文物保护材料学第六章修复材料Word文件下载.docx
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图6-1文物修复的类型
左上：
考古修复右上：
展示修复左中：
艺术修复前右中：
艺术品修复后左下：
金缮修复前右下：
金缮修复后
文物的形状，采用一些材料，这些材料包括沙子、蜡、热熔胶压敏胶带等。
1.支撑材料
在粘接的时候，用于种支撑稳立文物的材料，以起到固立文物的作用。
1.沙子：
是一种在修复过程中支撑文物的比较廉价易的材料。
要注意沙子不可太尖锐，也不能有盐分，一泄要淸洗干净，否则会损伤文物。
2.蜡：
在文物修复中应用较广。
可以用做加固材料，封护材料，在修复中可做支撑与翻模材料。
3.压敏胶及胶带
压敏胶带在文物修复中做暂时性支撑材料，例如在对破碎的文物残片进行试拼接的时候使用：
在粘接文物过程中，用于粘接剂固化之前固定文物形状。
还可以在填充材料固结前做补缺时的衬地材料。
使用压敏胶时必须注意，对疏松文物表而应谨慎地使用压敏胶，另外某些胶带不可用于和某些修补、粘接树脂配合，如一些胶带与环氧树脂接触会变紫。
4热熔胶
热熔胶是一种可塑性的粘合剂，在一左温度范围内其物理状态随温度改变而改变。
加热到70〜80度熔化，利用热熔胶机通过热力把热熔胶溶解，溶解后变为液体，通过热熔胶机的热熔胶管和热熔胶枪，送到被粘合物的表面，热熔胶冷却后即完成了粘合。
热熔胶的组成为：
基体树脂+增塑剂+增粘剂+抗氧剂+填料
5胶带
一般用纸胶带而不是用塑料胶带。
这是因为塑料容易变形。
一旦变形，就会发生错位。
所以不能将胶带撕下来，而需要用溶剂擦下来。
胶带作用是临时支撑和在填充材料固结之前做辅助衬底材料，有时候胶带不能和树脂接触（比如环氧树脂），否则会发生变色
2.模范材料
所谓模范材料是指用于修补残缺部分或复制文物而翻制文物整体或部分中用作模和范的材料。
比如房顶的瓦当，如果只留下一片了，这个时候可以将这一片瓦当的信息复制下来，并制成模范材料，以供修复。
可用的模范材料有：
1.粘土
具有塑性的黏上矿物的混合物，容易得到，使用方便。
经过仔细挑选的黏土是廉价易得的翻模材料。
注意粘上不可用于粗糙多孔的文物上，因为粘上吸附在文物上的颗粒难以去除。
解决的方法就是做隔离层，如石膏粉，滑石粉，这些粉末可以阻挡黏土的渗透。
粘上由于非常易得，因此英应用范围非常广泛。
比如陶艺，用可塑黏土来做并种不同东西，再烧制，非常简便。
现在我们国家有很多地方在做青铜器的复制。
鄂州惮物馆做青铜复制，有内模，有外范，也有铜镜的范。
泥土复制信息的能力很强，一些一腐烂的物质，比如纺织品的纹饰可以印在土上。
2.蜡
蜡多用于做复制取形。
一等它冷却之后就可以记录文物的原始形状。
在青铜器制作上用失蜡法铸造。
失蜡法用蜡做原型，加稀泥，粗泥，然后加热熔化蜡，再加铜水。
用失蜡法可以制作出传统铸造方法中很难铸造出的镂空纹饰。
之前学术界对是否存在失蜡法工艺存在争议，但是随着随州文邮塔发现青铜器失蜡法铸造的直接证据，上而有蜡的痕迹。
文物修复中用蜡来翻模，在现代文图°
一2四羊方尊失蜡法铸造物修复中使用的包括矿物蜡和有机蜡等，有蜡块和蜡片等存在形式。
蜡不可以用在多孔文物的表面，否则易造成污染，且不易去除；
如果必须使用，要先用隔离剂（如聚乙烯醇）处理：
