烏日罕（赤峰學院　歷史文化學院，內(nèi)蒙古　赤峰　024000）

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簡析鐵質(zhì)文物的除銹方法

烏日罕
（赤峰學院歷史文化學院，內(nèi)蒙古赤峰024000）

摘要：鐵質(zhì)文物受埋藏環(huán)境的影響，大多在出土時都會有銹蝕.出土后因外在環(huán)境的突然改變會加快銹蝕的發(fā)展，如不及時保護會給文物造成損害.所以，鐵質(zhì)文物的保護工作顯得尤為重要.銹蝕不僅在器物表面形成銹斑、銹塊，而且不斷對金屬本身進行腐蝕，所以必須清除.鐵質(zhì)文物的除銹方法很多，目前常用的除銹方法為機械方法和化學方法.本文結合鐵質(zhì)文物修復實例對以上兩種方法進行簡要論述.

關鍵詞：鐵質(zhì)文物；銹蝕；除銹方法

鐵質(zhì)文物由于長期埋藏在地下潮濕的環(huán)境中，所以一般都會產(chǎn)生腐蝕.出土之后由于環(huán)境的突然改變，更加促進其銹蝕的快速發(fā)展，最終導致文物完全酥解.因此，為了保護文物，需要對鐵質(zhì)文物表面的銹蝕進行清理，避免對文物造成進一步的損害.

1　鐵質(zhì)文物銹蝕的種類

鐵質(zhì)文物的銹蝕一般可分為有害銹和無害銹.無害銹不會對器物造成損害，甚至可以起到一定的保護作用.有害銹蝕則會對器物本身不斷進行腐蝕，最終導致文物完全酥解.

無害銹是指結構緊密堅硬、穩(wěn)定的銹蝕成分，如磷酸鐵、四氧化三鐵等，它們的性質(zhì)穩(wěn)定、不會對器物本身造成進一步的腐蝕破壞.并且還會在器物表面形成氧化物，對文物起到良好的保護作用，防止鐵質(zhì)文物進一步腐蝕，因此對無害銹我們可以不必進行清除.但是有時無害銹覆蓋了器物上的重要歷史信息，從而妨礙對器物的研究和判斷時可以進行清除.

有害銹蝕是指分子結構疏松不穩(wěn)定的成分，如亞鐵氧化物和鐵的氯化物等，通過吸水作用使水分子深入內(nèi)部，發(fā)生化學腐蝕、電化學腐蝕和微生物腐蝕，并循環(huán)不斷.有害銹在鐵的表面普遍都有顆粒粗大的銹體，銹色發(fā)黃而疏松，體積膨脹或脆裂成片，有不同程度的變形.從剛出土的鐵質(zhì)文物秀層結構來看，鐵銹往往是互相滲透的，很難分清有害銹和無害銹，在未生銹和鐵合金表面，有一層Fe2O3為主的硬氧化層，外層才是疏松有害的銹層①.

2002年由于廣西博物館收藏的漢代鐵質(zhì)文物產(chǎn)生了嚴重銹蝕，所以對急需保護的文物進行了修復工作.其中一件漢代鐵釜通體產(chǎn)生銹蝕，由于出土時沒有及時采取適當?shù)那逑?、除銹等保護措施，器物表面的大量泥垢與銹塊結合在一起，產(chǎn)生開裂掉塊.還有一件東漢時期的鐵三角架的鐵腳銹蝕出現(xiàn)了銹層剝離，很快就要斷裂.另外，一件西漢時期的鐵罐銹蝕成片層狀剝落，鼓腹開裂②.由此可見，有害銹蝕一但生成，如不及時清理就會對文物產(chǎn)生不可挽救的損害.

2　鐵質(zhì)文物除銹方法

目前，鐵質(zhì)文物保護常用的除銹方法有物理方法和化學方法.物理方法分為手工除銹和機械除銹，通常借助刷子、刀或機械工具來清除銹蝕.化學方法則是使用一些磷酸、甲酸、草酸等化學試劑來溶解銹蝕，從而達到除銹目的.

2.1物理方法

物理除銹方法指借助一定的工具去除銹蝕，比如用硬毛刷擦洗，用刻刀、木制刮刀、塑料刮刀刮擦，去除疏松的腐蝕產(chǎn)物，也可以用打磨機去除硬質(zhì)的銹層.體積較小并且保存狀況較好的鐵制文物可選用小型噴砂機進行除銹.

