青铜器的养护修复分析

余伟 钱峻

青铜器是我国青铜文化的瑰宝，具有极高的历史文化价值和审美价值，对出土青铜器进行养护修复，是保护青铜器价值的必然要求，同时也是历史责任。随着经验的积累和现代科技的发展，青铜器的养护修复已经形成了一套基本完善的系统体系。

青铜器损伤概述

和铜制品相比，青铜器合金的主要成分包括铜、铅和锡，具有硬度高、铸造熔点低、易于铸造和保存、腐蚀抵抗性强等诸多优点。但是由于青铜器长期在土壤中埋存，其金属会因氧化反应变质，形成铜锈，再加上锈蚀产生环境和成分等因素的差异性，铜锈的类型也具有较高的多样性。另外，因碰撞挤压、磨损等造成青铜器出现腐蚀、蚀漏、破裂等损坏现象。根据发生损伤的机理的不同，可将青铜器损伤分为青铜器病害、青铜病和青铜器腐蚀。青铜器病害是指受到化学、生物及物理因素的影响出现的青铜器损害；青铜病是青铜器机体和表面含氯腐蚀产物在一定环境中循环反应腐蚀，导致青铜器逐渐发生粉化损坏；青铜器腐蚀则是青铜器基体和环境介质发生电化学反应、生物反应或化学反应，导致青铜器損伤。青铜器病害主要包括变形、裂隙、空洞、通体矿化、层状堆积、残缺、缝隙腐蚀、全面腐蚀、表面硬结物、瘤状物等；青铜器腐蚀主要包括小孔腐蚀和全面腐蚀。

青铜器损伤产生的原因

第一，埋藏环境导致青铜器发生损伤。因材质特性影响，青铜器在长期地下埋藏过程中很容易出现锈蚀，对青铜器的完整性造成腐蚀损害。再加上受各类地壳运动的影响，青铜器也会因为挤压、撞击等外力作用发生破碎现象。

第二，挖掘导致青铜器发生损伤。由于很多时候都是在建筑施工的过程中发现地下埋藏的青铜器，各类施工机械设备极易对青铜器造成损伤，再加上挖掘过程中因缺乏对青铜器的埋藏深度及范围等信息全面细致的了解，很容易因工具撞击导致青铜器受损，或使挖掘的青铜器部件缺失，最终影响到青铜器的完整性。

第三，收藏环境导致青铜器发生损伤。相较于埋藏环境，青铜器出土后所处的环境含氧量更高，更易锈蚀氧化。

青铜器的养护修复理念发展

现代青铜器修复技术理念和传统青铜器修复技术理念存在一定的差异性。首先，传统青铜器养护修复理念是对青铜器的破损部分进行补全，并采取诸多手段掩盖青铜器中存在的缺损，力图令青铜器恢复其原本面貌。传统修复工作对青铜器美观性比较注重，或是受到修复人员个人审美影响，或是为迎合收藏者审美，经常会对青铜器进行增刻、改造等，令青铜器本身具有的历史价值大大降低。且以往《文物保护法》中缺乏对文物修复办法的明确规定，修复工作者之间往往存在较大的理解差异，进而导致修复工作开展的科学合理性受到影响。其次，现代科技的发展推动了青铜器修复技术、工具及材料的发展，青铜器保护理论也逐渐完善充实。现代青铜器养护修复主要基于青铜器的腐蚀机理，采用有针对性的技术手段和材料进行，养护修复的主要目的在于防止青铜器的腐蚀问题加剧，令青铜器文物具有更长的寿命。

现代青铜器养护修复工作开展主要基于以下三项基本原则。

第一，保留青铜器的原貌，其也是各类文物的基本修复原则。保留原貌即对青铜器的原始材质、外观、花纹和文字等原始状态加以保存，达到“修旧如旧”的效果。为切实把握此项原则，修复工作人员应对待修复青铜器的具体病变和发生机理提前进行研究了解，在此基础上采取针对性的合理措施进行修复。

