文物隨著時間、環境的變遷造成自然消亡，是一個不可抗拒的自然趨勢，但可以通過積極的保護修復措施來延緩這一過程。鐵質文物作為金屬文物的一個重要組成部分，對研究我國冶鐵業的發展和探討鐵器在社會生活中的應用有著非常重要的社會及文化意義。

 

    文/郭靜

 

    2013年，一個關于全國館藏文物腐蝕率超50%的數據，引發公眾對館藏文物安全的關注。

 

    據資料顯示，上述數據源自國家文物局2002年至2005年開展的“全國館藏文物腐蝕損失調查”。項目結果顯示，50.66% 的館藏文物存在不同程度的腐蝕損害， 重度以上腐蝕的館藏文物有230余萬件（占16.5%）。

 

    在所有損失的文物中，以金屬文物腐蝕為重。據許淳淳、潘路主編的《金屬文物保護-全程技術方案》一書介紹，金屬文物受到的腐蝕破壞與威脅來自人為和自然兩大方面。人為因素包括科學管理和保護措施，自然因素除突發性災害外，還包括環境腐蝕（土壤、水和大氣及污染物腐蝕），造成金屬文物銹蝕、穿孔、開裂、變形，甚至全部礦化、通體酥解而散失。因此，現存文物中，絕大多數受到不同程度的腐蝕，有一部分嚴重腐蝕，有的已經處于瀕臨損毀狀態。我國文物保護面臨嚴峻的困境，因此，必須盡快采取有效措施，搶救瀕危金屬文物。

 

    北京大學考古文博學院教授胡東波指出，從材料科學上講，“腐蝕”是指材料受周圍環境作用，發生有害的化學變化而失去其固有性能的過程。造成文物腐蝕的原因有很多，其中最主要的是文物所處環境。

 

    年代久遠的珍貴文物，由于歷史上所處環境和人為因素的長期影響，隨著時間的推移，都不同程度地受到過各種自然和人為因素的損害，尤其是考古發現的出土文物，由于埋藏環境的劇烈變化，出土前后文物所處環境中侵蝕性離子、周圍微生物、環境濕度、溫度等條件的改變，導致一些文物的衰變嚴重。

 

    鐵質文物作為金屬文物的一個重要組成部分，對研究我國冶鐵業的發展和探討鐵器在社會生活中的應用有著非常重要的社會及文化意義。但由于鐵的化學性質活潑，鐵器在潮濕的埋藏環境中極易發生腐蝕，因此出土的鐵器大多發生程度不一的銹蝕，有的鐵器表面與土結成厚厚的很堅硬的礦化銹蝕層，很難辨別鐵器的原狀； 有的鐵器則是表面通體銹蝕，出現穿孔、層狀剝離等現象。而鐵的的化學性質，鐵器的合金結構成分，制造工藝以及腐蝕產物的成分、結構都會對鐵器的腐蝕產生影響，需要對這些腐蝕機理進行研究，制定有效的措施才能更好地對鐵質文物進行保護。

 

    文物隨著時間、環境的變遷造成自然消亡，是一個不可抗拒的自然趨勢，但可以通過積極的保護修復措施來延緩這一過程。

 

    為解決文物腐蝕問題，國家文物局采取了多項措施，也已經取得了顯著的成果，但是據資料顯示，目前，我國各級國有博物館及相關機構館藏文物數量眾多， 且呈現每年增長趨勢，館藏文物保護任重道遠。

 

    金屬文物保護案例：

 

    北京延慶鐵鐘保護

 

    文物名稱：鐵鐘

 

    收藏機構：北京延慶縣文物管理所

 

    保護機構：中國文化遺產研究院、中國國家博物館

 

    保護時間：2008年

 

    保護人員：中國文化遺研究院張治國、沈大媧、李乃勝、馬清林等，中國國家博物館潘路、成小林、馬立治、李艷萍等。

 

    延慶東紅寺村鐵鐘最初安置于隆慶州洪寺屯順嚴寺，該鐘非常有名，有“鐘聲一響遠震趙莊（即今簸萁營）”之說。該鐘保存基本完好，裙部有條十余厘米長的細裂縫，鐘外幣紋飾間和內壁銹蝕厚且疏松（如圖）