使用物理方法除銹的案例很多，例如遼寧遼陽縣金廠村出土了一件長36厘米鐵熨斗.鐵熨斗的邊沿的一面已經(jīng)碎裂，內(nèi)部泥土與鐵銹混為一體，呈橘黃色③.遼寧省博物館的工作人員在對其進行除銹時，采用的步驟是：用棉簽蘸EDTA液后沾濕銹蝕部分后，再用刷子輕輕刷除.對于質(zhì)地較硬的銹蝕，采用了竹刀、有機玻璃制的刀，和鋼制刀進行清除.操作過程中需要注意力度，不可用力過度而傷到器物本身.

廣西出土的一件漢代鐵棺釘發(fā)生嚴重銹蝕，表面呈現(xiàn)凹凸不平的銹疤，棺釘?shù)囊欢武P蝕已剩余很短，其中一段已完全腐蝕，鐵器銹蝕礦化十分嚴重，銹蝕產(chǎn)物疏松，和土壤混在一起，器物一觸即掉銹渣.文物修復工作者對其使用的除銹方法是，清掉表面的浮土和浮銹之后，用小于45角的小剃刀輕輕剔除表面軟質(zhì)銹及鐵銹與泥土的混合銹，對于硬質(zhì)銹用10%醋酸松銹后再用刻刀輕輕剔除④.

機械除銹是指使用機械設備對銹蝕比較嚴重、難以去除的銹蝕進行清理.比如，在2009年，甘肅省文物考古研究所對甘肅秦安縣王洼戰(zhàn)國墓地的三座墓葬進行了搶救性發(fā)掘，其中從M3出土了一件鐵矛（M3：59）⑤.鐵矛出土時銹蝕嚴重，銹層剝離，并在矛銎、翼、鋒處存在三個明顯的圓球形銹結.對鐵矛基體內(nèi)部情況進行X射線拍照后，發(fā)現(xiàn)鐵矛整體銹蝕嚴重，有的部分巳經(jīng)全部礦化，并且發(fā)現(xiàn)鐵器比較酥松，因此，根據(jù)這些檢測的情況，在除銹時，分別使用了力度不同的工具.用手術刀、微型電磨、電鉆對鐵矛表面的銹蝕、硬結物、泥土以及瘤狀物進行清理.在除銹工作當中，再根據(jù)不同狀況換用不同形狀的鉆頭、磨頭、磨刷，并且要求工具振動小，使用安全，在除銹過程中要認真仔細地觀察銹蝕清除的程度，以保證文物的安全.

從西北大學長安校區(qū)M33號唐墓墓室出土了一件鐵鎖，鐵鎖在出土時表面形成銹蝕.修復者考慮到鐵鎖的保存狀況較好并且體積較小，所以選擇了小型噴砂機進行除銹工作.噴砂機可以利用壓縮空氣帶動磨料噴射到器物表面，通過對器物表面進行微觀切削或沖擊，以實現(xiàn)去除器物表面堅硬銹層的目的⑥.通過此次除銹工作，修復者發(fā)現(xiàn)噴砂機能夠快速有效地去除疏松的土銹層，能在很大程度上提高傳統(tǒng)手工除銹的效率.

2.2化學方法

化學方法是指使用化學試劑來溶解鐵質(zhì)文物銹蝕，進而達到除銹目的.常用的化學除銹劑有磷酸、甲酸、草酸、檸檬酸、草酸鈉、及其鹽類.這些酸能自由電離出氫離子，能與鐵銹反應，從而溶解鐵銹.乙二胺四乙酸與鐵銹反應螯合，從而達到從金屬基體上剝蝕鐵銹.

以下列舉幾個在除銹工作中使用到化學方法的幾個案例.

此前在遼寧省遼陽縣金廠村出土了一件高13.5cm鐵鐸，鐵鐸表面形成較重的銹蝕，修復者在進行修復前，用磁鐵對其進行了檢測后得知鐵鐸基體保存尚好，只是一角斷裂，一角殘損.于是，針對這些情況，修復者先用物理方法去掉鐵器表面的銹蝕后，用20%的磷酸溶液浸泡以達到除銹目的，磷酸可直接與鐵作用，生成致密的Fe2（P04）3保護膜⑦.目前用酸除銹是比較常用的方法，由于酸具有腐蝕性，經(jīng)過酸處理過的鐵質(zhì)文物需要用去離子水洗凈，使用弱酸類試劑，需嚴格控制其濃度在5%以下為宜.但也磷酸不僅能除銹，處理得當還能在鐵表面形成磷酸鐵鹽膜，起到保護作用.

