谢姗姗
摘 要：因铁稳定性差，化学性质活泼，铁质文物在金属类文物中最容易遭到腐蚀破坏，且腐蚀产物疏松，不同腐蚀交错反应，对铁质类文物的破坏相当严重。文章在前人研究的基础上，实际保护修复了一件民间收藏汉代铁环、铁鼻、铁铺首组合的铁质文物。根据铁器保护修复流程简要分析汉代铁质文物的腐蚀机理，保护修复过程中遵循保护修复真实性、最小干预性、修复材料可逆、修旧如旧原则等文物保护与修复原则，准确把握铁器文物修复的“度”，掌握了一套完善的铁器文物修复技术，由点到面，由一件文物深入剖析铁器类文物的保护修复。
关键词：铁器文物;修复原则;修复过程;修复技术
我国是世界上最早发明冶铁技术的国家，铁又分生铁和熟铁等多种，我国发现最早的铁器是商代陨铁制品铁刃铜钺、铁刃铜戈。春秋战国时期开始有人工炼铁，并用生铁制作农具等，1978年在洛阳水泥制品厂发掘的战国墓葬中出土了生铁制作的铁铲、铁锛等铁农具;战国中晚期，铁的制作广泛，出现了麻口铁，炼钢技术也初现雏形;西汉时期，铸铁技术继续发展，产生了灰口铁，发展至东汉，出现“炒钢”“百炼钢”等冶炼技术;魏晋南北朝时期，“灌钢”工艺问世。纵观铁的发展史，从铁的冶炼过程中吸取先进工艺，依据铁金属的独特性质加以发展，直至今天已经形成一套健全的冶炼体系，对现代社会铁工艺的发展与经济的进步均起到了巨大的推动作用。
近年来考古文博事业蓬勃发展，诸多铁器文物呈现在大家眼前，经研究发现，汉代以前的铁质文物十分珍贵。考古发掘出土的大量铁器为研究铁器的发展历程和冶铁技术的进步提供了大量的研究资料，弥补了大量实物资料稀少的情况。但铁器文物的出土也伴随着不同铁器病害程度不同、修复工程任务艰巨等一系列问题亟待解决，需要灵活改变文物修复的规范程序，制定出相应的保护修复方案，合理有效地保护铁器文物。近年来，国家越来越重视文物保护，出台了《中华人民共和国文物保护法》及《中华人民共和国文物保护法实施条例》等相关法律法规。不少专家学者根据文物合理保护的严格要求，研发了诸多对文物保护修复切实可行的有效措施，发表了很多铁器保护的文章，介绍了诸多铁器保护的方法，但整体思路与方法基本相同。文章在前人研究的基础上，将个人的实践经验与前人优秀的研究成果相结合，以一件汉代铁环、铁鼻、铁铺首组合器物的保护修复流程作为出发点，简要分析汉代铁器文物的保护修复。
1 铁器文物的保护修复流程
汉代铁环、铁鼻、铁铺首组合铁器是由山东济南民间收藏家聂禄民捐赠，现收藏于山东艺术学院文化遗产教研室，这件铁器文物腐蚀严重，有大部分残缺。
下面通过铁环、铁鼻、铁铺首组合器物的实际保护修复步骤来整体研究铁质类文物在保护修复过程中需要做哪些工作。
①采集图像资料（照相）。
②文物基本信息记录，建立档案，病害图示记录、病害图像记录。
③用BTA、酒精等涂抹铁鼻、铁铺首和铁环的表面;用BT2涂抹铁铺首表层抗腐蚀。
④用镊子、手术刀、砂纸、打磨机等器械进行表面硬结物的清除，并用机械法清除铁器表面锈迹。
⑤对铁鼻、铁环和铁铺首组合器物的腐蚀部分进行细部处理、打磨清除。
⑥根据残缺部分面积大小调制补配物（环氧树脂和固化剂不同比例加一定的酒精漆片和细沙的混合物）。
⑦经多次调制实验，将粘稠度适宜的补配物按照其残缺形制涂抹到残缺地方，并加以固定，防止脱落。
⑧静置一周左右，使补配物（铁铺首残缺部分和铁鼻的其中一只残缺）完全硬结，用打磨机进行修整打磨，以使其符合铁器原貌。
⑨按照前一周的工作，进行铁鼻第二层的补配，晾干，打磨，修整。
⑩上色，根据铁器原有颜色进行调色工作，多次试验后最终上色。
k最后将铁环、铁鼻、铁铺首组合器物进行作旧，尽量还原其原来面貌。