第二，保留青铜器历史真实性，在修复青铜器的时候要真实再现其历史，切忌主观臆断。对青铜器的缺损部分进行复原时，要基于既有部分开展有理有据的修复。

第三，消除隐患问题，确保青铜器修复具有持久的效果。在进行青铜器的修复时，既要追求修复效果的有效性，更要保障其持久性效果，使其能够长期完好地进行保存。

青铜器的养护修复办法

锈蚀鉴别

长时间的氧化会导致青铜器表面出现厚度不一的锈蚀覆盖层，锈蚀产物主要包括无害锈、有害锈两种类型。无害锈主要包括CuCO3·Cu（OH）2、Cu2O、Sn2O和PbCO3等稳定性锈蚀产物，实际养护修复过程中会基于具体情况有选择地将无害锈清除掉，如部分比较松散的无害锈。有害锈主要是含氯化合物，如氯铜矿、副氯铜矿等，会导致青铜病，持续腐蚀青铜器表面的各种文字和纹饰。传统青铜器锈蚀鉴别技术主要包括X射线衍射技术和红外光谱分析，但这两种技术在应用的过程中需要对青铜器进行取样，不利于青铜器的保护，分析流程烦琐且精确性有限。拉曼光谱技术可以实现更加理想的锈蚀鉴别效果，拉曼分析可以在不破坏青铜器的前提下，对锈蚀产物在微米级别进行定位分析，明确锈蚀产物的结构和组成元素。拉曼光谱是对物质用激光进行照射，对物质散射后得到的谱线进行分析，对比图谱明确具体物质种类。在青铜器养护修复工作中拉曼光谱技术的应用能够高效完成青铜器锈蚀产物的诊断，但其在复杂混合物的分析确认方面仍存在比较明显的缺陷，仍需依赖修复工作人员的实际经验进行确定。

锈蚀清除

青铜器上通常都有砂土、动植物残留物等污染物和各种锈蚀产物，除锈的主要目的就是将这些附着物去除掉。针对污染物，首先，目前主要是在蒸馏水中使用毛刷将青铜器断裂面与表面的各种杂质浮尘清理掉，待其干燥后在青铜器表面涂刷一层乙醇，最后放置于通风阴凉位置将其晾干。其次，针对土锈和松散结构无害锈，常用的清除方法包括化学法和物理法两种。常用的物理法包括手术刀和竹签剔除、超声波清洗、加热法、微型电磨等，其中利用手术刀和竹签清除锈蚀是传统青铜器修复过程中应用比较多的方法。常用的化学法包括蒸气浴法、碱性亚硫酸盐还原法、离子电泳法、碱性溶液法、蒸馏水循环萃取法等，其中碱性溶液法和蒸馏水循环萃取法的应用更加广泛。碱性溶液法是根据具体需求将柠檬酸、碳酸钠等弱酸、弱碱性溶液配制成除锈液，对青铜器进行浸泡，直至表面锈蚀清理干净。配制除锈液时要对溶液浓度进行精确控制，防止将锈蚀清除掉后对青铜器造成二次腐蚀损坏。最后，针对有害锈的清除，要先进行氯离子检测，然后采取氧化银封闭法、双氧水法等。氧化银封闭法是在青铜器锈蚀覆盖层上敷一层糊状氧化银粉末、无水乙醇混合物，能够阻断青铜器遭到氯离子的继续腐蚀。双氧水法是使用10%双氧水溶液涂刷青铜器上的有害锈，直至将其清理干净。

现代锈蚀清除技术中，超声波清洗的应用优势在于能够对青铜器进行局部除锈，但是利用超声波技术进行青铜器锈蚀清除的技术难度比较大，极易导致青铜器表面皮壳受损。若青铜器表面铭文分布范围比较大，包括超声波技术在内的传统技术方法也无法高效对其完成锈蚀清除。针对这一问题，新兴的激光除锈技术的操作更加便捷，且安全性更高。通过使用高能激光束对青铜器照射，其表面的涂层、锈蚀及污物会快速被剥离或蒸发掉，清除过程高效便捷，激光束能量水平和光斑照射位置也可以根据需求进行调整。如果青铜器表面锈蚀十分严重，可以采取蒸馏浸泡熏蒸法，即在蒸馏过程中加入钆添加剂，待蒸馏水沸腾后将钆加入密闭容器引发微波爆炸，达到清除铜锈的清洗目标。

整形补配

青铜器受埋藏时长和环境影响，出土后经常会出现破损、变形等问题，故需对其做整形与补配处理。根据青铜器自身材料的强度、延展性和变形状况不同，合理地选用不同的整形方法。青铜器腐蚀程度轻微、铜质好，可选用模压法；青铜器若韧性良好，可以选用锤击法，利用锡锤、铅锤对变形部位进行敲击矫形，但这两种冷整形技术的应用不能对青铜器变形部位的应力实现消除，且容易损伤青铜器。若青铜器变形严重、弹性差、铜质差且胎体疏松，则可以选用锯解法进行整形，对青铜器分锯后分块矫形再焊接为整体，但会对青铜器表面纹饰和器形造成破坏，若非必要，应尽量避免使用。

基于传统整形方法，实践研究得出的高温矫正技术能够避免进行整形修复时导致青铜器变形部位断裂。高温矫正技术是对青铜器中的变形部位进行瞬间加温，释放变形部位中的内能，晶体结构会进行重组，韧性得以恢复，且其他部位不会受到影响。在对青铜器变形部位进行高温矫形时，要对过火区域和温度重點控制。一旦青铜器表面的温度太高，会破坏表面锈层，导致青铜器因为氧化出现表面变色。因此，要先检测青铜器的本体，确认其锈蚀严重状况，如果铜质本体状况不理想，出现完全矿化或锈蚀，就不能运用高温矫正技术。

