基于傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代科技相融合中的青銅器修復技術研究和運用

葛海洋

青銅器由于長時間埋藏在地下，受埋藏環(huán)境、出土過程、保存狀況等各種因素的影響，難免會造成不同程度的損毀，因此需要文物修復人員運用科學、合理的修復技法來復原青銅器文物的本來樣貌，再現(xiàn)青銅器的神韻輝煌。這對于研究青銅器文物本身，挖掘文物背后的故事具有重要作用。當前文物的修復技術主要為傳統(tǒng)修復技術和現(xiàn)代修復技術，修復人員應當根據(jù)具體情況，選擇最為合適的技術，盡量降低對青銅器文物的損傷，最大限度還原青銅器的本來樣貌。本文試著通過對中國青銅器傳統(tǒng)修復技法和現(xiàn)代科技運用相結合，找到傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代科技的最佳融合點，從而將青銅器修復技術不斷推向新的高度。

青銅器傳統(tǒng)修復技法

國內(nèi)青銅器傳統(tǒng)修復工藝歷經(jīng)數(shù)代匠人千百年的傳承、改良、發(fā)展，已形成了一種獨特的技術工藝，傳統(tǒng)青銅器修復工藝主要分為青銅器的清理、整形、連接、補配、做舊五個主要環(huán)節(jié)。

1.清理工藝

主要為器物表面污染硬結物的清洗和銹蝕物的除銹工藝。首先，對青銅器文物表層進行清洗，清洗用水一般會選擇蒸餾水或者去離子水，因為蒸餾水和去離子水比較穩(wěn)定，屬于中性物質，不會對青銅器進行二次腐蝕；其次，沿著青銅器表面的紋飾和縫隙進行清理，確保每一處都能清洗到位；再次，清除青銅器文物表面殘留的氯離子，這樣能避免青銅器出現(xiàn)二次腐蝕現(xiàn)象；最后，使用物理除銹法和化學除銹法，對表面殘留的銹蝕進行處理。

在青銅器的保護和修復過程中，要根據(jù)青銅器的銹蝕程度、胎體厚度以及青銅器文物的保存狀況，選擇合理的除銹方法。一般將青銅器表面銹蝕分為有害銹蝕和無害銹蝕兩種。青銅器有害銹的化學成分主要是氯化亞銅和堿式氯化銅，粉狀銹質地酥松，呈粉狀淺白綠色，這種銹由內(nèi)向外發(fā)展，能把青銅器紋飾頂起來，而銹泡一旦脫落，就會在青銅器表面形成坑洞，進一步發(fā)展可能將青銅器腐蝕成一堆銅銹，嚴重破壞文物信息，被稱之為青銅器的癌癥，應盡快清除。對于無害銹，在不影響研究銘文、紋飾的情況下應盡量保留，這些青銅器表面無害的皮殼和紅斑綠銹體現(xiàn)了文物的歷史滄桑感和神韻，而且化學性質穩(wěn)定，不應該去除。

2.整形工藝

青銅器文物深埋地下，受墓穴塌陷、地層變化等各種因素影響，一般都會受到擠壓和撞擊，文物出土后通常都會存在表面凹陷或殘損情形。金屬變形主要分為彈性變形、塑性變形、彈性+塑性變形三種常態(tài)模式，而青銅器存在的形變基本屬于彈性形變加塑性形變，因此青銅器的整形時間一般較長，我們首先會對形變部位進行整形恢復原狀，遵循“矯枉過正”的原則，留給形變部位回彈復位的足夠空間。而傳統(tǒng)的整形方法主要以錘擊法、扭壓法、撬壓法、頂撐法、鋸解法最具代表性。

傳統(tǒng)的整形技法更多的是依靠經(jīng)驗和手感，根據(jù)青銅器不同的損毀程度采用不同的整形技法，但傳統(tǒng)的整形技法往往更多的是依靠經(jīng)驗和手感，可能在整形的過程中對器物本身造成新的不可逆轉的損害。隨著現(xiàn)代文物保護修復技術的發(fā)展，我們應該在科學分析檢測的基礎上，對青銅器的腐蝕程度、金屬強度、可塑性等方面進行分析，從而確定器物能否進行整形，進而選擇何種整形方法奠定基礎。

3.連接工藝

在青銅器修復中，對于支離破碎殘損嚴重的青銅器碎片，通常采取黏結加焊接相結合的方式將損毀器物補配成一個完整器形，這對修復來說是一個考驗技術和耐力的關鍵步驟。修復破損嚴重的青銅器首先應對修復器形做到胸有成竹，在進行碎片拼對時做到心中有數(shù)，每個部位做到嚴謹細致。

