淺談漢代鐵器文物的保護修復

謝姍姍

摘 要：因鐵穩(wěn)定性差，化學性質活潑，鐵質文物在金屬類文物中最容易遭到腐蝕破壞，且腐蝕產(chǎn)物疏松，不同腐蝕交錯反應，對鐵質類文物的破壞相當嚴重。文章在前人研究的基礎上，實際保護修復了一件民間收藏漢代鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合的鐵質文物。根據(jù)鐵器保護修復流程簡要分析漢代鐵質文物的腐蝕機理，保護修復過程中遵循保護修復真實性、最小干預性、修復材料可逆、修舊如舊原則等文物保護與修復原則，準確把握鐵器文物修復的“度”，掌握了一套完善的鐵器文物修復技術，由點到面，由一件文物深入剖析鐵器類文物的保護修復。

關鍵詞：鐵器文物;修復原則;修復過程;修復技術

我國是世界上最早發(fā)明冶鐵技術的國家，鐵又分生鐵和熟鐵等多種，我國發(fā)現(xiàn)最早的鐵器是商代隕鐵制品鐵刃銅鉞、鐵刃銅戈。春秋戰(zhàn)國時期開始有人工煉鐵，并用生鐵制作農具等，1978年在洛陽水泥制品廠發(fā)掘的戰(zhàn)國墓葬中出土了生鐵制作的鐵鏟、鐵錛等鐵農具;戰(zhàn)國中晚期，鐵的制作廣泛，出現(xiàn)了麻口鐵，煉鋼技術也初現(xiàn)雛形;西漢時期，鑄鐵技術繼續(xù)發(fā)展，產(chǎn)生了灰口鐵，發(fā)展至東漢，出現(xiàn)“炒鋼”“百煉鋼”等冶煉技術;魏晉南北朝時期，“灌鋼”工藝問世?？v觀鐵的發(fā)展史，從鐵的冶煉過程中吸取先進工藝，依據(jù)鐵金屬的獨特性質加以發(fā)展，直至今天已經(jīng)形成一套健全的冶煉體系，對現(xiàn)代社會鐵工藝的發(fā)展與經(jīng)濟的進步均起到了巨大的推動作用。

近年來考古文博事業(yè)蓬勃發(fā)展，諸多鐵器文物呈現(xiàn)在大家眼前，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，漢代以前的鐵質文物十分珍貴。考古發(fā)掘出土的大量鐵器為研究鐵器的發(fā)展歷程和冶鐵技術的進步提供了大量的研究資料，彌補了大量實物資料稀少的情況。但鐵器文物的出土也伴隨著不同鐵器病害程度不同、修復工程任務艱巨等一系列問題亟待解決，需要靈活改變文物修復的規(guī)范程序，制定出相應的保護修復方案，合理有效地保護鐵器文物。近年來，國家越來越重視文物保護，出臺了《中華人民共和國文物保護法》及《中華人民共和國文物保護法實施條例》等相關法律法規(guī)。不少專家學者根據(jù)文物合理保護的嚴格要求，研發(fā)了諸多對文物保護修復切實可行的有效措施，發(fā)表了很多鐵器保護的文章，介紹了諸多鐵器保護的方法，但整體思路與方法基本相同。文章在前人研究的基礎上，將個人的實踐經(jīng)驗與前人優(yōu)秀的研究成果相結合，以一件漢代鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物的保護修復流程作為出發(fā)點，簡要分析漢代鐵器文物的保護修復。

1 鐵器文物的保護修復流程

漢代鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合鐵器是由山東濟南民間收藏家聶祿民捐贈，現(xiàn)收藏于山東藝術學院文化遺產(chǎn)教研室，這件鐵器文物腐蝕嚴重，有大部分殘缺。

下面通過鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物的實際保護修復步驟來整體研究鐵質類文物在保護修復過程中需要做哪些工作。

