例談春秋列鼎的腐蝕原因及修復方法

摘要：春秋列鼎作為重要的文化遺產，承載著豐富的歷史信息和藝術價值，但其受自身材料結構以及自然因素、人為因素、環境因素的影響，面臨著嚴重的腐蝕問題。文章探討了一套綜合的修復方法，涵蓋修復前的評估與準備、清潔與除銹、結構修復以及表面穩定化處理等步驟，并以滕州市薛國故城出土的春秋青銅附耳蹄足蟠螭紋（銘文）列鼎作為實踐案例，展示了傳統修復工藝與現代新材料、新工藝結合的修復流程，以期為青銅文物保護提供參考，從而促進文化遺產的傳承。

關鍵詞：春秋列鼎；腐蝕原因；修復方法

春秋列鼎作為春秋時期青銅鑄造的代表，其歷史和文化價值不可估量。春秋列鼎主要由銅錫合金制成，時而夾雜鉛或其他金屬，形成了獨特的微觀結構。其在古代不僅用于祭祀，還象征權勢與地位。然而，由于青銅材質的特性以及其與環境因素復雜的相互作用，春秋列鼎普遍存在腐蝕問題。特別是在長期的土壤埋藏和現代污染環境下，銅錫合金的腐蝕速度加快，導致表面病變和結構破損，不僅損害了春秋列鼎的物理完整性，也威脅到春秋列鼎的保護和傳承。

因此，準確識別腐蝕機理，并選擇合適的修復和保護策略，對于春秋列鼎乃至廣泛的青銅文物保護與傳承具有重要的意義。

一、春秋列鼎腐蝕原因分析

1.自然因素

導致春秋列鼎腐蝕的自然因素，主要涉及青銅材質在特定環境條件下的化學與電化學反應。青銅主要是由銅和錫組成的合金，其在濕潤環境中容易發生電化學腐蝕，特別是當存在電解質如鹽分時，銅離子的溶出速度加快，導致青銅表面形成銹蝕。在此腐蝕過程中，銅的氧化還原反應在青銅表面形成銅綠（堿式碳酸銅）和銅銹（氫氧化銅），進一步加速了腐蝕速率。同時，錫的存在易形成錫疫，這是由于錫在低溫下從β錫向α錫的相變，造成材料脆化，減弱了青銅的結構完整性。此外，溫度的波動也對青銅器腐蝕產生顯著影響。溫度升高會增加化學反應的速率，使得青銅材料中的腐蝕加劇，尤其是在溫濕度都較高的情況下，青銅器表面的腐蝕層增厚，導致細節和銘文的缺失。

2.人為因素

在春秋列鼎的腐蝕過程中，人為因素扮演著不可忽視的角色，尤其是在其挖掘、保護及展示過程中的不當操作。非專業的挖掘和清理會對青銅器造成物理損傷，如刮擦、撞擊等，這些機械性損傷會破壞青銅器表面的保護層，加速其與環境中腐蝕性物質的直接接觸，促使腐蝕反應的發生。同時，錯誤的清潔和保養方法也是導致青銅器腐蝕的重要原因。使用不當的化學清洗劑，如含有強酸、強堿或其他腐蝕性物質的清潔劑，會加速青銅器表面的化學腐蝕，甚至可能引發銅綠的形成。此外，長期的錯誤展示和存儲方法，如直接暴露于強光或污染環境中，也會對青銅器的化學穩定性造成影響，從而加劇腐蝕過程。

3.環境因素

春秋列鼎腐蝕的環境因素主要涉及其所處的外部條件，尤其是化學和微生物環境的影響。首先，大氣腐蝕是影響青銅器穩定性的關鍵環境因素之一。大氣中的硫化物、氯化物及其他腐蝕性氣體與青銅表面接觸，觸發化學反應，形成硫化銅和氯化銅等腐蝕產物，導致青銅表面的進一步腐蝕。特別是在工業化或污染較重的環境下，大氣中的污染物濃度較高，加速了青銅器的腐蝕過程。其次，土壤環境中的電化學腐蝕也是導致青銅器腐蝕的重要因素。土壤中的濕度、pH值、電導率以及含鹽量對青銅的腐蝕具有直接影響，土壤濕度的增加促進了電化學腐蝕過程，而土壤的酸堿度和含鹽量則影響了腐蝕介質的性質，從而進一步影響腐蝕速率。