青銅器修復的黏結劑種類很多，不同類型的黏結劑，其固化形變、黏結強度、老化性能等各不相同，應根據(jù)青銅器的損毀狀況、銹蝕程度、保存狀況等因素選擇合適的黏結劑。青銅器的黏結一般使用慢干型的環(huán)氧樹脂膠，青銅器裂縫的滲透加固黏結一般使用快干型環(huán)氧樹脂膠。器物黏結前一定要將黏結面處理干凈，對出現(xiàn)礦化酥粉的部位，要先滲透加固，然后再進行黏結，每次黏結都要等到膠完全固化后再黏結下一處，所以黏結位置要求準確及時，避免錯位。

對于一些金屬性較好，能夠拼接的碎片，可以采用焊接的手法，傳統(tǒng)青銅器修復中的焊接工藝主要是錫焊法，在具體焊接時，要根據(jù)青銅器的厚薄、金屬性以及紋飾、銘文等情況，判斷器物是否能焊接，如何選擇焊點，應使用何種焊接工藝。如鍍錫法焊接、扭壓法焊接、鉆孔加芯子法焊接、銀錠扣法焊接等。但是傳統(tǒng)的焊接工藝缺點也很明顯，主要為焊接時需要銼焊口，難免會對文物造成新的損傷，焊接時使用的助焊劑中含有一定的氯，也會加快器物本體的損害，因此在實際的青銅器修復過程中，應盡量減少焊接。

4.補配工藝

殘損的青銅器在整形連接完成后，為了全面展示器物的完整形貌，一般要對殘缺部位進行補配。傳統(tǒng)的補配技法一般分為翻模補配、銅皮補配和塑形補配。對于缺失的部位，翻模補配是根據(jù)青銅器的對稱性，在相對稱的位置采用翻模材料翻制模具，再進行澆鑄鉛錫合金或黃銅合金等進行缺位的補配。而銅皮補配則利用純銅片的可塑性和延展性，通過對銅片進行退火，然后用錘子在羊角砧子上錘打出補配位置的器形弧度，在通過打、拋、收等一系列工藝后，將拓樣銅板處理成一個定型補塊。使用鏨花膠將需要鏨花的青銅補塊在膠版上粘牢，最后使用鏨子工具進行紋飾鏨刻。塑形補配主要針對缺失部位比較小、比較簡單的器物采用補配方式，可直接用棒膠塑出缺失部位的形狀，修整后直接粘到缺失部位補全。在實際操作中，往往根據(jù)特定環(huán)境的不同情況，以上3種補配方法結合使用。

5.做舊工藝

對已完成補配的部位增添銹色，讓復原部位和殘存部位整體協(xié)調(diào)過渡，做舊工藝是青銅器文物修復工藝中不可或缺的一部分。青銅器的傳統(tǒng)隨色做舊，首先要對焊接和補配的部位進行清理和修整，對焊錫的部位，用三氯化鐵溶液刷一遍，將焊錫腐蝕成暗褐色；對于鑄銅補配的部位，用咬銅水刷一遍，將銅合金同樣腐蝕成黑暗褐色，再在這些部位涂刷一層濃蟲膠漆片，增強做舊時顏料的附著力。然后根據(jù)銹蝕的種類不同，采用不同的做舊方法逐層隨色做舊。隨色做舊以酒精漆片為黏結劑，礦物顏料為著色劑。

青銅器現(xiàn)代修復技法

新時期的青銅器文物修復工作有了整體的提升，文保工作者在長期的修復過程中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)修復技法存在的弊端，經(jīng)過數(shù)代文保工作人員的探索努力，已逐漸摸索出現(xiàn)代青銅器文物修復新的理念和技法。當前時期，國內(nèi)博物館針對青銅器文物修復制定詳細的修復步驟和修復方案：1.文物信息采集；2.文物材質分析；3.病害分析繪圖；4.緩蝕處理保護；5.表面封護處理；6.預防性保護。

當前，對青銅器文物修復形成新的修復理念，即在修復時做盡量少干預，在保護文物整體和歷史價值的前提下，對青銅文物進行修復，并減少對文物的損壞；使用無損可逆材料，在修復過程中，修復材質不能對青銅文物的保護和研究造成影響；青銅文物修復位置應當能被識別出來，做到修舊如舊，遠看看不出，近看能看出，且不影響文物的整體性和美觀性；在修復過程中，盡量還原青銅器的本來樣貌；在修復青銅器的過程中，需要參考當時的歷史文化背景和政治背景等，分析其具體作用。這樣才能確保文物的修復工作更具科學性和合理性，為出土青銅器的文物保護和修復工作起到積極意義。