如果青铜器存在缺失现象，则要对其进行补配。铸造补配、打制补配和塑形补配是应用比较频繁的三种补配技术。铸造补配技术是利用沙模法、蜡模法等对青铜器缺失部分进行翻模补配，具有较高的可逆性，不会影响青铜器的原本组成。打制补配技术是基于青铜器缺失部位的形状尺寸、弧度与厚度等细节信息，对铜皮进行敲击，形成对应的形状补配青铜器上的缺失部位。打制补配技术的应用能够最大化减少青铜器受到的不利影响，但该修复技术对青铜器的塑性具有较高要求。塑形补配技术则是利用铜条、焊锡制作成青铜器缺失部位的形状对其补配。

缓蚀

青铜器出土之后，其所处环境发生变化，表面腐蚀层受酸碱、腐蚀气体及光热等因素影响，会再次发生粉状腐蚀、生物腐蚀及铜绿腐蚀，损坏青铜器的外貌特征。缓蚀剂的应用能够减缓或阻断青铜器的腐蚀过程，延长青铜器寿命。缓蚀剂的作用机理是在青铜器表面和铜离子吸附配位形成配位型高聚物膜，包裹裸露的铜离子，防止青铜锈进一步深化腐蚀，且反应生成的CI经清洗后会去除，不会造成青铜器腐蚀，常用的青铜器缓蚀剂包括BTA、倍半碳酸钠、AMT等。以BTA的应用为例，BTA会和青铜器表面上的铜发生反应生成高稳定性的薄膜，既不会溶于多种有机物和水，也不会对青铜器的颜色造成影响，进而阻断多种类型有害因素对青铜器的侵蚀。对青铜器使用BTA进行处理防护之后，能够有效阻断卤化合物、抗氧化物和腐蚀气体对青铜器的侵袭。

封护

对青铜器进行缓蚀处理之后，要对青铜器表面进行封护，将天然材料或人工材料涂敷在青铜器表面，从而降低外界环境对青铜器造成的二次侵蚀损害。传统封护材料主要是天然树脂和石蜡，现代青铜器修复技术中主要使用合成树脂材料，如聚氨酯、聚硅氧烷、硝基清漆等。根据青铜器的大小和器形不同，可合理选择涂刷法或浸渍法。

保存

首先，要对青铜器馆藏空间中的温、湿度做好管控，控制有害锈的进一步扩散。国际博物馆建筑标准温度范围为15℃～25℃，相对湿度标准范围为45%～65%。如果馆藏空间内的温度过高，会引发化学反应，进而影响相对湿度水平，部分腐蚀产物和气体的溶解度也会因此受到影响。如氧气溶解度的变化会导致反应生成不同种类腐蚀产物，影响青铜器的表面状态。湿度是造成青铜器表面有害锈出现及拓展的关键因素，大多数腐蚀病变均有水参与反应。根据研究，处于小于35%的相对湿度环境下，青铜器能够处于相对稳定的状态，故此，应控制青铜器的馆藏环境温度为15℃～25℃，湿度小于35%。

其次，要加强治理馆藏环境中的空气污染。空气污染主要来自室外硫化物、氮氧化物等污染气体和甲醛等室内材料挥发物。潮湿环境中SO2会破坏青铜器表面的CU2O氧化膜，青铜本体会被溶解腐蚀。臭氧会与铜发生氧化反应，若浓度提高会进一步加速青铜器表面的腐蚀。应在博物馆内不同位置设置一定数量的空气环境监测点，通过空气过滤设备、陈列柜和文物柜密封及充氮等措施营造良好的青铜器保存环境。

最后，在青铜器展览和研究过程中必然要对其进行采光照明，但是紫外光会对青铜器的老化过程加速，可见光会加速青铜器表面的腐蚀，红外光则会影响青铜器的温度升高，出现热应力。人工光源是博物馆青铜器展厅及库房的主要照明方式，目前LED冷光源是应用效果最为理想的照明光源。就青铜器而言，在温、湿度环境适宜的情况下，低于300勒克斯的光照强度即能够满足青铜器的保存要求。但如果青铜器表面有彩绘、螺钿镶嵌物或使用环氧树脂等有机材料进行过加固、封护，则要基于附着物和修复材料的具体特性要求对光照强度进行合理调整。与此同时，展厅中也要做好管理工作，禁止游客开闪光灯拍照，为消除紫外线对青铜器的危害，可以使用超白防紫外线加胶玻璃制作展柜。

随着青铜器养护修复事业的不断发展，当代养护修复技术在吸取传统修复技术精华的基础上，合理结合了大量的现代信息科学技术，进一步提高了青铜器养护修复工作的科学性和系统性，对于实现更加理想的青铜器养护修复效果具有重大意义。

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