 

    利用三維激光形態記錄手段和技術， 記錄并描述鐵鐘的整體幾何信息，獲取鐵鐘整體數值點云模型，保存基本的形態數據，建立全面反映鐵鐘現狀形態的三維數值模型。
 

    利用XXQ-2005型攜帶式變頻充氣X射線探傷機，對鐵鐘進行X探傷分析，了解鐵鐘鑄造和損傷情況，了解裂隙對周圍部位的影響，了解鐵鐘是否存在其他細微裂隙及其分布情況。同時分析其金相組織，對鐵鐘的銹蝕產物進行XRD 分析，用離子色譜法測定氯離子含量。
 

      
 

北京延慶東紅寺鐵鐘保護前                                                                                            北京延慶東紅寺鐵鐘保護后

 

    鐵鐘科學保護過程：

 

    1、 除銹

 

    除銹以除去鐵鐘內外表面黃褐色浮銹、疏松膨脹銹體，除至露出黑褐色或灰色致密銹層為原則。

 

    鐵鐘外壁除銹：鐵鐘外部銹層較薄，且大面積覆蓋有精美的紋飾和銘文。為避免對這些精美銘文和紋飾造成損傷，需對除銹工具和材料進行篩選和局部試驗。鐘體內壁除銹：鐵鐘內部銹蝕情況嚴重，大面積分布黃褐色銹層，且銹層較厚。選用便攜式噴砂機為主要除銹工具。

 

    2、清洗

 

    采用3A溶液（無水乙醇、丙酮、去離子水體積比為1:1:1），在溶液中添加少量硅酸鈉為緩蝕劑。將3A溶液噴涂在鐵鐘表面，使鐵鐘表面完全濕潤，然后用硬毛刷刷洗。洗干凈之后，立即用無水乙醇脫水，再用大功率吹風機吹干，避免鐵鐘表面返銹。

 

    3、緩蝕

 

    采用復配單寧酸緩蝕劑對鐵鐘進行緩蝕處理，緩蝕方法采用噴涂法。

 

    4、封爐

 

    由于鐵鐘將在室外保存與展示，室外較為惡劣的環境對表面封爐材料有較高的要求。經模擬試驗，氟碳封爐材料耐大氣腐蝕實驗效果較好。氟碳材料封爐劑以氟碳材料為主劑，加入少量固化劑，兩者用量體積比為4:1，按比例配置好氟碳封爐材料并攪拌均勻，熟化一小時，然后在鐵鐘表面噴涂，一次噴涂結束后，放置六小時，待氟碳涂層材料完全固化后再噴涂一次，完成封爐處理。
 

 

     
 

北京延慶東紅寺鐵鐘內表面保護前                                                                                          北京延慶東紅寺鐵鐘內表面保護后

    對延慶東紅寺村鐵鐘的保護科技示范涵蓋了保存現狀概述、現狀調查、材質與銹蝕分析檢測、三維激光掃描形態記錄、X光探傷分析、保存環境、保護原則及整個科學保護過程等內容。在整個科學保護過程中，將三維激光掃描和X光探傷分析等技術應用于鐵質文物上，將研發的復配單寧酸緩蝕劑、復配硅酸鹽緩蝕劑和氟碳封爐材料應用于鐵鐘的保護上，取得了良好的保護效果，符合文物保護原則。

 

    點評：

 

    室外鐵質文物的綜合保護問題在國內始終沒有真正解決，主要原因在于引起室外鐵質文物大氣腐蝕的因素較復雜，既有相對濕度、溫度、大氣成分、降雨等一般因素，還包括其他一些特殊的污染物（例如：硫氧化物、氯化鈉、固體塵粒、鹽霧、有機物、臭氧等），這些污染物在特定的環境下產生聯合作用，可能進一步加速鐵質文物的大氣腐蝕。

 

    本案例中文物保護工作者首次采用三維激光掃描和X光探傷分析等高新技術應用于室外鐵質文物的科學分析與檢測，為進一步科學的制定綜合保護處理方案奠定基礎。對我國室外鐵質文物綜合保護研究工作的深入開展具有重要的知道意義。是我國室外鐵質文物綜合保護研究成果的典范。