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青铜文物修复过程中的除锈及缓蚀

2015-12-28 10:18:10
作者:本网整理
来源:中国腐蚀与防护网

对青铜文物进行清洗除锈的目的主要是为了能够更好地去解读青铜文物所遗留下来的纹饰、铭文和各种铸造痕迹等历史信息,清除青铜文物表面不稳定的有害锈等腐蚀物质,恢复其

  对青铜文物进行清洗除锈的目的主要是为了能够更好地去解读青铜文物所遗留下来的纹饰、铭文和各种铸造痕迹等历史信息,清除青铜文物表面不稳定的有害锈等腐蚀物质,恢复其表面和加工的原始面貌。青铜文物的清洗除锈可分为物理法除锈和化学法除锈两种。其中物理法除锈是最基本的方法,该法主要采用手术刀、微型牙钻和超声波震动来除去青铜文物上的结垢及锈蚀物。化学法除锈则是利用化学药品来达到去除青铜文物表面结垢和锈蚀的目的,该法的缺点是可能造成清洗过度或残留物影响,使用时药品量的控制是个难点。因此,在对青铜文物进行全面清洗之前,首先应该做的工作是对不同锈蚀状况的部位(即不显眼的部位)进行小面积的试验性清洗,在此基础之上再对青铜文物进行全面清洗。


青铜文物

  物理除锈法

  物理除锈仅仅是一种表面处理技术,很难将青铜文物深层的有害锈去除,更重要的是该法的工艺很难把握,容易造成青铜文物本体的损坏,适用于除去青铜文物局部的锈蚀。下面简要介绍几种:

  机械法。使用各种毛刷、錾刀、雕刻刀、不锈钢医用手术器械等直接在青铜器物的锈蚀部位做机械操作,将暴露在青铜文物表面的粉状锈及下面掩盖的灰白色氯化亚铜除去。超声波法。利用其产生的单向力和空化作用除锈。只有当青铜文物的尺寸大小跟超声波波长接近时,才会产生共振现象,产生高压力将附着在青铜文物表面的锈蚀层振动除去。

  激光法。利用激光机发射的激光束瞬间产生的能量,使青铜文物表面温度迅速升高,通过光热效应使锈蚀层熔离青铜基体。该法还处于不成熟阶段,暂不适用大面积锈蚀层的清除,更重要的是激光法除锈后,青铜基体容易变色。

  喷砂法。可调控不同的喷砂速度、喷砂量和喷砂材料(如石粉、玻璃粉、核桃壳粉,玉米棒粉等)。其最大优势是可有效去除大面积的不溶性硬垢层,而且可人为控制去除的量及厚度。

  化学除锈法

  化学除锈法是利用化学试剂配制除锈液,将青铜文物表面的有害锈与除锈液接触发生化学反应,使青铜文物表面的有害锈(CuCl)完全转化为不含氯离子的稳定产物。该法适用于除去青铜文物表面大面积的锈蚀层,值得注意的是化学药品的处理可能会伤害到青铜文物的本体,从而影响青铜文物的外观。下面简要介绍几种:

  倍半碳酸钠法。以倍半碳酸钠溶液长时间浸泡青铜文物锈蚀部位,至青铜文物表面变成绿色为止。

  氧化银局部封闭法。对斑点状局部腐蚀的青铜器可选用此法。先用物理方法剔除器物表层粉状锈和青铜病的根源——白蜡状的氯化亚铜,直至显露青铜基体为止。用丙酮溶液将机体孔洞擦洗干净,待干燥后把氧化银和乙醇调成糊状塞入已清洗干净的孔洞中,置于洁净潮湿的环境里放上一昼夜。如此反复操作多次,直至器物在相对湿度为90%的潮湿环境中仍不出现鲜绿色粉状锈为止。

  传统除锈法。用乌梅或山楂为主要原料,调入其他配料,制成糊状物,黏覆于青铜文物的锈垢处,经一段时间即可除锈去垢。乌梅或山楂的主要成分是柠檬酸、苹果酸、琥珀酸,山楂的主要成分是酒石酸、柠檬酸、山楂酸,传统的去锈手段是有机酸除锈的原始工艺。硝酸除锈法。适用于质地比较坚硬的青铜器物。通常采用浓度较稀的硝酸水溶液反复擦拭铜器生锈处(不可用硝酸溶液浸泡铜器)。铜器表面铜锈除净后,还需及时用蒸馏水冲洗干净。

  碳酸铵除锈法。适用于器物锈蚀程度不太严重的青铜文物。该法需要将碳酸铵处理成粉末状,加蒸馏水调成糊状后,涂抹在青铜器物的锈蚀部位,为了不使铜器本体受到损坏,铜锈除净后,还需及时用蒸馏水冲洗干净。

  EDTA 除锈法。利用用3~5%EDTA(3~5克二乙胺四乙酸+100 毫升水)水溶液软化器物表面的硬结物,特别是鎏金器物表面硬结物,该法操作时先用棉花盖住清洗部位后,再将EDTA 滴在棉花上。

  缓蚀防护

  保护腐蚀青铜器的关键是有害锈的防治,其途径一是将铜的氯化物转化为不含氯离子的稳定物质,二是将铜的氯化物用化学和物理的方法封闭起来,与空气中的氧气和水分隔绝,使青铜器处于稳定状态,防止病害扩散。

  Na2CO3 ·NaHCO3 ·2H2O 溶液。利用弱碱性的缓冲溶液使有害的氯化亚铜转化为无害的碱式碳酸铜。将腐蚀青铜器置于浓度为2~5%,pH 约10 的Na2CO3 ·NaHCO3 ·2H2O 溶液中浸泡,可使氯化亚铜逐渐转换为稳定的Cu?CO3 · Cu(OH)2,青铜器物表面的氯离子被置换出来转入浸液中。此法优点是能将青铜器物中的有害氯离子除去而且不影响其他锈层,缺点是处理时间较长。

  苯并三氮唑(BTA)。苯并三氮唑是对铜、银很好的络合剂,可以用于防止金属的变色和腐蚀。该法利用青铜缓蚀剂对青铜基体进行处理,使器物表面形成致密而稳定的保护膜,隔绝青铜基体与外界环境的直接接触,从而达到延缓青铜器物腐蚀的目的。值得注意的是,当苯并三氮唑达到一定浓度时其缓蚀效果增强不明显。

  Paraloid B-72 封护。Paraloid B-72 是一种更为先进的金属缓蚀剂,它是丙烯酸酯类化合物,本身透明性极好,对文物没有损害。封护剂通常为1.5%的Paraloid B72 的丙酮溶液。

  需要注意的是,在选择封护剂时,一定要与文物保存环境相适应,除了具有可逆性外,还应该具有透明性、化学稳定性、惰性、抗大气污染及抗微生物生长能力等特性。利用现代新材料来作为青铜文物表面缓蚀材料已成为文物修复技术中的重要研究课题。




 

责任编辑:王元

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标签: 除锈, 缓蚀, 青铜文物

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