如果是陶器的话，聚乙烯醇就不合适了。
文物修复的师傅很多喜欢肥皂水，但是也有情况下很难去除。
另外国外通常使用一种蜡泥做模型材料，成分是：
碳酸钙、氧化钙、petroleumjelly（类似于沥青）、脂肪酸等。
将这些原料混合后，会形成油灰状的材料，有时加入一些硫做保护材料。
这种材料有油膩性，不宜用在容易形成污斑的物体上。
另一种还有一种相似的材料没有油性，也没有硫，可用于金属材料。
蜡泥可以做树脂填补材料的支撑物，辅助它们进行修补。
与蜡相同，缺点是蜡泥容易变形，所取得型不淸晰。
3.石膏
石膏是天然水化硫酸钙矿物，成分是CaSOlHzO。
石膏的品种很多，不同在于粒径、固化时间、密度、膨胀性、颜色等。
翻模用石膏的制备是将天然的二水石膏在有水蒸气的条件下焙烧，使失去3/4的结晶水变为半水石膏。
半水石膏通常有两种：
a-半水石膏、卩-半水石膏；
通常情况下得到的是卩-半水石膏，这种石膏制得的模型气孔多，强度低：
而经过特殊工艺制备的a-半水石膏制备的模型，具有很高的强度、硬度及光滑度。
石膏的品种很多，不同于粒径、固化时间、密度、膨胀性、颜色等等。
石膏可用于雕刻、磨料、粘接等，也可做精密的翻模材料。
但要注意，石膏使用时一定要用脱模剂。
早期的文物修复室通常只备有石膏。
有些时候要把很多文物的模保留下来。
相比于蜡一受热就分解，石膏翻模存放时间比较久，但是。
但是石膏翻模有一个缺点，就是必须要分块。
三足鼎就必须分成三块，否则就分不开来。
这个技术非常复杂，通常不易掌握。
石膏的不足之处在于：
使用时间短、固化后膨胀（1%）,粘附在文物上不易去除（尤英是硬石膏）、吸湿、吸附硫酸盐造成结晶性破坏。
此外石膏溶于水，因此有时候随着液体进入后会进入文物中结晶，也会对文物产生破坏。
4.天然胶乳
天然胶乳与人工胶乳都可以用做翻模材料。
乳胶手套就是利用人工胶乳在一个手性模具上翻模制作而成的。
乳胶与石膏相比，最大的便捷之处在于不用分块。
胶乳来源于乳胶树的分泌物，常添加氨以增加稳左性。
玻璃化转变温度较低，在室温下柔软。
需加入硫进行预硫化：
另外加入棉绒、锯屑、棉纱可增加强度。
但是乳胶有號的收缩，这会导致精确度不够（相比之下石膏变形度很小），此外，固化后放一段时间后会变硬，再倒石膏之后就会碎掉，因此要马上做复制品：
在翻模前使用一些滑石可以帮助顺利脱模。
使用的注意事项：
胶乳不宜与金属直接接触，因为氨对金属有腐蚀作用，需要先用保护涂层涂覆金属表而。
有镀金、冷涂装饰物等的不稳定表而，不宜与乳胶直接接触，易在脱模时发生拉脱。
胶乳用于坚硬而不易污染的文物上，如青铜器、瓷器、硬陶等。
普通陶器则不用，因为器质地相比而言比较软。
有滦金的文物一般也不用天然乳胶,因为乳胶会流进去，影响遽金层。
胶乳易老化。
现在也有用合成橡胶做翻模材料的。
乳胶的模与聚酯树脂不相容，也不可用环氧树脂浇筑，因为环氧树脂放热容易破坏乳胶膜。
5.热熔取形材料
一种在加热情况下使用的材料，加热熔化后压在文物上，可翻取部分与需要修补的地方相似的花纹的材料。
这类材料有胶凝材料到乙烯基柔性材料。
一般在家庭装修中经常用。
在文物修复中一般只在没有更好的材料下的条件下使用，比如在工地比较建楼中，可以到正在装修房屋的地方借用。
使用热熔取形材料取形之后就要马上使用，赶快复制，否则材料就会碎掉。