①采集圖像資料（照相）。

②文物基本信息記錄，建立檔案，病害圖示記錄、病害圖像記錄。

③用BTA、酒精等涂抹鐵鼻、鐵鋪首和鐵環(huán)的表面;用BT2涂抹鐵鋪首表層抗腐蝕。

④用鑷子、手術刀、砂紙、打磨機等器械進行表面硬結物的清除，并用機械法清除鐵器表面銹跡。

⑤對鐵鼻、鐵環(huán)和鐵鋪首組合器物的腐蝕部分進行細部處理、打磨清除。

⑥根據(jù)殘缺部分面積大小調制補配物（環(huán)氧樹脂和固化劑不同比例加一定的酒精漆片和細沙的混合物）。

⑦經(jīng)多次調制實驗，將粘稠度適宜的補配物按照其殘缺形制涂抹到殘缺地方，并加以固定，防止脫落。

⑧靜置一周左右，使補配物（鐵鋪首殘缺部分和鐵鼻的其中一只殘缺）完全硬結，用打磨機進行修整打磨，以使其符合鐵器原貌。

⑨按照前一周的工作，進行鐵鼻第二層的補配，晾干，打磨，修整。

⑩上色，根據(jù)鐵器原有顏色進行調色工作，多次試驗后最終上色。

k最后將鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物進行作舊，盡量還原其原來面貌。

以上是對鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物修復過程的大致步驟。圖1是文物保護的流程圖，由此來看鐵質文物的保護修復，姜曉光將其概括成“資料記錄—器物清洗—脫鹽—干燥—丙烯酸樹脂含浸—除銹—樹脂凃布—粘接、補強—觀察修補——整理、保護、處理記錄”十個主要步驟。其他學者也給出了與上述不同的鐵器保護修復方案，比如清洗污垢和除銹、脫鹽、緩蝕、表面封護、密封除氧保存等。不同的文物，不同損壞程度，不同修復人員對其均有獨到見解，在此范圍內合理變化。此外，洛陽市文物工作隊的徐昭峰先生對日本鐵器文物保護進行管窺，指出了日本文物保護專家對鐵質文物的保護方法。日本鐵器在彌生時代出現(xiàn)，古墳時代大量使用。目前，考古發(fā)掘出土的大批鐵器文物，重在原地加固，整體搬運，進行實驗室保護處理，與國內文物保護處理方法基本一致。筆者認為在鐵器文物的獲取、保護、修復過程中，應嚴格按照文物保護相關規(guī)定，遵守文物保護修復原則，在不損害文物的基礎上，在規(guī)則內靈活變通，視文物具體情況制定合適的保護方案，實施有效地保護修復措施，保證修復后達到最好的狀態(tài)。

2 鐵器文物保護修復問題

如前所述，根據(jù)保護處理工序的基本情況、出土文物的材質、損壞的狀況，經(jīng)過了2～3次的保護處理后，基本上可以達到保護修復的目的，但此過程中遇到的問題卻相當多。

2.1 腐蝕機理

2.1.1 化學腐蝕

鐵器文物的冶煉決定了鐵質文物基本是由鐵和碳合金組合而成，其性質活潑，在空氣、水分、硫化物和氯化物等相互作用下均易發(fā)生反應，極易遭到腐蝕，產(chǎn)生以氧化亞鐵和氧化鐵為主要成分的氧化膜。這類氧化物對鐵器文物的腐蝕并不算嚴重，但一旦接觸到水分，氧化鐵便立即與水分發(fā)生反應，形成疏松多孔的銹層，使鐵器遭到嚴重腐蝕。反應方程式如下：

此外，處于潮濕環(huán)境中的鐵器在硫化物和氯化物的作用下，容易與地下蘊含豐富的氯化物和硫化物發(fā)生反應。氯化鈉在濕潤環(huán)境中部分以鈉離子和氯離子的形式存在，鐵與分解出的氯離子發(fā)生化學反應，一旦發(fā)生化學反應就意味著生成新物質，即三氯化鐵。鐵與硫化物發(fā)生反應生成黑色的硫化鐵，這類新物質的產(chǎn)生無疑對鐵器文物造成相當大的威脅。三氯化鐵繼續(xù)和水反應生成氫氧化鐵和鹽酸，在一定條件下，鹽酸又會和鐵進一步反應，循環(huán)往復，若不加以保護，鐵器很有可能被完全腐蝕。考古專家和文物保護專家在對唐九成宮出土鐵器的搶救性保護研究過程中，詳細指出了鐵質文物在發(fā)生化學反應后與氧氣結合，經(jīng)脫水后變成疏松鐵銹的過程。鐵的化學腐蝕現(xiàn)象在考古發(fā)掘出土的銹蝕鐵劍等鐵器中可以得到論證。上述主要反應方程式如下：