在現(xiàn)階段的青銅器文物修復中，一些新的技法不斷改良運用，從而極大提升了青銅器文物的修復水平，進而降低了對青銅器文物的損毀程度。例如引進先進的病害檢測設備，可以彌補傳統(tǒng)工藝手段無法微觀觀察青銅器文物的缺憾，可以對青銅器文物內(nèi)部結構和腐蝕產(chǎn)物以及焊點情況等進行全面檢測，為后續(xù)的青銅器修復提供重要的數(shù)據(jù)信息支持。在除銹工藝中，化學除銹法能夠抑制有害銹的發(fā)展，去除青銅器文物表面附著的銹蝕，同時不損害青銅器文物的整體性和穩(wěn)定性，在青銅器表面形成一層防護膜，延長青銅器文物的生命。超聲波震蕩除銹技術能夠對青銅器文物表面的塊狀土和銹蝕物進行較好處理。激光清洗技術在不損傷青銅器表面的同時能夠有效地去除器物表面的各種銹蝕，從而保證了器物的整體性。在對青銅文物進行整形的處理中，隨著各類整形器（矯形器）應運而生，增加了整形的安全性，使用烘干箱和熱風槍進行加熱處理時，同時使用千斤頂和G型夾等矯形工具進行矯形，對破損文物在有依據(jù)的情況下進行補配焊接。使用先進的激光焊接技術去焊接青銅器文物，不僅焊接速度快，而且焊接效率高，焊縫窄且變形甚微，不會危及器物原本內(nèi)部結構，腐蝕物也不會夾雜進去。隨著三維掃描設備和3D打印技術的提升，在補配殘損青銅文物時，可以直接在電腦中對缺失部位精確建模，并打印出缺失部位，直接進行補配或再進行翻模補配，令補配更加精準、便捷。

保護修復方案實施舉例

我館現(xiàn)有藏品52609件/套，實際包含藏品數(shù)量為82072件，其中有6000余件商周青銅器，部分青銅器現(xiàn)已存在不同程度銹蝕和殘損問題。出現(xiàn)這些問題的原因主要是由于器物在出土前即已被長期的地層壓力壓殘和保存條件受限導致，加之庫房和展廳條件有限，不具備恒溫、恒濕設備，青銅器銹蝕情況不斷出現(xiàn)，青銅器粉狀銹從最初的個別青銅器小面積感染，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到有些一級文物都有不同程度的粉狀銹病狀，并有加快腐蝕的跡象。為了讓這批破損和“生銹”青銅器“浴火重生”，我館與國家博物館文物修復中心合作，對館藏495件待修復青銅器逐件進行了分析和評估，制定了針對性的修復計劃和修復措施，確保修復目標順利完成。

2013年開始，我們依照保護修復方案陸續(xù)對館藏青銅禮器、青銅食器、青銅兵器、青銅鏡進行了保護和修復，取得了較為成功的經(jīng)驗?，F(xiàn)以一件青銅鼎為例，將其傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代科技相結合的保護修復方法介紹如下：

1.器物情況概述

戰(zhàn)國青銅鼎（圖1）：該鼎器壁較薄，器的內(nèi)外表層腐蝕氧化較為嚴重，器蓋損毀較為嚴重（圖2），口沿部殘缺30%，多處裂紋和殘洞，器腹上部紋飾處殘缺有裂縫多處；一鼎腿脫落，鼎腿脫落后露有破洞一個，破洞上部有一長度為4.2厘米的裂縫；另一鼎腿下部殘損，但殘余碎片部位能與上部斷口相拼接；兩塊碎片接縫及邊緣部位有殘缺；口沿部位有一長度為l.6厘米的裂縫；一耳右邊中間有裂縫：器物由于銹蝕氧化嚴重而造成表面腐蝕氧化層有觸摸脫落的情況。