二、春秋列鼎的修復方法

1.修復前的評估與準備

春秋列鼎修復前的評估與準備是一個專業且復雜的過程，關鍵在于準確評估其腐蝕狀況，并據此確定適宜的修復方案。首先，對春秋列鼎進行徹底的腐蝕狀況評估，包括對其外觀特征的詳細記錄，如腐蝕程度、裂縫、斷裂及任何形式的物理變形。在此基礎上，使用XRD和SEM等高級分析技術對腐蝕產物進行深入分析，有助于深入了解腐蝕機理，為修復工作的科學決策提供依據。XRD可用于鑒定腐蝕層中的礦物質成分，如銅綠、硫化銅等，而SEM則提供腐蝕產物的微觀結構圖像，揭示腐蝕層的形成和發展過程。基于腐蝕狀況評估和腐蝕產物的分析結果，確定腐蝕程度和修復所需的技術方法。此外，考慮到春秋列鼎的歷史和文化價值，修復方案需綜合考慮保護原有特征和最小化干預原則，確保在修復過程中盡可能地保留其原始狀態和歷史信息。

2.清潔與除銹

春秋列鼎修復的清潔與除銹階段是恢復其原始狀態的重要步驟，涉及多種精細的技術操作和專業方法。首先，在物理清潔方面，微粒噴射技術常被用于去除青銅表面的松散腐蝕產物，此技術通過精確控制噴射參數（如粒子大小、壓力、噴射角度）來保護原始材料的完整性。對于表面的細微紋理和銘文區域，激光清潔技術提供了一種非接觸式的清潔方法，能夠精確地去除腐蝕層而不損傷下層材料。化學清潔方法則涉及使用特定的化學溶劑和螯合劑，能夠溶解或軟化頑固的腐蝕產物，如堿式碳酸銅和氫氧化銅，從而使其容易被去除。在此過程中，重要的是要精確地控制化學反應的條件，如溶劑的濃度、接觸的時間和溫度，以確保有效清潔的同時，對原始材料的損害達到最小化。在使用化學方法時，也需考慮到溶劑的選擇對環境和操作者安全性的影響。此外，清潔后的表面需進行穩定化處理，防止再次腐蝕，通常涉及應用緩蝕劑或保護涂層。

3.結構修復

春秋列鼎的結構修復是一項精細且復雜的工作，關鍵在于恢復其物理完整性和功能性，同時盡量保持它的歷史真實性和文化價值。結構修復主要包括焊接、粘接技術修復裂縫和斷裂，選用與原材料相似的材料來保持一致性，以及運用微焊技術減少熱應力對原材料的影響等內容。

對于裂縫和斷裂的修復，焊接和粘接技術是常用的方法。焊接適用于較大的結構性損傷，能夠提供較強的機械連接。在焊接過程中，選用與春秋列鼎青銅材料相近的填充材料至關重要，以確保焊縫區域的化學和物理特性與原始材料相似。粘接則適用于較小的裂縫或脫落部分，通過使用與青銅化學性質相容的粘合劑，可以實現較為細膩和不顯眼的修復效果。

選用與原材料相似的材料進行修復，是確保修復后春秋列鼎保持原有外觀和性質的關鍵。這不僅涉及色澤和質地的匹配，還包括材料的化學成分和微觀結構的相似性，以便于修復后的青銅器在環境中表現出與原件相同的耐久性等。

4.表面穩定化處理

春秋列鼎修復過程中的表面穩定化處理，是保護修復成果、延長青銅器壽命的重要環節。此過程主要包括應用穩定化處理劑，如苯駢三氮唑（BTA）等緩蝕劑，形成保護膜，以防止未來的腐蝕。