2.1.2 電化學腐蝕

鐵器文物除了極易與周圍物質發(fā)生化學反應，受到化學腐蝕之外，還會因其埋藏環(huán)境、保存環(huán)境中含有大量鹽和酸，在水的作用下自發(fā)產(chǎn)生一種電解質溶液，從而使鐵器文物產(chǎn)生電化學腐蝕。這種現(xiàn)象主要可以解釋為：鐵器文物所存在的環(huán)境若潮濕，其埋藏土壤中或多或少會存在一些鹽類、酸類的化學物質，鐵器在這種環(huán)境下表面形成原電池進行電解，假設酸作為電解質溶液，鐵作為陽極失電子變成二價鐵離子，酸中電離出的氫離子則得電子轉化成氫氣在陰極產(chǎn)生。電化學對鐵器腐蝕也是比較常見且易理解的一種腐蝕原理，至今為止，專家學者對這種腐蝕機理的研究十分普遍，并得出結論：電化學腐蝕產(chǎn)生的氫氣會阻礙電流，在封閉的地下環(huán)境中，反而會使鐵器在一定程度上得到有效保存，這也是在考古發(fā)掘過程中得以出土各類珍貴鐵器文物的重要原因之一。

2.1.3 其他腐蝕

鐵器文物遭到腐蝕主要是由以上兩種腐蝕機理構成，但針對于發(fā)掘出土后、傳世或者民間收藏的鐵器文物來說，為了防止文物遭到腐蝕破壞，合理設置收藏保存環(huán)境、合理利用鐵器文物等都是對鐵器文物相當重要的保護措施，否則稍微不當便會對文物造成無法挽回的損害。

鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物雖先是由民間收藏家保存收藏，后捐贈與山東藝術學院藝術管理學院文化遺產(chǎn)專業(yè)鑒定評估實驗室和非物質文化遺產(chǎn)實驗室保存，但其保存環(huán)境仍舊不夠嚴格，保存不當使其遭到嚴重腐蝕，病害嚴重。鐵鼻、鐵環(huán)、鐵鋪首組合器物在修復之前，表面有大面積的鐵銹、表面硬結物、土漬、瘤狀物、層狀剝離現(xiàn)象及少量粉狀銹，并表現(xiàn)出部分礦化現(xiàn)象。鐵鋪首表現(xiàn)為大面積腐蝕、鐵銹、部分殘缺、變形和裂隙;鐵環(huán)四周有大量黃色鐵銹，并且殘留比較多的泥土;鐵鼻上覆蓋深層鐵銹和泥漬，并嚴重殘缺。整組鐵器最突出的特點就是全面腐蝕，鐵銹、土銹、泥漬、裂縫、表面殘留物較多。圖2、圖3是漢代鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物的病害示意圖。

2.2 保護修復適度

鐵器文物極易遭到腐蝕的特點決定了鐵器文物保護修復工作的必要性和重要性。因其穩(wěn)定性差，保護修復工作就顯得異常艱難，在鐵器文物保護修復過程中要結合檢測分析結果和器物病害實際情況，遵循文物保護原則，合理把握文物修復的度，掌握最恰當?shù)男迯图夹g，不改變文物原狀，讓文物最真實的一面呈現(xiàn)出來。

不同文物保護修復的方法和技術存在一定差異，學術界雖對文物修護保護理念存在爭議，但在文物保護修復中遵循的文物保護修復原則應該基本相同。文物保護包含法律和科學技術兩方面，文章主要依據(jù)科學技術手段保護文物?？梢苿游奈锱c不可移動文物也有一定差異，但文物均具有不可再生性和不可替代性，筆者認為在文物修復中，尤其是在鐵器文物的保護修復過程中應該遵從《威尼斯憲章》，“搶救為主，保護第一”，堅持“原材料、原形制、原工藝、原做法”四項原則，保存延長文物的價值，使文物長久保存;嚴格遵守“修舊如舊、不改變原狀、最小干預”的原則，適度處理各類文物病害。

