戰(zhàn)國銅劍的科技保護(hù)

劉鑫 趙換君

劍是長條形兵器，兩邊有刃，前端有尖，末尾有短柄，在古代兵器中獨(dú)樹一幟。由于劍體修長，承受沖擊力大，崇尚劍成為世界各地綿延數(shù)千年來的風(fēng)尚。

早期的劍，原本就是一種防身的兵器，可后來，隨著戰(zhàn)爭的結(jié)束，劍的實(shí)用功能銳減，而作為一種榮耀的象征，成為一種精神寄托與文化符號。

春秋戰(zhàn)國時(shí)期，天下諸侯殺伐不斷，為了兼并與作戰(zhàn)，諸侯當(dāng)時(shí)紛紛崇尚武力，而為了適應(yīng)士兵作戰(zhàn)的需要，各國都重視兵器的研制，所以鑄造兵器的青銅業(yè)技術(shù)水平高超，這時(shí)的銅劍十分鋒利，矛與戈合為一體而成為戟，可以兼起鉤、刺、砍等作用。劍作為近身作戰(zhàn)的兵刃優(yōu)勢明顯，成了普遍佩帶的兵刃。也就是在春秋戰(zhàn)國時(shí)代，出現(xiàn)了大量的名劍，我國歷史上大多數(shù)名劍都出現(xiàn)在這個(gè)時(shí)期，也出現(xiàn)了很多鑄劍大師，鑄劍的整體工藝達(dá)到了一個(gè)很高的水平。

一般的青銅劍在50厘米以內(nèi)，著名的越王勾踐劍不過才55.7厘米。這把戰(zhàn)國銅劍尺寸為：長47厘米、寬4.6厘米、厚0.7厘米，重量為465.8克。1989年3月，戰(zhàn)國銅劍在焦作市解放區(qū)嘉禾屯村出土后，入焦作市博物館收藏。因腐蝕嚴(yán)重，淺綠色粉狀銹遍布，且器物殘缺、斷裂，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到很大的破壞，故對其進(jìn)行修復(fù)保護(hù)。

建立保護(hù)修復(fù)檔案和分析檢測

1.登記、拍照和建檔。文物保護(hù)修復(fù)之前對所需要處理保護(hù)的文物先進(jìn)行登記造冊、留取修復(fù)前完整的影像和文字記錄資料，全面采集青銅器修復(fù)前信息；檢查并記錄文物外觀、強(qiáng)度性能、工藝信息、病害狀況、受腐蝕程度等現(xiàn)狀，記錄保護(hù)修復(fù)過程所采用的藥品、技術(shù)及分析測試結(jié)果等；建立文物保護(hù)修復(fù)檔案。

2.運(yùn)用現(xiàn)代物理、化學(xué)分析方法綜合了解和把握器物的病害以及工藝信息，為文物的保護(hù)修復(fù)提供依據(jù)。

病害描述：銅劍殘斷兩截，殘斷處有淺黃色透明薄膜狀附著物，長約1.8厘米，判斷為膠粘殘留。劍鋒缺失約1.5厘米，劍刃有數(shù)處0.2×0.1厘米缺口，應(yīng)為其使用痕跡，表面有綠色銹蝕并伴有紅色斑點(diǎn)，劍箍處有纖維殘留物，附著少量土銹。

保護(hù)修復(fù)操作

嚴(yán)格遵照文物保護(hù)法“修舊如舊”的原則和宗旨，對文物進(jìn)行檢測分析、清除銹蝕、整形復(fù)原、浸泡置換有害成分和必要封護(hù)保護(hù)等一系列操作程序，使實(shí)施對象最大限度地恢復(fù)其原本形貌，并在一定時(shí)期內(nèi)不發(fā)生劣向變化，同時(shí)完整記錄個(gè)案操作過程。

