青铜文物保护修复工具简介
2021年9月26日 信息来源:易新博 目前浏览:2154次


鉴于青铜文物修复师被问及最多的问题,除了正在被修复的文物,便是各类仪器、设备和工具的功能与作用,乃有此文,将青铜文物保护修复过程中常使用到的仪器、设备和工具作一些简单介绍:

1.分析检测类

修复未动,检测先行。分析检测是全面了解青铜文物腐蚀程度及病害状况的重要手段,只有依据科学的分析检测数据,才能直击病灶,对症下药,制定出切实可行的文物保护修复方案和技术路线。常用的分析检测仪器有:

(1)X射线透射仪

X射线透射仪根据物体各部分对X射线的吸收程度不同,底片上对应部位会产生不同程度的感光,经显像处理后,呈现出深浅不同的阴影(图一),以便观察。其最大的优势在它的无损性,可用于研究青铜器的铸造工艺、结构缺陷、内部裂隙及锈层下有可能隐藏的铭文和各种信息,透视性强,分析结果真实可靠、清晰直观。除青铜器外,还适用于铁器、陶瓷等文物(图二)。



图一  铜镜X射线透射图


图二  X射线透射仪


(2)超景深三维显微系统

超景深三维显微系统具有多种测量、计量、图像对比、定时自动拍照、多焦平面图像复合、在线实时精确测量等功能。是进行金相分析的重要仪器之一,能满足样品全貌、细节等各种显微观察的需求。既可用于研究青铜文物的内部组织结构、合金生成、冶炼、浇铸以及加工工艺,也可用于观察各种附着的考古痕迹及残留物的信息(图三)。


图三  超景深三维显微系统


(3)便携式X射线荧光光谱仪

便捷式X射线荧光光谱仪能满足青铜文物无损分析的特殊要求,具有方便、快速的优势,受场地制约较小,且自带合金模式、土壤模式和矿石模式等,应用范围广,可对金属、陶瓷、玻璃、土壤、矿石等物质进行定性和半定量分析,是实验室最常用的样品成分分析检测工具之一(图四)。


图四  便捷式X射线荧光光谱仪


(4)X射线衍射仪

X射线衍射仪是根据X射线进入物质的晶格时所产生的衍射特征,鉴定物质成分与结构的仪器。可测定物质的晶体结构、织构及应力,能够精确进行金属材料、无机材料、复合材料、有机材料的物相分析、定性分析以及定量分析,在青铜器锈蚀产物的物相定性分析上应用广泛(图五)。


图五  X射线衍射仪


(5)激光拉曼光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪

激光拉曼光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪均是检测青铜器腐蚀产物物相的重要仪器,同属分子光谱类。激光拉曼光谱仪可用于有机质和部分无机质文物的定性分析,样品需求量少,且具有无损性,适合微量、无损样品以及多层锈蚀产物样品的原位检测。傅里叶变换红外光谱仪,可了解文物样品的化学组成,对存在有机物的青铜文物锈蚀具有更高的灵敏度,能发挥更好的作用(图六)。


图六  傅里叶变换红外光谱仪


2.清洗去锈类

青铜文物在长期的埋藏过程中,表面大多形成了色彩瑰丽的矿化层,以及器物本体与埋藏环境作用所产生的各类锈蚀。虽然包含了埋藏环境的信息,但也覆盖了纹饰和铭文,甚至还可能携带有害锈。为保证文物的长期安全与稳定,应依据科学的分析检测数据,有针对性地进行清洗和去锈。常用的清洗去锈设备有:

(1)激光清洗机

激光清洗机是利用激光光束的特性,通过聚光系统使激光束聚集成不同大小直径的光斑,在激光能量相同的条件下,不同光斑的激光束,所产生的能量密度或功率不同,故而能方便地控制清洗所需要的激光能量。其主要作用是清洗青铜文物表面的污染物,也可应用在石质、壁画、木质等文物上,具有精确度高、定位准确、操作简便、控制即时、移动方便等优势(图七)。


图七  激光清洗机


(2)超声波清洗机

超声波清洗机是利用超声波发生器所发出的高频震荡讯号,通过换能器转换成高频机械震荡而传播到介质——清洗液中,超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射,使液体流动从而产生大量微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播成的负压区形成、生长而在正压区迅速闭合,在这种被称之为“空化”效应的过程中气泡闭合可形成超过1000个气压的瞬间高压,不断冲击器物表面,使青铜文物表面及缝隙中的污垢,迅速剥落,以达到清洗净化的目的(图八)。


图八  超声波清洗机


(3)超声波洁牙机

超声波洁牙机原本是牙科手术的常用工具,由手柄、超声换能器、工作尖、根管挫等组成。工作原理是:高频振荡电路产生高频振荡信号并作用于超声换能器上,利用逆压电或磁致伸缩制造超声震动,工作尖受到激励产生共振,将超声波的各种效应传递到牙齿表面的结石、菌斑上,实现清洁的目的(图九)。这一功能运用在青铜文物上,对表面硬结物、土垢和纹饰、铭文等精细部位锈蚀的去除有奇效,久而久之便成了清洗过程中必不可少的神器。