2.2.1 除銹中的適度

在鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物的保護修復過程中，也遇到諸多難以處理的問題，比如在補配過程中怎樣將鐵鼻兩層部分更好的分隔開，如何準確把握補配物的比例和使用量的度，怎樣在作舊時嚴格控制顏色的一致性等問題。在對鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物進行修復前，要進行修復前拍照、X熒光光譜檢測，根據(jù)檢測結果把握鐵器銹蝕程度，根據(jù)EDX-3600能量色散X熒光能譜儀檢測報告分析鐵鋪首、鐵鼻、鐵環(huán)分別含有鐵元素99.51%、99.65%、99.70%以上（其他微量元素含量見表1），判斷其為漢代鐵器，為下一步的處理提供保障。

在透明硫酸紙上繪制好文物病害圖，對鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物進行清理，綜合運用物理清洗（機械清洗）和化學清洗兩種方法。先用酒精將其整體清洗，并對其進行加固處理防止修復過程中文物被進一步破壞，清除鐵器表面的泥漬、土漬、銹跡等污漬，并用手術刀剔除表面硬結物和瘤狀物，清理除銹時采用物理方法（乙醇、丙酮溶液）軟化清洗、機械除銹（牙鉆、噴砂機）或手工用手術刀去除相結合的方法將污漬和鐵銹除掉。在除銹的過程中時刻把握清理的度，鐵鋪首表面殘存少量與鐵器本身融為一體的鐵銹，可以不作處理，保持原狀。否則稍微用力或試劑過量均會導致鐵器出現(xiàn)孔洞或者清理不凈。從前人的研究成果中發(fā)現(xiàn)，有些專家在對鐵器文物進行除銹處理時還進行了除表面酸或脫水等穩(wěn)定處理，因鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物是由有實驗室儲存的，所以并未對其進行此類處理。

2.2.2 粘接、補配適度

鐵質文物腐蝕嚴重、保存不當或人為損壞，會出現(xiàn)孔洞、殘缺等嚴重破壞情況。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。

因鐵鼻和鐵鋪首均有嚴重殘缺，需要對器物殘缺部分進行補配。筆者主要是將環(huán)氧樹脂、固化劑、酒精或者酒精漆片進行1∶1∶3比例混合，并攪拌混合到均勻狀態(tài)，加入粉狀細沙，使膠與沙相摻，調制粘稠度適宜的補配膠，將調制好的環(huán)氧樹脂膠按照一定的要求補配到鐵鋪首的殘缺部分，并將鐵鋪首表面比較大的孔洞填補完整。將其固定好后，放在通風處靜置一周左右。由于鐵鋪首少部分邊緣處有輕微變形，需要對變形邊緣進行處理。先用直尺將其固定，再用修復工具的箱子壓在變形處，持續(xù)時間在一周左右。然后按照同樣的方法使用環(huán)氧樹脂膠補配鐵鼻殘缺部分。將環(huán)氧樹脂膠、固化劑、細沙、細泥土以及土紅色、土黃色和黑色的礦物顏料粉末摻在一起，做成和鐵器顏色相近的填充物，將鐵鼻的殘損部分分層進行補配，并將裂縫補好，盡量使其接近鐵器原色。用雙面膠固定鐵鼻使其平衡，根據(jù)鐵鼻保留較好的部分原貌進行底部一層的補配①，補配后加以修正、固定、靜置，之后再打磨、修整。用打磨機對鐵鼻的下層補配處和鐵鋪首的補配處進行仔細打磨處理，細節(jié)部分用砂紙或者手術刀進行局部修整，使其盡可能地貼近原貌。因上下兩層均需要進行補配，很難控制兩層鐵鼻間空隙，所以用一層光滑塑料隔板平鋪在補配好的鐵鼻上方，將補配膠仔細涂抹在塑料隔板上方，并修整成與下層鐵鼻相似的形狀，稍微短于下層鐵鼻長度。手持鐵鼻固定15～30分鐘，待其稍微固化后，將鐵鼻放到通風處靜置，等待其凝固成型。再將左右、上下兩部分對比，仔細觀察找出較為粗糙的部分進行細節(jié)的查缺補漏。