保護(hù)修復(fù)材料和工具：

設(shè)備：超聲波潔牙機(jī)、超聲波清洗機(jī)、手持式打磨機(jī)、電熱鼓風(fēng)干燥機(jī)、通風(fēng)櫥等。

工具：臺鉗、矯形圈、各種夾具、電熱風(fēng)槍、電烙鐵、毛刷、毛筆、手術(shù)刀等。

材料：去離子純凈水、焊錫、焊藥、濃度為3%的BTA溶液、濃度為3%的B72溶液、礦物顏料、硝基清漆、漆片、百得環(huán)氧樹脂膠等。

1.去除表面硬結(jié)物及銹蝕

（1）去除對象為青銅器表面土垢、結(jié)構(gòu)疏松或掩蓋了文物信息的銹蝕產(chǎn)物、粉狀銹及其他不利于文物保存的附著物等。結(jié)構(gòu)疏松的銹蝕與附著物具有一定的吸潮、蓄水功能，如不去除，在酸性和一定濕度條件下將繼續(xù)對青銅器進(jìn)行腐蝕。除銹主要采用器械和手工結(jié)合的機(jī)械方法，包括使用噴砂機(jī)、超聲波去銹儀、超聲波潔牙機(jī)、小電鉆、手術(shù)刀等。操作應(yīng)注意除銹程度，有紋飾的部位應(yīng)謹(jǐn)慎操作。對于極為疏松的銅器部位，要先進(jìn)行加固。粉狀銹對青銅器危害極大，其腐蝕反應(yīng)會在銅器體內(nèi)反復(fù)進(jìn)行，此種粉狀銹腐蝕會蔓延、擴(kuò)散、深入，致使器物畸形，紋飾剝落，銘文模糊，銹透器物，甚至使整個(gè)器物粉化、斷裂、酥癱直至完全毀壞。對本體無礦化現(xiàn)象，保存狀況較好的青銅器物來說，表面泥沙和附著物可采用去離子水進(jìn)行清洗。一般無害銹及污染物，可使用鋼釬、手術(shù)刀、超聲波潔牙機(jī)、噴砂儀等小型精細(xì)機(jī)械工具通過細(xì)心的挑、剔、削、錘、鑿、刮、磨等機(jī)械操作，以除去銹垢及表面污染物；對于比較小型的器物及精細(xì)圖案部分，可在顯微鏡下進(jìn)行。

（2）粉狀銹的去除。先用機(jī)械方法除去表面可見的粉狀銹，再用去離子水或倍半碳酸鈉溶液反復(fù)浸泡，置換器物本體中的有害氯離子進(jìn)行脫鹽，最終將有害可溶鹽含量減小至安全范圍。可溶鹽的清除效果可采用測定清洗水溶液的電導(dǎo)率進(jìn)行評估。

2.拼對

根據(jù)殘片紋路厚薄、形狀等進(jìn)行拼對，并按口→底或底→口順序逐一編號（順序可根據(jù)不同器物而定）。

3.連接

殘斷、破碎、開裂部位，將碎塊或縫隙對接嚴(yán)密，根據(jù)銅器文物腐蝕礦化程度不同采用不同的連接方法。對于部分金屬性能良好的器物實(shí)施金屬焊接。采用傳統(tǒng)錫焊和現(xiàn)代焊接技術(shù)（氬弧焊點(diǎn)焊等）相互結(jié)合方法，根據(jù)器物不同對整形殘片進(jìn)行焊接，采用不同焊法提高焊接強(qiáng)度；焊口一般選在銅器內(nèi)壁，使外表紋飾保持完整。為增加整體牢固強(qiáng)度，可采用間斷點(diǎn)焊或兩面焊口，大件銅器則采用連續(xù)焊口。

對腐蝕狀態(tài)嚴(yán)重、金屬成分缺失（無法焊接）的器物，使用高分子環(huán)氧樹脂黏合劑進(jìn)行合理有效粘接。

4.補(bǔ)配

對殘缺部位，采取塑形翻模鑄造補(bǔ)配法、紫銅銅板配法，利用環(huán)氧樹脂膠或原子灰進(jìn)行補(bǔ)配，補(bǔ)配的部分依據(jù)現(xiàn)有器物紋飾形態(tài)，采用手工鏨刻技術(shù)對缺失紋飾部分進(jìn)行雕刻。采用環(huán)氧樹脂膠材料補(bǔ)配，必要時(shí)加玻璃纖維、石英砂等，可增強(qiáng)其韌性。最后依據(jù)金屬基體狀況，采用焊接或粘接方法將補(bǔ)配部分與文物本體連接。局部礦化嚴(yán)重而面積較小處選用樹脂膠補(bǔ)配。

5.封護(hù)