以上是对铁环、铁鼻、铁铺首组合器物修复过程的大致步骤。图1是文物保护的流程图，由此来看铁质文物的保护修复，姜晓光将其概括成“资料记录—器物清洗—脱盐—干燥—丙烯酸树脂含浸—除锈—树脂凃布—粘接、补强—观察修补——整理、保护、处理记录”十个主要步骤。其他学者也给出了与上述不同的铁器保护修复方案，比如清洗污垢和除锈、脱盐、缓蚀、表面封护、密封除氧保存等。不同的文物，不同损坏程度，不同修复人员对其均有独到见解，在此范围内合理变化。此外，洛阳市文物工作队的徐昭峰先生对日本铁器文物保护进行管窥，指出了日本文物保护专家对铁质文物的保护方法。日本铁器在弥生时代出现，古坟时代大量使用。目前，考古发掘出土的大批铁器文物，重在原地加固，整体搬运，进行实验室保护处理，与国内文物保护处理方法基本一致。笔者认为在铁器文物的获取、保护、修复过程中，应严格按照文物保护相关规定，遵守文物保护修复原则，在不损害文物的基础上，在规则内灵活变通，视文物具体情况制定合适的保护方案，实施有效地保护修复措施，保证修复后达到最好的状态。
2 铁器文物保护修复问题
如前所述，根据保护处理工序的基本情况、出土文物的材质、损坏的状况，经过了2～3次的保护处理后，基本上可以达到保护修复的目的，但此过程中遇到的问题却相当多。
2.1 腐蚀机理
2.1.1 化学腐蚀
铁器文物的冶炼决定了铁质文物基本是由铁和碳合金组合而成，其性质活泼，在空气、水分、硫化物和氯化物等相互作用下均易发生反应，极易遭到腐蚀，产生以氧化亚铁和氧化铁为主要成分的氧化膜。这类氧化物对铁器文物的腐蚀并不算严重，但一旦接触到水分，氧化铁便立即与水分发生反应，形成疏松多孔的锈层，使铁器遭到严重腐蚀。反应方程式如下：
此外，处于潮湿环境中的铁器在硫化物和氯化物的作用下，容易与地下蕴含丰富的氯化物和硫化物发生反应。氯化钠在湿润环境中部分以钠离子和氯离子的形式存在，铁与分解出的氯离子发生化学反应，一旦发生化学反应就意味着生成新物质，即三氯化铁。铁与硫化物发生反应生成黑色的硫化铁，这类新物质的产生无疑对铁器文物造成相当大的威胁。三氯化铁继续和水反应生成氢氧化铁和盐酸，在一定条件下，盐酸又会和铁进一步反应，循环往复，若不加以保护，铁器很有可能被完全腐蚀。考古专家和文物保护专家在对唐九成宫出土铁器的抢救性保护研究过程中，详细指出了铁质文物在发生化学反应后与氧气结合，经脱水后变成疏松铁锈的过程。铁的化学腐蚀现象在考古发掘出土的锈蚀铁剑等铁器中可以得到论证。上述主要反应方程式如下：
2.1.2 电化学腐蚀
铁器文物除了极易与周围物质发生化学反应，受到化学腐蚀之外，还会因其埋藏环境、保存环境中含有大量盐和酸，在水的作用下自发产生一种电解质溶液，从而使铁器文物产生电化学腐蚀。这种现象主要可以解释为：铁器文物所存在的环境若潮湿，其埋藏土壤中或多或少会存在一些盐类、酸类的化学物质，铁器在这种环境下表面形成原电池进行电解，假设酸作为电解质溶液，铁作为阳极失电子变成二价铁离子，酸中电离出的氢离子则得电子转化成氢气在阴极产生。电化学对铁器腐蚀也是比较常见且易理解的一种腐蚀原理，至今为止，专家学者对这种腐蚀机理的研究十分普遍，并得出结论：电化学腐蚀产生的氢气会阻碍电流，在封闭的地下环境中，反而会使铁器在一定程度上得到有效保存，这也是在考古发掘过程中得以出土各类珍贵铁器文物的重要原因之一。
2.1.3 其他腐蚀
铁器文物遭到腐蚀主要是由以上两种腐蚀机理构成，但针对于发掘出土后、传世或者民间收藏的铁器文物来说，为了防止文物遭到腐蚀破坏，合理设置收藏保存环境、合理利用铁器文物等都是对铁器文物相当重要的保护措施，否则稍微不当便会对文物造成无法挽回的损害。
铁环、铁鼻、铁铺首组合器物虽先是由民间收藏家保存收藏，后捐赠与山东艺术学院艺术管理学院文化遗产专业鉴定评估实验室和非物质文化遗产实验室保存，但其保存环境仍旧不够严格，保存不当使其遭到严重腐蚀，病害严重。铁鼻、铁环、铁铺首组合器物在修复之前，表面有大面积的铁锈、表面硬结物、土渍、瘤状物、层状剥离现象及少量粉状锈，并表现出部分矿化现象。铁铺首表现为大面积腐蚀、铁锈、部分残缺、变形和裂隙;铁环四周有大量黄色铁锈，并且残留比较多的泥土;铁鼻上覆盖深层铁锈和泥渍，并严重残缺。整组铁器最突出的特点就是全面腐蚀，铁锈、土锈、泥渍、裂缝、表面残留物较多。图2、图3是汉代铁环、铁鼻、铁铺首组合器物的病害示意图。