穩定化處理劑的應用是為了在青銅器表面形成一層保護膜，減緩或阻止氧化和進一步的化學反應。BTA作為一種廣泛應用的緩蝕劑，能夠有效地與銅表面結合，形成一層致密的分子膜，從而抑制銅與環境中腐蝕性物質的直接接觸。在應用BTA時，要確保其濃度、pH值以及應用方式與青銅材料的性質相匹配，以優化保護效果，并避免對青銅本身造成損害。

三、春秋列鼎的修復實踐

根據上述分析，設計修復路線為：檢測分析—清洗—除銹和除氯—緩蝕—穩定性檢查—封護—修復。筆者在此以滕州市薛國故城發掘的春秋青銅附耳蹄足蟠螭紋（銘文）列鼎為例，開展春秋列鼎的修復實踐。

1.檢測分析

對該列鼎進行XRD和SEM分析，確定其腐蝕狀況。XRD分析揭示它的主要腐蝕物為堿式碳酸銅，是銅在含碳酸鹽環境中腐蝕的典型產物，表明列鼎可能長期暴露于含碳酸物質的環境中。SEM分析則提供了腐蝕層的微觀結構圖像，顯示了腐蝕層的分層和微裂紋，微裂紋可能由環境溫濕度變化引起的材料應力變化導致。此外，通過能量色散光譜（EDS）分析確定了腐蝕層中的化學元素分布，特別是氯元素的存在，顯示列鼎可能經歷了氯化物腐蝕過程，此類腐蝕常見于青銅器長期與含氯鹽環境接觸，如土壤或海水環境。因此，該列鼎的腐蝕病害包括碳酸鹽腐蝕和氯化物腐蝕，導致表面形成堿式碳酸銅和氯化銅的腐蝕層，以及材料內部的微裂紋。

2.清洗

在清洗春秋青銅附耳蹄足蟠螭紋（銘文）列鼎時，根據不同的腐蝕病害采用不同的清洗方法。例如，對于列鼎表面的堿式碳酸銅腐蝕層，使用微粒噴射技術，利用精細的砂粒，在控制的壓力下，輕柔地去除表面的腐蝕產物，尤其是在紋飾和銘文區域，以保持其細節不受損害；對于檢測到的氯化物腐蝕部分，采用化學清洗方法，使用稀釋的氨水溶液，對氯化銅的腐蝕產物進行去除。清洗后，列鼎表面獲得了明顯的改善，腐蝕產物被有效去除，同時保留了其原始的銘文和紋飾細節。

3.除銹和除氯

針對列鼎表面的堿式碳酸銅腐蝕層，選擇使用稀釋的檸檬酸溶液進行化學除銹。檸檬酸能有效地與堿式碳酸銅發生反應，將其轉化為可溶解的鹽類，從而輕柔地去除腐蝕層，而不對下層的原始銅材料造成損害。一般來說，檸檬酸溶液的配置比例可根據腐蝕的程度和青銅器的敏感性來調整。對于春秋列鼎這樣的古代青銅器，應使用濃度較低的檸檬酸，濃度通常在2%—5%之間。在處理過程中，嚴格控制溶液的濃度和接觸時間，在確保除銹效果的同時，使列鼎的潛在風險最小化。

對于氯化物腐蝕部分，使用氯化鐵螯合劑，如乙二胺四乙酸（EDTA）溶液。在處理前，對列鼎進行徹底的表面清潔，去除松散的污垢和塵埃，使用軟毛刷或棉簽，輕輕涂抹0.5 %—1 %的EDTA溶液到列鼎的氯化物腐蝕區域，等待EDTA溶液在腐蝕區域作用一段時間，使EDTA溶液與氯化鐵形成穩定的螯合物，從而分解和去除腐蝕產物。隨即，用大量的去離子水徹底沖洗處理過的區域，以去除所有殘留的EDTA溶液。仔細檢查處理區域，確認氯化物腐蝕產物已被有效去除。如果必要，可以重復應用EDTA溶液進行二次處理。