6.硅橡胶
硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。
硅橡胶按照温度分为热硫化型和室温硫化型。
高温硫化硅橡胶是分子量在50到80万的直链硅烷，一般不用。
室温硫化型则是疑基封端，分子量1到8万，呈液体。
室温硫化型硅橡胶按组分分为单组分和双组分。
单组分硅橡胶是将硅树脂和固化剂混在一起，一遇水或者是空气就发生固化反应，但是有效保质期短，主要有脱竣型脱闻型等。
而双组分则是硅树脂和固化剂分开包装，需要使用时再混合，文物保护中通常使用双组分硅橡胶。
此外，硅橡胶还需使用交联剂和催化剂。
交联剂多用正硅酸乙酯，催化剂如二月硅酸二丁基锡。
室温固化硅树脂按照反应类型分为缩合型和加成型。
缩合型是在反应过程中释放小分子如醇、醋酸等，并有收缩：
这类树脂易于因毛细作用进入多孔物质。
通常而言单组分的树脂都是缩合型的
而双组分基础胶料和交联剂催化剂等分别包装，其产品既有缩合型（脱醇、脱氢、脱水、脱轻胺）和加成型。
缩合型早反应过程中有收缩，易于因毛细作用而进入文物。
使用时也要做隔藹层，比如释放氨释放拨酸之类会对文物破坏，要做聚乙烯醇隔禽层。
而加成型的不释放酸，没有以上问题，加有大量的催化剂，升温会提高固化速度。
硅橡胶可以用于翻制精细的模型，文物修复中用的硅橡胶多借用牙科用材料。
硅橡胶记忆非常准确，而且非常有弹性，这样可以使得分范比较少。
此外，硅橡胶耐久性也很强，因此可长期保存。
硅橡胶固化后不可溶解，只能溶涨。
溶剂有芳香婭、氯代坯、脂环炷等。
硅橡胶多用于翻制精细的模型：
文物修复中所使用的硅橡胶与牙科用硅橡胶相似。
MeMe
I.
MeMeOEt
III
4HOSi-O-Sr-4iOU4-EtO-Si—OEt
图6-3双组分硫化反应示意图
使用硅橡胶要注意一些问题：
比如硅橡胶易污染多孔物质，此外含有颜料的文物使用硅橡胶进行翻模的时候也要格外小心。
3.填料（填补、补全材料）
填料是用于填补文物中缺失的部位的材料。
一种材料要作为填料的要求有以下几点：
1材料被塑成形状或者被铸成形状；
2材料能添加英他材料进行涮节：
3材料能与苴他材料相容：
4具有合适的强度（可支撑起来）和密度（与原始材料匹配，防止重心偏移）：
5材料的热膨胀系数应与被修复材料相近：
6固化过程中不收缩：
7材料应该具有可逆性：
8材料耐老化：
性能长期稳定，如强度体积等等：
9材料使用安全。
常用的填料有：
1.仃膏plasticofParis
石膏是很常见的填料，在国外一般叫做plasticofParis。
在文物修复中有多种类型的石膏可供选择，区别在于硬度、颜色、固化时间、膨胀及稳定性不同。
石膏多用于陶瓷，壁画的修复。
石膏本身是白色的，但是文物本身是由颜色的，这就涉及到修复过程中补色的问题。
国内的方法是先用石膏填补好文物，然后再调与文物表面相近的色彩，但是表面那一层颜料就很容易磨掉。
而国外则是采用器物是什么颜色就调什么颜色方法，直接在右•膏中加入颜料。
因此要考虑石膏颜料对文物的影响，这时需要做实验块，进行预实验。
2.Polyfilla
Polyfilla在国外是多用于填补裂缝而设计的含石膏的改性材料。
polyfilla与石膏相比更容易塑性。
在未硬化前比较软，容易切削。
在填补中如果过量使用该材料，需要将貝除去。
