中新網(wǎng)北京3月26日電 (記者 孫自法)作為幾千年前青銅時(shí)代的代表遺存，青銅文物出土后，如何有效監(jiān)測評估“青銅病”，“對癥下藥”予以保護(hù)？這些議題在考古文博業(yè)界一直以來備受關(guān)注。

　　“把脈問診”青銅文物“青銅病”演化

　　中國科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院考古學(xué)與人類學(xué)系羅武干教授團(tuán)隊(duì)長期從事出土/出水無機(jī)質(zhì)文物的腐蝕機(jī)制和保護(hù)策略研究，他們最近在青銅文物腐蝕監(jiān)測與保護(hù)評估領(lǐng)域取得新進(jìn)展——圍繞青銅文物中典型的氯致腐蝕問題，研發(fā)出非接觸多模態(tài)表征技術(shù)體系，為青銅文物緩蝕劑評估開辟了新維度。

　　這項(xiàng)被形象稱為“把脈問診”青銅文物“青銅病”演化動(dòng)態(tài)過程的技術(shù)體系及評估方法，對于完善青銅文物保護(hù)評價(jià)體系具有積極意義。其相關(guān)成果論文，近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《腐蝕科學(xué)》(Corrosion Science)發(fā)表。

　　論文通訊作者羅武干介紹說，“青銅病”是指青銅文物出土后，原有埋藏環(huán)境被打破，銹層內(nèi)部殘留的氯化物在溫濕度波動(dòng)條件下會(huì)被重新激活，誘發(fā)持續(xù)性的腐蝕反應(yīng)。這個(gè)過程中尤其是氯化亞銅向堿式氯化銅的轉(zhuǎn)化，不僅會(huì)推動(dòng)“青銅病”不斷發(fā)展，還會(huì)引起銹層體積膨脹、開裂和結(jié)構(gòu)疏松，進(jìn)而威脅文物本體安全及其所承載的歷史信息。

　　長期以來，相關(guān)評價(jià)方法多借鑒工業(yè)腐蝕研究體系，主要依據(jù)金屬基體腐蝕速率或電化學(xué)參數(shù)判斷緩蝕效果，但對于文物保護(hù)而言，更關(guān)鍵的問題在于：緩蝕處理是否真正提高了銹層穩(wěn)定性，是否延緩了有害腐蝕產(chǎn)物的繼續(xù)演化，是否減少了銹層結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步劣化？

　　針對這些問題，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了受控濕度循環(huán)實(shí)驗(yàn)體系，將光纖反射光譜、激光掃描共聚焦顯微鏡和拉曼光譜等非接觸表征手段相結(jié)合，從光學(xué)響應(yīng)、表面形貌和物相轉(zhuǎn)變?nèi)齻€(gè)層面，對氯致銹層演化進(jìn)行同步追蹤。研究結(jié)果表明，在濕度循環(huán)過程中，青銅表面銹層會(huì)發(fā)生連續(xù)的顏色響應(yīng)與形貌演變，其背后反映的是氯化亞銅衍生銹層向堿式氯化銅(氧氯化銅)逐步轉(zhuǎn)化和積累的過程。

　　提出青銅文物緩蝕劑評估新維度

　　論文第一作者、國科大人文學(xué)院考古學(xué)與人類學(xué)系特別研究助理吳進(jìn)賢博士指出，在前述研究基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)提出“光學(xué)遮蔽指數(shù)”“峰部材料體積增量”這兩個(gè)用于表征銹層穩(wěn)定性的半定量指標(biāo)，前者用于衡量新生成腐蝕產(chǎn)物在整體反射信號中的光學(xué)主導(dǎo)程度，后者用于表征腐蝕過程中表面峰狀結(jié)構(gòu)增長所對應(yīng)的體積相關(guān)形貌變化。二者結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)對氯致銹層“早期變化-后期失穩(wěn)”過程的分階段評估。

　　特別是該研究并未停留于對“青銅病”演化過程本身的描述，而是進(jìn)一步將這一評估框架引入緩蝕劑效果比較之中，從而提出青銅文物緩蝕劑評估的一個(gè)新維度：不僅關(guān)注緩蝕劑是否降低基體腐蝕活性，更關(guān)注其是否穩(wěn)定既有銹層、延緩氯化亞銅向堿式氯化銅的有害轉(zhuǎn)化、減輕由此導(dǎo)致的表面形貌失穩(wěn)。

　　吳進(jìn)賢認(rèn)為，這一思路更契合文物保護(hù)“穩(wěn)定保存現(xiàn)狀、最小干預(yù)、重視歷史信息承載層”的基本原則，使緩蝕劑評價(jià)在關(guān)注金屬基體腐蝕抑制效果的同時(shí)，進(jìn)一步兼顧銹層穩(wěn)定性。

　　為驗(yàn)證該方法的應(yīng)用價(jià)值，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步比較了兩類典型緩蝕劑對“青銅病”銹層穩(wěn)定性的影響。與傳統(tǒng)僅關(guān)注金屬基體腐蝕抑制效率的評價(jià)方式相比，本項(xiàng)研究提出的方法更加關(guān)注腐蝕產(chǎn)物層自身的穩(wěn)定性問題，更貼近文物保護(hù)實(shí)踐中對材料篩選與風(fēng)險(xiǎn)識別的實(shí)際需求。

　　羅武干表示，這項(xiàng)研究為青銅文物腐蝕狀態(tài)評估和保護(hù)材料篩選，提供了一種可重復(fù)、無損傷、適用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測的新思路，有望服務(wù)于出土青銅文物的保存狀態(tài)診斷、緩蝕劑效果比較及后續(xù)保護(hù)決策。(完)