金属文物的保存处理
对出土时为被腐蚀状态的金属文物进行除锈、稳定化处理、强化处理、粘接复原等处理,从而恢复原样。另外,把最新尖端设备和科学技术应用到文物保存处理领域,对文物的永久性保存和最新保存处理技术的开发进行研究。
保存处理过程
▽ 金属文物被腐蚀的原因大部分金属文物在地下埋藏多年后在发掘调查时出土。土壤中存在一定量的氧、水等成分,金属在这种易腐蚀环境中被逐渐腐蚀,腐蚀进行到一定阶段后不再进行。金属文物在适应埋藏环境、维持稳定状态的情况下被发掘出土,在出土过程中与氧、水等腐蚀性成分迅速发生反应,导致腐蚀程度的加重。所谓保存处理,就是要人为抑制文物与腐蚀性成分发生反应,使文物维持原样。
▽ 保存处理过程
金属文物一般按照下列顺序进行处理。1.处理前的调查;2.Cleaning;3. 稳定化处理(脱盐处理和抗腐蚀处理);4.干燥;5.强化;6.粘接复原;7.调色(收尾工作);8.保存处理。
1. 处理前的调查
拍照记录(卡片)处理前的文物情况,对覆有泥土和腐蚀性化合物的文物通过X光摄影掌握制作方法、有无镶嵌等纹样、是否经过修理(古代与现代的修理部分)等情况,这样情况将应用于保存处理过程。文物的材质、腐蚀物质的种类等情况用荧光X线分析器、X线衍射分析器等仪器进行调查分析。上述所有调查均可掌握肉眼无法看到的相关信息,调查结果可应用于保存处理方法和方向的设定上。
2. Cleaning(除去腐蚀性化合物及其他异物)
所谓Cleaning指的是清除金属文物表面生成的腐蚀化合物和不必要的泥土等异物的过程。腐蚀化合物包含有对文物起保护作用的腐蚀层和加速腐蚀、对文物造成不良影响的腐蚀层。进行保存处理的工作人员须进行准确分辨,确定腐蚀物质的清除应控制到何种程度。应特别注意的是,铜合金文物表面细密古朴的铜绿(patina)层不应除去。假如腐蚀层下有镶嵌等纹样,要使纹样露出原样。要留意文物上的残存物质、纺织物痕迹等,一切保留原样。
Cleaning有物理处理(机械处理)和化学处理两种方法。物理方法一般是在显微镜下采用小型笔(바이브레툴)、Air brasive、牙科器械等对腐蚀化合物进行清除。化学方法则是使用甲酸(Formic Acid 10%)、EDTA等溶液清除金铜文物表面的腐蚀性化合物。假如处理后有溶液残留在金属表面,将引起腐蚀,因此要浸泡在流动的蒸馏水或电解水中,把处理用溶液彻底清除干净。如使用药品,镀金层色泽会遭到一定程度的破坏,因此最好使用小工具进行作业。
3. 稳定化处理(脱盐处理及腐蚀控制)
出土金属文物如含有氯化物,腐蚀会迅速进行。铁制文物脱盐处理最广泛使用的方法是Sodium sesquicarbonate法,具体做法是将Na2CO3和NaHCO3混合成0.1M Sodium sesquicarbonate溶液,然后把待处理文物浸泡在溶液里,析出氯离子。如使用高温高压脱盐处理器,可节省时间。用碱溶液进行脱盐处理后,要把残留在文物内部的碱溶液清除干净。在同等条件下用等量蒸馏水或电解水像进行脱盐处理一样,每次须测量氯离子含量和pH值,pH值达到7∼8时结束处理。对于地上发现的铜合金文物,一般用抗腐蚀处理的方法代替脱盐处理,以次确保文物的稳定性。
所用药品为苯并三唑(Benzotriazole,B.T.A),溶于乙醇后制成浓度为3%的溶液,通过减压浸渍的方式使溶液浸透文物内部,溶液与铜发生反应后生成一层Cu-B.T.A膜,这层膜可抑制腐蚀。
4. 干燥
完成稳定化处理后,把文物放入干燥器进行强制干燥,根据文物情况,温度可控制在80∼100℃之间。如果文物表面有有机物,温度应相应调低。
5. 强化处理
用合成树脂浸渍的目的在于强化被弱化的文物并获得防腐蚀效果。通过减压浸渍的方式使合成树脂浸透文物,从而使文物得到强化,防止文物与水等腐蚀性成分直接接触。铁制文物强化剂一般使用丙烯酸树脂Paraloid NAD-10溶液,从低浓度(30%)逐渐调至高浓度(40%)。
铜合金文物的强化处理一般使用浓度为15%的Paraloid B72溶液,处理方法与铁制文物相同。溶液通过把Paraloid B72溶入丙酮或二甲苯制得。如果文物表面有机物较多,使用二甲苯效果更好。如果腐蚀程度较严重,材质受到严重破坏,一般采取从低浓度逐渐过渡到高浓度的方式进行多次处理。
6. 粘接及复原
破碎的文物在经过强化处理后要进行粘接和复原。粘接剂一般使用瞬间强力粘胶剂、Cemedine-C、 环氧类粘胶剂Araldite等。瞬间强力粘胶剂可与空气中的水分发生法应,适用于须精密粘接的部位或金铜制、银质等较细文物。金属文物一般使用硬化时间约在20分钟左右的速效型Araldite(商品名称)。把主药剂和硬化剂按1:1的比率混合,然后混入Microballoon和颜料。涂抹完粘胶剂后,要一直用手捏住粘接部位以使文物维持原状,直到粘胶剂完全凝固。完成粘接后,残留在文物表面的Araldite要用小工具清除干净。
7. 调色
如果要粘接或复原的部位面积较大,要对这一部分进行色彩处理,以保证和文物色彩一致,具体做法是把颜料和合成树脂混合在一起后涂在相应部位。这样做的原因在于对外展览时,如果相应部分与文物相差太多,会很不协调,导致观众产生反感。处理原则一般是30厘米以内加以区分,超过一米则不进行区分。 8. 保存管理
即使是经过保存处理后的文物,在相对湿度高于60%时,仍会再度被腐蚀。因此,为确保安全,应把相对湿度控制在45∼55%之间。应把文物和除湿剂一起放入不通空气的特殊塑料袋内密封保存。除湿剂一般使用硅胶干燥剂,要选用有蓝色指示剂的产品。硅胶干燥剂吸收湿气后,蓝色指示剂会变成粉红色。此时,如果放入干燥器进行干燥,指示剂会重新变为蓝色。每当指示剂变色时,要更换硅胶干燥剂或进行干燥处理后再次使用。
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