綏化市博物館館藏遼金時期鐵器的保護修復

魏強 張喬盛 楊蘭 馮佳鵬

摘 要：通過對綏化市博物館館藏遼金時期鐵器文物的前期勘察，制訂科學詳細的修復方案，有針對性地對該批鐵器進行保護修復施工，達到去除病害、提高文物參觀體驗的目的。

關鍵詞：遼金時期鐵器;勘察;脫鹽;補配

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2022.02.014

綏化市博物館成立于2008年12月，2009年9月正式免費開放。2013年5月被國家文物局評為國家三級博物館，2016年8月榮獲“全省擁軍優屬先進單位”榮譽稱號。本批修復的鐵質文物出土時未經保護修復處理，保存狀況較差，表面點腐蝕發育，裂隙處銹蝕病害不斷加劇，部分文物瀕臨毀損。故2019年，綏化市博物館委托可移動文物施工單位對庫房內部分鐵器進行保護修復工作，經保護修復之后，該批鐵器的潛在病害得到最大程度的消除，穩定性得到大幅提高，壽命得以延長，另外該批鐵器外貌也得到最大程度的恢復，可為廣大市民提供良好的參觀體驗。

1 文物現狀

保護修復的鐵器共125件/套，多為遼金時期的兵器、車具及耕具，該批文物未曾經歷過保護修復，受到環境影響，大部分鐵器顏色為棕黃或土黃色，絕大部分文物表面被層狀銹蝕及硬結物所覆蓋。更有少量鐵器通體礦化，銹蝕嚴重，且存在大量點腐蝕，當空氣濕度增加后，點腐蝕處有水珠狀褐色液體滲出，空氣濕度較小時，點腐蝕處液滴干燥，呈黃褐色或深褐色水泡狀。根據《可移動文物病害評估技術規程 金屬類文物》，該批鐵器主要病害還有殘缺、孔洞、瘤狀物、點腐蝕、層狀剝離、表面硬結物及通體礦化。部分鐵器文物見圖1。

2 病害勘察

鐵器性質非常活潑，常溫環境下難以保存，鐵器易與環境中的氧氣、水、氯化物、硫化物等相互作用發生反應，遭到腐蝕，特別是環境中氯離子的存在是鐵器腐蝕不斷發育的主要因素。

2.1 病害勘察方法

依據“不改變文物原貌”和“最小干預”原則，優先采用直接觀察方法識別病害種類，對直接觀察無法判定的病害，可進一步采用取樣分析方法判定。將文物置于適當的光線條件下進行目視檢查，觀察有無殘缺、斷裂、裂隙、變形、孔洞、表面硬結物、礦化、點腐蝕等病害現象并記錄，部分不能直接觀察的病害在不損傷文物的前提下，采用牛角刀、毛刷對表面銹蝕進行微量取樣，并采用X衍射儀對銹蝕樣品進行分析。

2.2 勘察結果

通過對鐵質文物銹蝕樣品的X衍射檢測，發現銹蝕產物為針鐵礦、纖鐵礦、正方纖鐵礦、磁鐵礦及含有氯元素的β-FeOOH（四方纖鐵礦）。

2.3 病害評估

對文物進行病害勘察，該批鐵器整體保存狀況非常差，文物銹蝕發育，普遍存在活動和可誘發的病害，其產生銹蝕的原因有以下幾個方面：

①鐵器性質活潑，當埋藏在地下時會與土壤中的水、氧氣、氯化物、可溶鹽等發生反應。表面形成銹蝕，形成的銹蝕質地疏松且多孔隙，孔隙中會填滿有害物質，繼續對文物產生腐蝕。②鐵器在入館時未經過保護修復，且夏季庫房內濕度較高，導致有害成分繼續對文物造成損害。③由于保存環境的差異，文物入庫前形成的銹蝕層與入庫后形成的銹蝕層物理性質存在差異，這種差異會導致不同銹蝕層的膨脹系數不同，致使鐵器表面銹蝕層開裂。對本批鐵器的前期病害勘察發現，該批文物表面銹蝕均發育，部分文物的銹蝕層開裂剝落，部分文物表面裂隙及點腐蝕有發育的跡象，應繼續對文物進行保護修復工作。