還有對廣西博物館中收藏的雙環(huán)耳鐵釜、侈口圜底鐵釜、鐵三角架、鐵剪以及鐵罐進行除銹工作時，修復者選用了乙二胺四乙酸（ED-TA）和乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA二鈉鹽）為清除劑，并先選用具有可比性的銹蝕鐵片進行試驗，經(jīng)過試驗得出用7.5%的EDTA二鈉溶液能夠達到較好的除銹效果.因此采用了7.5%的EDTA二鈉溶液浸泡雙環(huán)耳鐵釜22小時后，大部分污垢和有害銹被清除掉.對侈口圜底鐵釜、鐵三角架、鐵剪也使用了相同的方法后均達到了理想的除銹效果.但是鐵罐由于用石膏修補過，所以不宜使用浸泡的方法，所此，修復者修復鐵罐時將脫脂棉浸泡在7.5%的EDTA二鈉溶液后，敷到鐵罐表面來達到除銹目的⑧.

但是不管使用哪種方法，對于銹蝕較嚴重的鐵質(zhì)文物開始除銹工作之前應該先對文物進行X射線檢測，因為X射線有助于修復者了解器物內(nèi)部結構，從而更加準確的判斷出器物的銹蝕程度.例如，內(nèi)蒙古赤峰縣西精大營子村山地的遼附馬贈衛(wèi)國王墓出土的嵌金銀鐵帶勾⑨，據(jù)當時考古發(fā)掘報告記載“出土時器物表面生銹，嵌金銀圖案模糊不清.”修復者介紹，文物在出土前，已經(jīng)受土壤中有害成分腐蝕，在出土后又受外部環(huán)境的影響，使整個器物表面形成均勻的腐蝕狀態(tài).通過科學的檢測手段對鐵飾馬具進行全面系統(tǒng)的分析，用X探傷了解銹層下器物的保存狀況，看清了器物的紋飾圖案，為除銹工作做了充分的準備.

3　鐵質(zhì)文物除銹應注意的問題

鐵質(zhì)文物保護過程中除銹是重要的一個環(huán)節(jié).在對鐵質(zhì)文物進行除銹工作中還應注意以下幾個方面的問題.

首先對鐵質(zhì)文物進行除銹時不能急于下手，要先對器物進行觀察，了解銹蝕的狀況.當銹蝕嚴重無法判斷器物構造時最好先用X射線照射法檢測.通過X射線照射后，可以清楚地看出器物銹蝕的分布和范圍，以及銹蝕下面的器物紋飾或文字等，可以有效地避免在對器物進行除銹工作時對器物造成傷害.

其次，給鐵質(zhì)文物除銹時，無論使用哪種方法，為了文物安全，應該先在器物上小面積進行試驗.在確定使用的方法有效，并且不會對文物造成損害的情況下才可以大面積進行實施.否則不但不能保護文物，還可能對文物造不可挽回的損傷.

最后，除銹的方法有物理方法和化學方法，在選擇時應具體問題具體分析，以保證文物的安全為基本原則.能用機械方法，就不要用化學的方法.因為化學試劑本身具有腐蝕性，在除銹工作完成后如果清洗不利的話，會對器物本身造成損害.并且有的化學藥劑具有毒性，對人身體也有損害.此外，還有注意一點，在對有害銹進行清除時，盡量將無害銹層的破壞降到最低，達到對文物保護的目的.

4　結語

由于鐵質(zhì)文物的性質(zhì)及埋藏環(huán)境等原因的影響，保存完好的鐵質(zhì)文物很少，出土后由于外部環(huán)境的突然改變，會加速鐵質(zhì)文物的腐蝕.因此，對其進行科學的保護顯得尤為重要.文物保護工作者們通過眾多的實際案例總結了一系列的經(jīng)驗，處理鐵質(zhì)文物銹蝕時必須做到提前觀察或檢測，以便了解銹蝕的具體狀況.選擇恰當?shù)某P方法才能取得理想的保護效果，達到鐵器文物長期安全存放的目的.

注釋：

①王成興，尹慧道.文物保護技術［M］.安徽大學出版社，2005.133.

②⑧潘郁生，黃槐武.廣西博物館漢代鐵器修復保護研究［J］.文物保護與考古科學，2006（3）.

③⑦孟丹，孫力.鐵器保護實踐三例［J］.遼寧省博物館館刊，2009（12）.

④申桂云.鐵質(zhì)文物銹蝕機理及廣西出土、出水鐵質(zhì)文物保護研究［D］.吉林大學，2009.

⑤楊穎東，靳海斌.一件鐵器的科技保護與相關問題的探討.成都考古發(fā)現(xiàn).科學出版社，2011.

⑥宋薇.西北大學長安校區(qū)唐墓出土鐵鎖的保護修復［J］.劍南文學（經(jīng)典教苑），2012（4）.

⑦楊小林，潘路，葛麗敏.遼代嵌金銀飾鐵器的保護研究［J］.文博，2006（5）.

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中圖分類號：TG174.42

文獻標識碼：A

文章編號：1673-260X（2016）06-0054-03

收稿日期：2016-03-11