图九  超声波洁牙机


3.修复类

常言道:“没有金刚钻,莫揽瓷器活。”修复作为一门技艺,其得以施展的依托,便是大量的工具,青铜文物修复过程中,常用的工具有:

(1)打磨机

打磨机由控制箱和电磨笔两大部分组成,是青铜文物修复过程中使用频率最高的工具,应用于配补环节。电磨笔以直流马达为驱动源,经过有旋转、夹持结构的力传递,带动磨头,做高速旋转的机械运动,辅以大、小、粗、细、方、圆、尖、钝等各式各样的打磨头,实现对补配部位的型状塑造、修磨平整及抛光、镂孔、切削、去毛刺等作业(图十)。


图十  打磨机和磨头


(2)可调式控温电烙铁

可调式控温电烙铁一般采用高强度耐温塑料手柄及抗氧化耐腐蚀的长寿焊嘴组合而成,内置发光指示灯,可直接观察恒温工作状态,在青铜文物修复中主要应用于胎质较好的器体焊接。焊接时先将电烙铁烧热,熔化焊锡,并以此作“黏结剂”,达到连接文物本体的目的(图十一)。


图十一  可调式控温电烙铁


(3)矫形工具

十器九歪,变形是出土青铜文物的常态,直接影响了器物的结构稳定性,且不利于艺术价值的展现,因此对变形青铜文物的矫形,是修复的重要步骤之一。形变的不同一性决定了矫形方式和工具的多样化,依托器物的砧子有铁砧、铅砧、木砧三类。配合砧子使用,击打变形部位的锤子有:锡锤、铅锤、木锤、橡胶锤、圆头锤等。钳子主要用于变形特殊、空间狭窄部位的操作,品类更多,有台虎钳、桌虎钳、手钳、C钳、F钳、克丝钳、尖嘴钳、弯嘴钳,鸭嘴钳。除此外,在顶撑和撬压过程中,常用到的还有木棍、铅丝、扳手、螺丝刀、千斤顶等(图十二)。


图十二  常用矫形工具


(4)刀具

各种各样的刀占据了修复工具的半壁江山,数量颇巨,有上百把之多。可分为两大类:手术刀和雕刻刀。手术刀原是医疗器械,在文物修复中主要用于文物清洗过程中疏松土垢和硬结物的剔除,由刀柄和刀片两部分组成。刀柄的大小相对固定,刀片则根据功能配备多个型号,基本能满足镜、剑、鼎、钫、壶等各个形态文物的需求。雕刻刀是指各种尖端的钢材雕刻工具,有圆刀、平刀、斜刀、玉婉刀等,主要功能是雕刻配补部位的纹饰,正所谓:“手巧莫如家什妙”,在纹饰复原过程中,雕刻刀往往起到十分重要的作用(图十三)。


图十三  部分刀具


(5)笔刷

笔刷是化学试剂和文物本体连通的媒介,贯穿了清洗、加固、缓蚀、封护等几乎所有的修复流程。无水乙醇也好,丙酮也好,或者全色做旧用到的矿物颜料和仿釉材料也好,都要通过刷子或者毛笔涂刷到青铜文物本体上去(图十四)。


图十四  笔刷


4.防护类

随着时代的发展、观念的进步,越来越多文物保护修复工作者树立起了人身安全意识,加强了个人防护措施。常用的人员防护用具(图十五)有:


图十五  各类防护用具


(1)口罩

口罩种类很多,应用于青铜文物修复的有:医用外科口罩、活性炭无纺布防护口罩、KN95口罩、3M自吸过滤式防毒面具。它们的主要功能是有效避免粉尘、颗粒物、有机蒸气的吸入,把对人员的危害降到最低。

(2)手套

无粉、麻面、左右手通用的一次性丁腈手套,具有性质稳定、不对文物造成污染、不易老化变脆、不吸水、不吸油且弹韧防滑的优势,已成为国际文博行业的首选手套,也是修复室最常用的耗材之一。在青铜文物修复过程中,清洗、缓蚀、封护、作旧环节都需要使用化学试剂,为了避免有刺激性或腐蚀性的化学试剂接触皮肤,是必须佩戴手套的。

(3)护目镜

青铜文物保护修复中使用的护目镜,是3M 1621防化学护目镜,具有乙烯镜框易弯折,贴合面部、防止镜片起雾以及头带可调节的特性,主要功能是防尘、防冲击、防化学物飞溅,从而保护眼睛。

子曰:“工欲善其事,必先利其器。”得心应手的仪器设备和工具是提高修复效率,保证修复质量的关键。

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