2.2 保护修复适度
铁器文物极易遭到腐蚀的特点决定了铁器文物保护修复工作的必要性和重要性。因其稳定性差，保护修复工作就显得异常艰难，在铁器文物保护修复过程中要结合检测分析结果和器物病害实际情况，遵循文物保护原则，合理把握文物修复的度，掌握最恰当的修复技术，不改变文物原状，让文物最真实的一面呈现出来。
不同文物保护修复的方法和技术存在一定差异，学术界虽对文物修护保护理念存在争议，但在文物保护修复中遵循的文物保护修复原则应该基本相同。文物保护包含法律和科学技术两方面，文章主要依据科学技术手段保护文物。可移动文物与不可移动文物也有一定差异，但文物均具有不可再生性和不可替代性，笔者认为在文物修复中，尤其是在铁器文物的保护修复过程中应该遵从《威尼斯宪章》，“抢救为主，保护第一”，坚持“原材料、原形制、原工艺、原做法”四项原则，保存延长文物的价值，使文物长久保存;严格遵守“修旧如旧、不改变原状、最小干预”的原则，适度处理各类文物病害。
2.2.1 除锈中的适度
在铁环、铁鼻、铁铺首组合器物的保护修复过程中，也遇到诸多难以处理的问题，比如在补配过程中怎样将铁鼻两层部分更好的分隔开，如何准确把握补配物的比例和使用量的度，怎样在作旧时严格控制颜色的一致性等问题。在对铁环、铁鼻、铁铺首组合器物进行修复前，要进行修复前拍照、X荧光光谱检测，根据检测结果把握铁器锈蚀程度，根据EDX-3600能量色散X荧光能谱仪检测报告分析铁铺首、铁鼻、铁环分别含有铁元素99.51%、99.65%、99.70%以上（其他微量元素含量见表1），判断其为汉代铁器，为下一步的处理提供保障。
在透明硫酸纸上绘制好文物病害图，对铁环、铁鼻、铁铺首组合器物进行清理，综合运用物理清洗（机械清洗）和化学清洗两种方法。先用酒精将其整体清洗，并对其进行加固处理防止修复过程中文物被进一步破坏，清除铁器表面的泥渍、土渍、锈迹等污渍，并用手术刀剔除表面硬结物和瘤状物，清理除锈时采用物理方法（乙醇、丙酮溶液）软化清洗、机械除锈（牙钻、喷砂机）或手工用手术刀去除相结合的方法将污渍和铁锈除掉。在除锈的过程中时刻把握清理的度，铁铺首表面残存少量与铁器本身融为一体的铁锈，可以不作处理，保持原状。否则稍微用力或试剂过量均会导致铁器出现孔洞或者清理不净。从前人的研究成果中发现，有些专家在对铁器文物进行除锈处理时还进行了除表面酸或脱水等稳定处理，因铁环、铁鼻、铁铺首组合器物是由有实验室储存的，所以并未对其进行此类处理。
2.2.2 粘接、补配适度
铁质文物腐蚀严重、保存不当或人为损坏，会出现孔洞、残缺等严重破坏情况。在对其修复过程中需要遵循文物保护原则，注意把握修复的适度原则。
因铁鼻和铁铺首均有严重残缺，需要对器物残缺部分进行补配。笔者主要是将环氧树脂、固化剂、酒精或者酒精漆片进行1∶1∶3比例混合，并搅拌混合到均匀状态，加入粉状细沙，使胶与沙相掺，调制粘稠度适宜的补配胶，将调制好的环氧树脂胶按照一定的要求补配到铁铺首的残缺部分，并将铁铺首表面比较大的孔洞填补完整。将其固定好后，放在通风处静置一周左右。由于铁铺首少部分边缘处有轻微变形，需要对变形边缘进行处理。先用直尺将其固定，再用修复工具的箱子压在变形处，持续时间在一周左右。然后按照同样的方法使用环氧树脂胶补配铁鼻残缺部分。将环氧树脂胶、固化剂、细沙、细泥土以及土红色、土黄色和黑色的矿物颜料粉末掺在一起，做成和铁器颜色相近的填充物，将铁鼻的残损部分分层进行补配，并将裂缝补好，尽量使其接近铁器原色。用双面胶固定铁鼻使其平衡，根据铁鼻保留较好的部分原貌进行底部一层的补配①，补配后加以修正、固定、静置，之后再打磨、修整。用打磨机对铁鼻的下层补配处和铁铺首的补配处进行仔细打磨处理，细节部分用砂纸或者手术刀进行局部修整，使其尽可能地贴近原貌。因上下两层均需要进行补配，很难控制两层铁鼻间空隙，所以用一层光滑塑料隔板平铺在补配好的铁鼻上方，将补配胶仔细涂抹在塑料隔板上方，并修整成与下层铁鼻相似的形状，稍微短于下层铁鼻长度。手持铁鼻固定15～30分钟，待其稍微固化后，将铁鼻放到通风处静置，等待其凝固成型。再将左右、上下两部分对比，仔细观察找出较为粗糙的部分进行细节的查缺补漏。