筆者根據(jù)鐵器的實際情況進行補配，補配處理方法可能與其他鐵質文物的粘接補配存在少許差異，此次修復也存在大量的不足之處，未能對鐵鼻進行翻模處理，兩層部分未能一次完成，兩次調制補配材料很難保證其完全一致。根據(jù)對其他鐵器補配或粘接過程的了解，意識到補配應注意一次性調配補配材料，防止二次調配，若是粘接，應注意使用可逆性粘結劑。綜合分析，盡量控制補配材料與原件質感相同，接下來再考慮作舊問題。

2.2.3 作舊、封護、保存

作舊環(huán)節(jié)也稱作色或隨色。由于補配鐵鼻和鐵鋪首時，調制顏色與鐵器原色有所出入，需要進一步作舊處理，使其恢復原貌原色。運用細沙、銹末、礦物顏料等不同比例與酒精漆片或者將不同顏色不同比例的顏料與較低濃度的環(huán)氧樹脂膠混合，反復試驗，不斷修整，耐心進行原色作舊工作。在作舊過程中牢記“最小干預性原則”和“可識別性原則”，反復檢查文物的細節(jié)部分，盡量做到鐵器文物修舊如舊，接近原貌。作舊后進行清理并封護加固，對鐵鋪首封護加固時，筆者使用的是濃度約為4%的B72溶液，封護后器物顏色有所加深，在器物表面形成保護膜，后將其保存在恒溫、濕度在40%左右的密閉儲存柜中。筆者將作舊、封護和保存三個步驟統(tǒng)一起來把握，嚴格控制其時間、用量等相關條件，這種處理方式基本符合鐵器文物保護的要求。經(jīng)過上述一系列步驟，完成了對鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物的修復工作（圖4、圖5）。

有學者在封護時使用傳統(tǒng)的蠟封、油封等封護方法，或者采用高分子材料，如硝基清漆、聚氨酯、丙烯酸樹脂、單組分氟碳樹脂、聚硅氧烷等多種合成聚合物，但這些材料與微晶石蠟封護相比可逆性差。鐵器文物修復過程中，盡量采取可逆的封護材料，避免后期不必要的麻煩。筆者在進行鐵、鐵鼻、鐵鋪首的封護時進行了稱重，檢測丙烯酸樹脂的浸入量，反復操作至飽和狀態(tài)。在封護處理后未將其進行熏蒸，而是用赤鐵礦粉末進行消光處理，使其達到更加逼真的效果，保持最佳真實的狀態(tài)。此外，進行封護后的鐵器文物其保存環(huán)境仍舊需要嚴格控制，必要時應改善文物儲存的微環(huán)境。對于鐵器文物來說，科學有效地保護修復方法固然重要，但鐵器文物的生存環(huán)境、儲存環(huán)境、甚至是與之相關的文物保護法規(guī)等也都對鐵器文物的有效保護起到相當大的作用。

3 結語

文章對鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物在修復過程中取相、病害分析、除銹、補配、作舊等具體保護修復流程進行了詳細的梳理，并根據(jù)鐵器文物這一類型文物保護修復的實際情況進行綜合分析，始終嚴格遵守文物修復中的“最小干預性”“保護修復真實性”“修復材料可逆性”“修舊如舊”等原則，參考總結各類鐵器文物修復方法，把握鐵器文物修復的“度”，運用最佳的腐蝕鐵器保護處理方式，在最大程度上將文物修復過程中的每一環(huán)節(jié)都把握的準確到位。做到既有效保護鐵器文物，又不改變文物原貌，還能準確復原殘損部分，達到文物保護修復的最佳效果。

由于研究資料和科研成果有限，缺乏大量的實踐經(jīng)驗，鐵環(huán)、鐵鼻、鐵鋪首組合器物的保護修復并非足夠完善，依舊存在許多問題亟待解決。文章在寫作過程中也存在很多不足之處，對于鐵器文物保護修復方案的整理不夠全面，保護修復中存在的問題理解不夠充分，未能更好地由點、面、整體分析鐵器文物的保護修復中存在的各類問題。因此，還需要我們進一步努力，牢記習近平總書記指出的文物保護16字方針，形成一套符合中國國情的文物保護利用思想體系，將鐵器文物乃至祖輩們遺留給我們的所有文物的保護修復工作做得更加完美，將祖國的文物保護事業(yè)發(fā)揚光大。■

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