4.緩蝕

緩蝕修復階段的關鍵是應用適當的緩蝕劑來形成保護膜，有效阻隔腐蝕介質，從而延緩未來的腐蝕。可采用BTA作為緩蝕劑，根據列鼎的腐蝕狀況和面積，準備約0.5%的BTA溶液，溶液需要充分攪拌，確保BTA完全溶解，再使用軟毛刷或噴霧器均勻地將BTA溶液涂覆在列鼎的整個表面。在涂覆過程中，確保無溶液滴漏或積聚，以防止在列鼎表面形成不均勻的保護層。隨即，等待BTA溶液在列鼎表面自然干燥，以確保形成穩定的保護膜。干燥后，檢查列鼎表面，確保緩蝕劑涂覆均勻，無遺漏或過度堆積的區域。

5.穩定性檢查

在列鼎的修復過程中，穩定性檢查是確保修復質量和持久性的重要環節。首先，應用X射線熒光光譜（XRF）和紅外光譜成像等非破壞性檢測技術，對列鼎進行全面的化學成分和表面涂層分析，識別修復材料與原材料之間的相容性，確保所用材料不會對原始銅材造成進一步損害。其次，利用掃描電子顯微鏡（SEM）分析修復區域的微觀結構，特別是粘接和緩蝕處理后的區域，觀察區域的材料結合情況和表面穩定性。然后，進行腐蝕速率測定，采用電化學方法如極化電阻測量評估列鼎的腐蝕速率和穩定性。最后，進行環境適應性測試，對修復后的列鼎進行溫度和濕度循環試驗，模擬不同的存儲和展示環境，確保其在不同條件下的穩定性。

6.封護

選擇微晶蠟作為封護材料，將微晶蠟加熱至液態，保持在低溫下以避免過熱。使用軟毛刷或棉布輕輕地涂抹融化的微晶蠟至列鼎的表面，特別注意涂抹均勻，避免在紋飾和銘文區域形成厚重的蠟層。隨即，在室溫下讓微晶蠟自然干燥固化，形成一層均勻透明的保護膜。在干燥后，檢查整個列鼎表面，確保蠟層均勻且無遺漏，如有必要，可以對特定區域進行補充處理。完成封護工作后，進行最終的檢查，確保列鼎的整體外觀和細節得到妥善保護。

7.修復

在材料準備階段，準備所需的無紡布、速成銅、銅質修補劑、速成鋼和環氧樹脂等修復材料，并選擇與列鼎原材料相近的顏色和質地的礦物顏料。在補配處理階段，針對列鼎的局部殘缺部位，直接使用環氧樹脂進行補配。環氧樹脂由于良好的粘結性和可塑性，適用于填補小面積的缺損，將環氧樹脂均勻涂抹在缺損區域，確保填充材料充分覆蓋，并與原材料平齊。在打磨和平整階段，待環氧樹脂固化后，使用細砂紙進行打磨，使補配部位的表面平整，與列鼎的原始表面保持一致。注意在打磨過程中保持輕柔，以防止損害列鼎的原始紋理和細節。在做舊處理環節，采用物理和化學方法對修復部位進行做舊處理，使新補配的部分與原件的色澤和紋理相協調，并使用礦物顏料在修復部位涂抹，以匹配列鼎原始的顏色和外觀。涂抹時需均勻、細致，確保色澤自然過渡。在完成做舊處理后，對整個列鼎進行仔細檢查，確保修復部位與原件在視覺上的和諧統一。同時，根據需要對某些區域進行進一步的調整和完善，以確保修復效果的自然和諧。

本文通過對春秋列鼎腐蝕原因的深入分析和針對性的修復方法探索，為春秋列鼎乃至類似青銅文物的保護工作提供了重要的理論支撐和實踐指南。實踐案例表明，將傳統修復工藝與現代科技相結合，不僅能夠有效恢復文物的物理完整性，而且能夠保持其歷史和文化價值。未來的文物保護工作需不斷創新和發展多元化的修復技術，以更好地保護和傳承人類寶貴的文化遺產。

參考文獻：

[1]王炯.天水市博物館藏春秋蟠螭紋銅鼎銹蝕產物初步研究[J].東方收藏，2022（09）：88-90.

[2]趙宇.淺析青銅鼎與列鼎制度的若干相關問題[J].文物鑒定與鑒賞，2017（01）：84-87.

作者簡介：

任水霞（1973—），女，漢族，山東濟南人。大學本科，文博館員，研究方向：博物館藏品管理。