3 保護修復施工

3.1 技術路線

本次保護修復對鐵質文物進行脫鹽處理并進行展陳修復，修復工作遵守《中華人民共和國文物保護法》等法律法規，加強科學研究，修復步驟均符合國家標準。嚴格遵守“不改變原狀、最小干預、可識別”等原則，謹慎處理各類文物病害，在實際修復過程中，根據不同程度的文物病害，有針對性地制定不同處理方案，使被修復文物得到最大程度的保護，一定時期內不發生劣向變化，并且經過修復的文物能夠真實、全面地保存并延續其歷史信息。

通過前期研究，該批鐵器保護修復步驟包含信息采集、清洗、脫鹽、緩蝕、粘接、補配、上色做舊、封護等。

3.2 保護設備與材料

3.2.1 保護設備

電動打磨機、鑿子、手術刀、刻刀、針刀、皮吹、粗布、銼刀、毛筆、刷子、樣品篩、酒精燈、調色盤、不同體積的容器、熱熔膠槍、臺鉗、吹風機、小電鉆、鋼鋸、鉗子、超聲波潔牙機。

3.2.2 保護材料

無水乙醇、氫氧化鈉、蒸餾水、硝酸、硝酸銀、0.1%的復配單寧酸、B72、乙酸乙酯、環氧樹脂膠、502膠、脫鹽的鐵銹、脫鹽土壤、礦物顏料、速成鋼膠棒、熱熔膠棒、橡皮泥、保鮮膜、脫脂棉。

3.3 保護修復過程

3.3.1 信息采集

修復前后，均須對文物相關信息進行全面采集，具體內容如下：

①基本信息的內容包括文物名稱、文物登錄號、文物材質、文物年代、文物級別、收藏單位、文物來源、完殘情況、修復歷史記錄等。②保護修復前狀況內容包括保護修復前文物的尺寸、重量，文物原保存環境的溫濕度、照度、空氣質量等，文物保護修復前的病害現狀，保護修復前的影像資料。③保護修復過程記錄包括保護修復人員、保護修復地點、日期、修復所用材料和工具、保護修復日志、保護修復過程中的影像資料、技術變更原因及方案、項目負責人意見及簽名。④保護修復后狀況表內容包括保護修復后的尺寸、重量，保護修復后清晰的文物整體及局部圖像（圖2），詳盡影像資料，表中需對保存條件及建議應對文物未來運輸、展陳、保存條件、存放環境及方法等提出意見。

3.3.2 清洗

鐵器的清洗一般分為機械清洗與化學清洗兩大類：機械清洗主要為人工打磨剔除和機械振動去除;化學清洗主要為化學試劑清洗和電化學清洗。本次文物的清洗主要是清除表層土垢及銹蝕，采用手工除銹與機械除銹相結合的方式，具體方法如下：①文物表面土垢的去除，部分鐵器文物表面附著較堅硬的土垢，在清洗時，首先采用氫氧化鈉水溶液對土垢進行軟化，待軟化后再借助于刀、針、小錘等工具，來初步去除、剝離表面較厚的土垢層和疏松的鐵銹層。②堅硬銹蝕層的去除，對于復雜堅硬的銹蝕及硬結物先用脫脂棉蘸取乙醇進行擦拭清洗，然后采用打磨機、電鉆、雕刻機、超聲波潔牙機等機械將堅硬銹蝕層及硬結物去除。

3.3.3 脫鹽

采用蒸餾水，配置0.005mol/L的氫氧化鈉水溶液，將清洗完成的器物浸泡在0.005mol/L的氫氧化鈉水溶液，讓鐵器中的可溶鹽和氯離子等有害成分溶解到氫氧化鈉水溶液中。在脫鹽過程中為了加速有害成分的溶解、析出，按時對氫氧化鈉水溶液進行充分攪拌，除了攪拌以外，還定期采用冷熱交替法加快溶解、析出的速度。首先采用加熱棒將氫氧化鈉水溶液加熱，當溫度達到65℃時關閉加熱棒電源并停止加熱，讓氫氧化鈉水溶液在常溫下自然冷卻。當溫度降至室溫后再次對氫氧化鈉水溶液進行加熱，每日需循環二次。當鐵器浸泡四天后，將鐵器撈出，用蒸餾水洗刷干凈，并提取適量的浸泡液，用硝酸酸化后，采用硝酸銀滴定進行檢測，如果溶液中出現白色渾濁，說明待修復文物中仍含有大量的氯離子，此時需對氫氧化鈉水溶液進行更換，并繼續采用同樣方法浸泡脫鹽，直至硝酸銀滴定溶液中不再出現白色混濁，說明浸泡液及文物中氯離子含量已經很少，此時可以結束鐵器的脫鹽過程。脫鹽結束后，為防止潮濕的器物在空氣中被氧化，需將器物放入干燥箱中快速烘至完全干燥。