2.病害情況分析

為能科學地對該青銅鼎開展保護修復工作，在處理前首先要對器物進行必要的檢測分析工作。檢測的內(nèi)容主要是該鼎的合金成分及銹蝕產(chǎn)物物相的分析。檢測方法是在斷落的足尖碎片斷接面上選擇一處不會影響將來黏結復原的部位進行打磨拋光，然后利用X射線能量色散譜儀對拋光后的銅芯基體進行合金元素成分含量檢測；同時又利用X射線能譜聯(lián)用儀對從斷落的足尖碎落表面采集的腐蝕氧化層進行合金元素成分檢測，并利用X射線衍射儀對碎片的斷面及從該鼎某部位掉落的一塊腐蝕氧化極為嚴重的小碎片進行物相分析，采用X射線探傷儀拍攝X光照片，觀察連接結構。通過這幾項分析，得知該銅鼎主要是由銅和錫并含有少量鉛鑄造而成的二元合金青銅器，器物尚未受到氯化物的侵蝕，器物表層的銹蝕產(chǎn)物主要是孔雀石和錫石。

3.緩蝕封護處理

該青銅鼎由于沒有氮離子或氯化產(chǎn)物的存在，因此，其保護工作主要是全器的緩蝕處理和封護加固處理。參照目前國內(nèi)外在這方面所取得的成功經(jīng)驗和前期取樣試驗的結果，緩蝕處理采用濃度為2%的苯駢三氮唑（BTA）乙醇溶液，考慮到該鼎的鼎身下部器壁較厚而上部器壁較薄，而且腐蝕氧化較為嚴重的情況，因此，采用涂浸的辦法來進行，將苯駢三氮唑乙醇溶液涂淋于銅鼎的表面，共涂淋5遍，讓其浸入銅鼎表面的腐蝕氧化層里，使之與銅交替結合而形成類似高聚物線狀結構形式的金屬配合物透明覆蓋膜，從而有效地隔斷銅及銅合金與各種腐蝕介質的接觸。

緩蝕層經(jīng)24小時干燥后，即用聚丙烯酸高分子材料進行封護和加固兩道工序一次同步完成，直接將材料涂于已形成有金屬配合物透明覆蓋膜的銅鼎表面，全器整體共涂浸濃度為3%的浸透加固液6遍，腐蝕氧化特別嚴重的部位增加涂浸濃度為7%的浸透加固液1—2遍，使其表面形成有一層無色、透明、耐老化和耐候性都較好，而且凝結速度快、凝結后不會產(chǎn)生光澤的封護膜，從而使銅鼎器身的硬度得以加強。

4.補配焊接復原

該銅鼎進行緩蝕處理和加固封護處理后，就可以根據(jù)各殘破部位的實際狀況進行修復處理。

（1）破洞的補配復原：①從其他紋飾部位選取與破洞處相同的紋飾，用軟硬適中的膠泥把它印制成陰模；②將環(huán)氧樹脂、石英砂、立德粉等材料按配方比例調(diào)配成環(huán)氧膠泥，然后根據(jù)配件所需的厚度填注入模具中；③環(huán)氧膠泥凝固后即可取下配件，并用刀銼修整好，再用環(huán)氧樹脂膠黏劑將其黏結到破洞上，完成破洞的補配工作。

（2）斷裂并有殘缺的鼎腿的修復工作：①用環(huán)氧樹脂膠黏劑將斷落的碎片按原位黏結復原好；②用膠泥或硬紙板從鼎腿的內(nèi)壁把殘缺部位墊托固定好，再將用環(huán)氧樹脂按配方比例和需要的色澤調(diào)配而成的環(huán)氧膠泥從鼎腿的外壁把殘缺的部位填補好；③環(huán)氧膠泥凝固后除去鼎腿內(nèi)壁墊托的膠泥或破紙板，然后用刀銼把補配部位修整好，完成鼎腿的修補復原工作（圖3）。

5.表面做舊處理

銅鼎修補復原處理后，為了增強展示效果，對補配、連接處做舊處理，就可以進入最后的一道做舊工序，即對修補復原部位的表面進行做舊處理，使修復部位的顏色與周邊原有器物表面的色澤一致，渾然一體。表面做舊處理是用黏合劑調(diào)各種非水溶性的礦物質顏料粉，根據(jù)修復部位周邊原有器物表面的顏色，采用涂、抹、點、彈、畫等技法，確保修復部位的色澤和質感與周圍無異（圖4）。

我們將傳統(tǒng)青銅器文物修復工藝和現(xiàn)代科技運用相結合的方式，不斷探索青銅器文物修復的結合點，探索多學科交叉修復新理念和新渠道。在實際文物修復過程中不斷探索新的修復技藝，總結修復經(jīng)驗，將先進的修復材料和修復工具運用到具體修復工作中去，為科學修復文物下的傳統(tǒng)工藝提升提供基礎。