經(jīng)緩蝕處理及加固、修復(fù)后，對銅器整體采用丙烯酸樹脂B72（Paraloid B72）進(jìn)行封護(hù)。

6.做舊

銅器經(jīng)修復(fù)、封護(hù)后，使用天然的礦物顏料與蟲膠漆對修復(fù)的部位進(jìn)行隨色、做舊，使其與周圍協(xié)調(diào)一致。

戰(zhàn)國銅劍遵循以上步驟，具體修復(fù)如下：去離子水清洗銅劍，用脫脂棉、無水乙醇擦除銅劍上淺黃色透明物質(zhì)殘留，手術(shù)刀清理銅劍殘斷處膠粘殘留，潔牙機(jī)除銹。

首先進(jìn)行前鋒的補(bǔ)配，選用2毫米厚紅銅板配缺失劍鋒并打磨銅板。打坡口，對齊斷茬后墊泥土固定，點(diǎn)焊，觀察是否平齊，然后滿焊，清洗焊接處，去除鏹水殘留，焊接銅板，補(bǔ)配殘缺。打磨焊錫，原子灰打底修磨，清洗。戴3M防毒面具，一次性橡膠手套，在通風(fēng)設(shè)備內(nèi)用3%的BTA無水乙醇溶液緩蝕。干燥后用熱風(fēng)槍加熱，3%的B72丙酮溶液進(jìn)行封護(hù)。硝基清漆調(diào)和礦物顏料做舊，前鋒處完成。

對于斷裂處開裂，用手鉆打孔，銅劍中插入銅銷，金屬環(huán)氧膠粘接，錫焊，打磨，去離子水清洗。硝基清漆調(diào)和顏料進(jìn)行做舊，使補(bǔ)配處顏色協(xié)調(diào)一致。拍攝修復(fù)后照片，填寫修復(fù)信息，保護(hù)修復(fù)完成。

完善文物修復(fù)檔案

修復(fù)保護(hù)工作完成后，對器物建立完整的修復(fù)檔案，記錄內(nèi)容為器物編號、名稱、時(shí)代、材質(zhì)、級別、尺寸、重量、器形、紋飾、修復(fù)起止時(shí)間、修復(fù)后總結(jié)報(bào)告、修復(fù)前后照片、采樣檢測數(shù)據(jù)修復(fù)中用材工藝流程等所有記錄資料，均應(yīng)歸入保護(hù)檔案。

保存條件及建議：銅器處理保護(hù)完成之后，存放地點(diǎn)的保護(hù)措施需要得到有效的保障。如在一定時(shí)間內(nèi)要做到定期檢查檢測；器物外部及內(nèi)部包裝要得體；防止粉塵和有害氣體侵蝕；避免過度震動(dòng)給文物帶來不利影響；保證恒溫恒濕條件等。銅質(zhì)文物應(yīng)保存于相對濕度小于 35%、溫度 18℃—24℃，溫濕度變化幅度較小的環(huán)境中，保持室內(nèi)環(huán)境整潔，沒有塵埃和空氣污染物，杜絕銅器接觸有害化學(xué)物質(zhì)，如酸類、油脂、氯化物等。可采取小環(huán)境干燥和充氮的方式保存。將銅器存放在囊匣中，再置于櫥柜中。

總之，讓保護(hù)處理后的青銅器處于缺氧、低濕、密閉的相對穩(wěn)定的微環(huán)境中，有效防止青銅器繼續(xù)銹蝕，達(dá)到長期安全保存的目的。

在嚴(yán)格遵循文物保護(hù)原則，依據(jù)有關(guān)規(guī)定和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)戰(zhàn)國銅劍的病害情況，結(jié)合X射線熒光、X射線探傷等對青銅器文物進(jìn)行了全面分析。完成戰(zhàn)國銅劍的拼對、焊接、補(bǔ)配、做舊等處理；在保護(hù)、修復(fù)過程中將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)工藝、材料相結(jié)合。在不改變原貌的基礎(chǔ)上對文物加以修整、維護(hù)，并留有完整詳細(xì)的保護(hù)修復(fù)檔案。

通過修復(fù)保護(hù)恢復(fù)戰(zhàn)國銅劍原貌，認(rèn)知青銅器的科技價(jià)值，展現(xiàn)其歷史價(jià)值與藝術(shù)價(jià)值，有利于收藏保管及發(fā)揮陳列展覽等文化交流作用。