其固化时间比较长。
Polyfilla包括内部使用和外部使用两种。
内部使用的：
成分：
硫酸钙、纤维素瞇、延缓剂（retardingagent）,加入PYA乳液可提高强度。
特点是固化时间长、不出现盐结晶、收缩小、比较粗，容易切削磨平。
外部使用的：
成分为醋酸乙烯共聚物乳液和无机矿物填料的混合物，加入杀菌剂。
所用填料颗粒比较小。
用于填补小空隙及表而缺陷，可以获得光滑的表而。
3.有机树脂和矿物材料的混合体
通常使用环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂等与粉末状颜料或填料混合。
填料则要根据文物的结构和以及预期效果来选择。
这些材料可用于修补缺失的部分，也用于复制文物。
在修复中使用的颜料或填料包括：
二氧化钛（先进材料）、高岭土（传统材料）、硫酸换、玻璃珠、水合硅酸镁、二氧化硅、气相二氧化硅（也叫白炭灰，非常轻）、水合硅酸镁、中空玻璃珠等。
材料的使用：
填料和树脂混合后可以形成坚硬、密实、耐久的材料。
操作时一左要在表而上多出来一部分填料，然后用手术刀，砂纸等工具将填料削到原始的表面。
国外要求修补的地方要比原始地方低1亳米，以分辨那一部分是修过的，哪一部分则是原始的。
这种原则在考古修复和展示修复中都需要做到，这也是文物保护原子的体现。
4.修饰材料
在破碎的文物残片经粘接、填补等工作恢复完整后，需要对形状完整的文物进行整饰，去除多余部分，并对表面的光洁程度整理。
1.磨料和抛光剂
磨料是锐利、坚硬的材料，用以磨削较软的材料表而，抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表而粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。
是利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表而进行的修饰加工。
需要根据周围的情况选择合适的磨料和抛光剂。
经常使用的有：
氮化硅、金刚砂、石英、金刚石、硅藻土、碳酸钠等。
打磨之后并不光滑，因此要抛光。
2.微晶蜡：
微晶蜡是白色无圧形非晶状固体蜡，以C31-70的支链饱和炷为主。
使用微晶蜡的目的是使表面平整，光亮。
5.颜、染料（装饰材料）
修复的最后一逍工序就是要对形状已经完整的文物进行表而色彩的调整。
表面装饰材料性能要求——遮盖力
涂料遮盖力是指把色漆均匀涂布在物体表而上，使其底色不再呈现的最小用漆量。
遮盖的方式有三种：
1吸收光线。
黑色的可以吸收所有光线，但文物用的比较少，除非文物本身是黑的。
2散射光线，如彩色的文物对光线进行散射。
3反射光线
如果涂层中的颜料和交接材料折射率差一泄要大，那么透光率就会越差。
如果不吸收光线，二者折射率差为0,则漆膜透明。
如何达到最佳折射率，涂料行业有以下方法：
1折射率差值：
折射率差值越大越好。
2颜料的含量：
有最佳值，可以通过实验，来判断加多少颜料可以挡住颜色。
3颜料的体积浓度：
颜料的比例
4分散絮凝情况：
颜料越细，分散能力越强，那么挡住的情况就越好
1.颜料
（1）左义：
颜料是一种具有装饰和保护作用的有色物质，它不溶于水油、树脂等介质中，通常以分散状态应用。
（2）种类：