3.3.4 緩蝕

采用0.1%的復配單寧酸對文物進行緩蝕處理，共浸泡三次，前兩次將文物浸泡在溶液中30分鐘后取出，置于通風櫥內風干，第三次將文物浸泡在溶液中20分鐘，取出風干，表面白色結晶用乙醇洗去。

3.3.5 粘接補配

部分鐵器由于腐蝕嚴重或人為等因素存在殘缺等情況，在對其修復過程中需要遵循文物保護原則，注意把握修復的適度原則，對無法確認樣式的文物暫不進行修補。

本次修復器物的殘缺部位缺損情況各不相同，需采用不同的方式對缺損部位進行補配。對于黏接面形狀清晰、保留鐵芯的部位采用速成鋼膠棒補配，對于黏接面全部銹蝕礦化的部位采用環氧樹脂膠補配。

速成鋼膠棒補配。用手術刀割下與缺損部位大致同體積的速成鋼膠棒，用手反復揉搓，揉搓至兩種成分均勻混合，然后將混合后的速成鋼膠棒填補至文物殘缺處，并根據缺損部位的形狀隨型捏塑，待初步塑型完成后在未完全固化時將補配部分取下，用雕刀對形狀進行修整。如果未對補配部分進行提前修整，可在補配部分完全固化后使用磨機繼續修整。修整時需注意打磨力度，防止對文物本體造成二次傷害。修整后的膠棒表面要略低于文物原表面，為做舊留下空間。

環氧樹脂膠補配。將環氧樹脂膠兩種組分按規定比例進行調和，調和過程中逐次加入礦物顏料并調和均勻，環氧樹脂膠顏色應比原器物略淺，將調好的環氧樹脂膠放置于殘缺處，隨器物的形制捏塑成型，待配件完全固化后，用銼刀、電動打磨機等工具按照器物原狀進行打磨，打磨時需使表面平整，修整時需注意打磨力度，防止對文物本體造成二次傷害。修整后的環氧樹脂膠表面要略低于文物原表面，為做舊留下空間。

3.4 上色做舊

做舊也稱“做色”或“隨色”。為使補配部位盡量與原文物協調，恢復原貌原色，需先對顏料進行調色，將不同顏色不同比例的顏料與較低濃度的環氧樹脂膠混合，并在試樣上進行涂色，與文物進行對比。在做舊過程中需遵守“最小干預性”和“可識別性”原則：對于無法完整展示的器物，僅對展示面進行做舊，非展示面不予處理;對于能完整展示的器物，補配部分均需進行做舊，但補配處需略低于原器物，以便工作人員對補配部位進行識別。

用5%的B72乙酸乙酯溶液和礦物染料調色并摻入大量脫鹽鐵銹土，用毛筆、脫脂棉和牙刷作工具，運用挑、彈、撥、點等方法，依據原有質感和顏色逐層著色，嚴格控制著色范圍，達到與原器物顏色近似的同時還應具有可識別性。

4 封護

鐵器封護一般采用蟲白蠟浸煮封護和B72涂覆封護兩種方式，本次施工選用B72涂覆進行封護，具體方法為用2.5%B72乙酸乙酯溶液對器物表面進行涂刷，乙酸乙酯揮發后再均勻涂刷一次，對于涂抹后出現炫光現象，采用在表面用去掉可溶鹽及氯化物的土壤進行擦拭，消除炫光。

5 結論

該批鐵器在保護修復過程中嚴格遵守“修舊如舊”“可識別”和“最小干預”等基本原則，同時按照國家文物局頒發的相關標準與規范，在前期對文物進行充分勘察及研究，制定了科學有效的技術路線，有效保護了這批脆弱的鐵器文物。通過保護修復施工，該批鐵器的潛在病害得到了最大程度的消除，鐵器表面也得到了有效的緩蝕與封護，鐵器的腐蝕速度得到了極大的緩解。在修復過程中，對恢復殘缺鐵器外貌做到了尊重事實，通過對器物外形進行充分研究并查閱同時期同類型文物的相關資料，對有據可查的文物進行復原，對沒有依據的部位仍保持現狀。此次保護修復延長了該批鐵器的壽命，并對鐵器今后的保存環境提出了建議，使得該批鐵器能夠得到更好的保存，為廣大參觀者提供更好的參觀體驗。