专家解析泱泱千年古铜镜为何不生锈
2013-06-18 21:05:50 杨婷
生活中放置时间很长的铁、银都会出现不同程度的锈化,那么经过千年的洗礼,风吹日晒、湿土侵袭,为何古铜镜不会生锈呢?为什么古铜镜应在阴凉避光的地方进行研究呢?
古铜镜有泱泱4000多年的历史,它是人们古代艺术的结晶,精美的铸帛工艺和纹饰。收藏到一款好铜镜是多少藏家的心愿。但在古铜镜界,一直有个无法治愈的诟病,那就是“锈斑”。
河南省古铜镜专家李怀通经过多年悉心研究,终于找到了问题的根源。理论一出,引起业界轩然大波。
古铜镜收藏专家论“玄锡”
据《吕氏春秋》记载,早在先秦两汉时,人们用白毡蘸著“玄锡”来磨镜开光,汉镜就曾有“和以银锡清且明”的铭文。宋元以后兴起的“磨镜业”,亦有磨镜药之说。明代的冯梦祯在《快雪堂漫录》中说:“铜镜铸成后开光:药,好锡一钱六分,好水银一钱。先投锡,次投水银,取起,入上好明矾一钱六分,研细听用。若欲水银古,用明矾水银等分,入新锡烧成豆腐渣状,少许涂镜上,火烧之。若欲墨漆古,开面后上水银完,入皂矾水中浸一日取起。诸颜色需梅天制造。上色后置湿地一月方外移动,则诸颜色与秦汉物无二,白汁不能落矣。”由此可知,控制水银古和墨漆古的关键是温度。制白色的水银古镜需“火烧之”,使之形成白色的二氧化锡,制黑色的墨漆古镜不须火烧,即形成黑色的──氧化锡。
“玄锡”究竟为何物,说法不一。有的说是铅粉,有的说是水银,有的说是铅粉和银的混合物,有的说是水银和锡的混合物。
李怀通认为,上述说法都不能令人信服,因为铅和锡的硬度都比铜大,古人也无法使铅变成粉,水银是在玄锡进行表面处理的基础上,在镜面作反光材料。现有汉、磨铜镜实物证明,反光的水银层已全部脱落,而玄锡进行的表面处理依然如故,说明玄锡如水银并非混合在一起的。为了弄清“玄锡”到底为何物,李怀通查阅了大量资料,直到几个月前查到大百科全书,困扰他的疑窦才完全解开,原来古人所说的“玄锡”即为现代冶金学之“灰锡”。
专家解析古人如何飞铜镜进行处理
在现代冶金学中,锡有三个同素异形体:灰锡(α_Sn)、白锡(β_Sn)和脆锡(γ_Sn)。三种同素异形的体,随温度不同性状也不一样。彭容秋所著《锡合金》中曾有这样描述:人们平常所见到的是白锡,白锡在十三点二度到一百六十一度间是稳定的,低于十三点二度便开始转变为灰锡,但其速度很慢。当冷过零下三十度时,转变速度达到最大值。灰锡先是以分散的小斑点出现在白锡表面,随著温度的降低,斑点逐渐扩大布满整个表面,随之整块锡碎成粉末,这种现象称为“锡疫”。
李怀通表示,古人用玄锡对铜镜进行表面处理的方法是:让白锡在十三点二度以下的低温环境中发生“锡疫”,变成粉状灰锡,用白毡蘸上这种粉状灰锡对铜镜磨擦加工,使镜面镜背均匀布满灰锡,这层锡灰锡可以自然氧化形成氧化锡或二氧化锡晶状薄膜。这层膜不论是一氧化锡,还是二氧化锡,均呈酸性,是惰性物质,即与酸碱很难发生作用,因而有很好的防锈蚀性能。这就是汉代铜镜历经数千年不会锈蚀的真正原因。
同样的古铜镜,何以又有墨色(黑漆古)和银色(水银古)之分,李怀通说,用现代冶金科学来解释,其实并不难:铜镜表面的锡,自然形成一氧化锡或二氧化锡薄膜,一氧化锡为黑色立方晶体,二氧化锡为白色的四方晶体。前者在加热即会氧化成后者,这便是黑漆古和水银古色形成的内在原由。
青铜器上的粉末
长期以来,青铜器上出现粉状锈是文物保护部门十分头痛的事情,长期未能解决。这种锈在铜器上先在一处出现粉状斑点,然后逐步蔓延,最后将全件铜器锈蚀损坏,有时还祸及周围铜器也发生类似病锈。这种锈往往发生在早期重要青铜器上,成为文物的大害。故宫博物院曾将此列为国家重点科研专案,采取过火烧、消毒、隔离等措施,希望挽救发生病害的铜器,但都效果不大。因此,文物界称这种粉状锈为癌症锈。
李怀通说,这种锈多出现在汉、唐铜镜上,原因是它们的含锡量较高,这些锡在一定的储存环境中,因为温度过低,器物内部的锡可转变为灰锡所致。而宋元明清铜镜,则很少或没有粉状锈的发生,因为这个时期的铜镜含锡量很小,已不是青铜。
铜镜粉状锈有一个怪现象,它不是从铜镜表面开始锈蚀,而是从镜体内部膨胀,使镜体表面裂变,然后逐步损害,粉锈发黄,成粉末状,不像正常铜锈,红斑绿锈,长在器物表面。这说明粉状锈的发生并非在铜镜表面的锡氧化物,而是镜体内部的锡分子发生了质变。
先秦时期铜镜的锈斑与宋元以后铜镜的不锈,反映古代工匠摸索出铜和锡等金属的属性,而锡的这一属性直到二十世纪初,许多西方人也未真正了解。一九一二年一月十七日,英国探险家斯科特等四人进入南极考察,在他们精心准备的器物中,竟然用锡器盛液态燃料,结果锡在低温下发生锡疫,燃料流溢,污染食物,四人全部冻饿而死,这就是著名的“斯科特南极事件”。
李怀通破解了铜镜不锈之谜,引起文物专家的关注,北京故宫博物院的一位教授称,一直以来,对于青铜器的保存都是在避阳低温下进行,由于找不到原因,每年因锈斑被废的古代青铜器不在少数。李怀通的这一发现将大大降低中国古代青铜器报废率,对于抢救中国古代青铜器有重要的意义。
(责任编辑:杨婷)
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