笔者根据铁器的实际情况进行补配，补配处理方法可能与其他铁质文物的粘接补配存在少许差异，此次修复也存在大量的不足之处，未能对铁鼻进行翻模处理，两层部分未能一次完成，两次调制补配材料很难保证其完全一致。根据对其他铁器补配或粘接过程的了解，意识到补配应注意一次性调配补配材料，防止二次调配，若是粘接，应注意使用可逆性粘结剂。综合分析，尽量控制补配材料与原件质感相同，接下来再考虑作旧问题。
2.2.3 作旧、封护、保存
作旧环节也称作色或随色。由于补配铁鼻和铁铺首时，调制颜色与铁器原色有所出入，需要进一步作旧处理，使其恢复原貌原色。运用细沙、锈末、矿物颜料等不同比例与酒精漆片或者将不同颜色不同比例的颜料与较低浓度的环氧树脂胶混合，反复试验，不断修整，耐心进行原色作旧工作。在作旧过程中牢记“最小干预性原则”和“可识别性原则”，反复检查文物的细节部分，尽量做到铁器文物修旧如旧，接近原貌。作旧后进行清理并封护加固，对铁铺首封护加固时，笔者使用的是浓度约为4%的B72溶液，封护后器物颜色有所加深，在器物表面形成保护膜，后将其保存在恒温、湿度在40%左右的密闭储存柜中。笔者将作旧、封护和保存三个步骤统一起来把握，严格控制其时间、用量等相关条件，这种处理方式基本符合铁器文物保护的要求。经过上述一系列步骤，完成了对铁环、铁鼻、铁铺首组合器物的修复工作（图4、图5）。
有学者在封护时使用传统的蜡封、油封等封护方法，或者采用高分子材料，如硝基清漆、聚氨酯、丙烯酸树脂、单组分氟碳树脂、聚硅氧烷等多种合成聚合物，但这些材料与微晶石蜡封护相比可逆性差。铁器文物修复过程中，尽量采取可逆的封护材料，避免后期不必要的麻烦。笔者在进行铁、铁鼻、铁铺首的封护时进行了称重，检测丙烯酸树脂的浸入量，反复操作至饱和状态。在封护处理后未将其进行熏蒸，而是用赤铁矿粉末进行消光处理，使其达到更加逼真的效果，保持最佳真实的状态。此外，进行封护后的铁器文物其保存环境仍旧需要严格控制，必要时应改善文物储存的微环境。对于铁器文物来说，科学有效地保护修复方法固然重要，但铁器文物的生存环境、储存环境、甚至是与之相关的文物保护法规等也都对铁器文物的有效保护起到相当大的作用。
3 结语
文章对铁环、铁鼻、铁铺首组合器物在修复过程中取相、病害分析、除锈、补配、作旧等具体保护修复流程进行了详细的梳理，并根据铁器文物这一类型文物保护修复的实际情况进行综合分析，始终严格遵守文物修复中的“最小干预性”“保护修复真实性”“修复材料可逆性”“修旧如旧”等原则，参考总结各类铁器文物修复方法，把握铁器文物修复的“度”，运用最佳的腐蚀铁器保护处理方式，在最大程度上将文物修复过程中的每一环节都把握的准确到位。做到既有效保护铁器文物，又不改变文物原貌，还能准确复原残损部分，达到文物保护修复的最佳效果。
由于研究资料和科研成果有限，缺乏大量的实践经验，铁环、铁鼻、铁铺首组合器物的保护修复并非足够完善，依旧存在许多问题亟待解决。文章在写作过程中也存在很多不足之处，对于铁器文物保护修复方案的整理不够全面，保护修复中存在的问题理解不够充分，未能更好地由点、面、整体分析铁器文物的保护修复中存在的各类问题。因此，还需要我们进一步努力，牢记习近平总书记指出的文物保护16字方针，形成一套符合中国国情的文物保护利用思想体系，将铁器文物乃至祖辈们遗留给我们的所有文物的保护修复工作做得更加完美，将祖国的文物保护事业发扬光大。■
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