颜料可以按照生产方法、组成、功能、结构和颜色等进行分类。
例如按照生产方法分为天然颜料和合成颜料。
天然颜料如：
朱砂、红上、雄黄、铜绿、藤黄、靛蓝等；
合成颜料如：
钛白、锌领白、铅洛黄等。
按组成可分为无机颜料和有机颜料等。
（3）在修复中常用的颜料有：
a.白色颜料：
有铅白、高岭上、滑石、碳酸钙、碳酸倾、钛白、氧化锌、锌倾白等。
壁画：
碳酸钙：
用于打底铅白：
线条用铅白来画
b.黑色颜料：
有碳黑（槽黑、灯黑、炉黑）、氧化铁黑（褐铁矿）和氧化铜等。
象牙黑、灯黑、槽黑、碳黑：
这些都是原材料烧热之后变成黑死，然后粉碎做颜料）
c.棕色：
如氧化铁、棕土。
氧化铁在不同晶体下，有粉红色，有黄色，也有黑色
・•
■
r
If
d.红色：
铅丹（颜色较暗）、朱砂（最鲜艳，易变黑）、铁红、镉红、茜素、铝馅红等。
e.蓝色：
铜蓝、蓝铜矿、
青金石（靠晶体结构来显色）、铁蓝、彼铁蓝、群青（人工合
成，与青金石结构相近）、钻蓝、图6-4各种各样的颜料
普鲁士蓝、法国深蓝等。
f.绿色：
孔雀石、祖母绿、铅骼绿、氧化珞绿等。
g.黄色：
藤黄、铅貉黄、氧化铁黄、辂黄、柠掾黄等。
金属材料类修饰物金粉金片（金粉与阿拉伯胶的混合物）、青铜粉、铜漆粉、光泽颜料
选择颜料要求有：
对文物本身不产生任何影响，可以完全去除，在室温下固化，与底物紧密结合：
与底物不反应（新漆与老漆不发生反应），透明并具有良好的耐久性，与颜料有相容性，能够通过刷漆或喷射等方式使用。
固化后可以成为坚硬的表而涂层，固化后不受后续处理的影响
颜料的分散机理
表而修饰层主要用来调整颜色。
如果修复之后文物颜色不协调，就要用颜料来进行修补，实际上就是用油漆或画水彩类的油漆。
这里而有无机颜料和有机树脂的融合，因此有分散的问题。
分散的过程包括：
1润湿
颜料表而的水分、空气等为溶剂所巻换，并且混合均匀。
2研磨与分散
借助物理作用将颜料分散。
比如将铁红加入到环氧树脂里而，铁红一般都是大颗粒，因此要进行研磨。
方法：
使用搅拌机搅拌：
或者使用球磨机，通过钢球来把颜料打碎。
另外还有三轮磨，不断挤压颜料，然后收集起来。
3稳泄
分散的颜料由于各种力的作用会沉降，因此要稳定。
稳左的方法可以通过减少粒径，采用低密度的颜料，采用高粘度的介质使颜料稳左：
也可以采用静电的方法和空间位阻防止颜料絮凝；
或者将颜料的表而进行改性:
用无机物或有机物在颜料表而包上有机树脂或包膜，使得比重降低，并且增强和有机溶剂的亲和力。
改性通常还可以改善润湿性、分散性、着色性和遮盖力，提高光泽。
改性的方法包膜化学改性：
加上有机树脂薄膜；
机械化学改性：
把颜料磨一磨改变颜料的性状：
胶囊化改性：
将颜料包在胶卖里而。
4涂刷
涂刷分为手工涂刷和机械喷涂。
比如一个文物口断了对接口进行调色涂色。
或者用喷涂的方法，用工具将颜料、色漆喷到待喷的地方。
喷涂实际非常复杂，要求越细越好。
尤其是瓷器的修复，要求非常之髙，要求涂料尽可能的细，这样就需要一支细的喷笔。
但是颜料颗粒越大就会堵上。
喷涂的缺点有：
缩孔、橘皮、锁边漏角，附着不好，气泡痕迹针孔等。
2.染料
是指能在水溶液或在其它介质中使纤维染成各种坚牢颜色的有色有机化合物。
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