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原帖由 流星马 于 2008-2-28 13:38 发表 
古刀表面的皮壳,究竟是铁氧化层,是原器物表面的防锈涂层,是特定环境下积垢所形成的质密淤积层,还是其它呢?是什么保护了古刀千年没有蚀烂?
关于出土铁器保护的几点思考
(一)古代铁器出土后的保护问题
铁是在自然界比较活泼的金属。铁质文物很容易在外界自然环境及介质的化学和电化学作用下发生腐蚀破坏现象。尤其是地下出土的铁质文物,在地下已经经历了腐蚀破坏过程,在金属表面已经形成了结构疏松的腐蚀产物——铁锈层。在金属的孔隙和锈层里包含着从地下带来的可溶性、吸湿性盐类,完全具备了金属电化学腐蚀的原电池反应所要求具备的两个基本条件:金属表面的不均匀性和电解质溶液。所以出土的铁器具有特别强烈的腐蚀活泼性,大多数不断地发生着明显的腐蚀破坏。因而,对于绝大多数出土铁器来说,在出土后都应该尽快进行保护技术处理。首先是消除古代铁器从地下带来的各种腐蚀活跃因素,而后再进行切实有效的防腐蚀保护处理。
(二)双金属结构的腐蚀问题
铁器,由于其功能、结构上的需要或者修饰的需要,往往会用其它的金属、非金属材料对其进行镶、嵌、包、粧,从而使不少铁器成为双金属结构。从金属腐蚀学的观点来看,由于双金属的存在,在大气条件下,就必然发生原电池反应的大气腐蚀。在这种情况下,双金属分别构成了原电池的两个极——阳极和阴极。相对比较不活泼的金属成为原电池是阴极,在原电池反应中,在还原气氛中得到保护。而相对比较活泼的金属成为原电池的阳极,不断被氧化、被腐蚀。更由于有相对应的不活泼金属的阴极区的存在,大大加剧了阳极区的腐蚀破坏过程。作为铁器,如果同它相结合的其它金属是相对比较不活泼的金、银、铜之类金属,并同时埋在地下土壤中或者暴露在大气中,就必然有电化学腐蚀过程产生。在这种情况下,铁的腐蚀破坏比没有金、银、铜等同它相结合时要严重得多。这是由于金、银、铜之类金属与铁组成的原电池反应中,铁被处于电化学原电池反应的阳极位置,促进了腐蚀电化学过程,加剧了铁的腐蚀破坏。反之, 如果与铁相结合的金属是比铁还要活泼的金属,例如锌、锡之类,同样在腐蚀电化学的原电池过程中,铁处于阴极位置,在还原气氛中得到保护,锌之类的金属处于阳极,被氧化,被腐蚀,这就是我们通常讲的牺牲阳极、保护阴极的方法。
(三)关于回填问题
有人提出这样的观点:只要保持古代金属文物出土前原来的条件,那么已经在地下保存了千百年的文物也一定可以长久地保存下去,也就是说,可以采用回填的方式,使金属文物得以长期的保存。事实上,这种说法不太现实。首先是金属器物埋入地下以后,在土壤介质中必然发生电化学的腐蚀作用而不断地遭到腐蚀破坏。其中也有的金属器物遇到了一些特别的条件或者在完全密闭的地下环境中,隔绝了同外界的物质交换。金属的电化学腐蚀过程进行到一定阶段后,在原电池反应中的阴极区或阳极区发生了极化现象,例如,缺氧情况下的氢超电压等现象,使电化学腐蚀过程受到了抑制,金属的腐蚀破坏过程逐渐缓慢和停止下来。金属与其周围微环境达到了平衡,使得金属器物能长久的保存下来,但是金属文物一旦被发掘出来,或者因其它原因使这个平衡遭到破坏,那么金属的被腐蚀将较原来以更快的速度进行。如果将这种金属文物根据它原来的保存条件重新埋到地下,但是它的腐蚀破坏过程还在进行,即使它还能遇到完全同外界隔绝的“孤立体系”, 使它有可能再经历相当一段时间的腐蚀破坏后,重新同周围微环境之间达到平衡而稳定下来,然而这种重新建立新的“孤立体系”是很难形成的,特别是企图通过回填的方式形成的可能性更是非常之小。所以出土金属文物在回填于地下后的电化学腐蚀过程的继续几乎是不可避免的,直至金属文物的彻底崩溃。考古发掘的事实也证明了这一点:我国乃至世界文明发展到今天,被埋在地下的遗物,其数量无法估计,而真正能保留下来,能被文物考古工作者发现和发掘出来被人们研究和利用的仅占极少数,肯定地讲,埋在地下的绝大部分遗物已经被破坏了,从自然界消亡了,所以对侥幸地留存下来的,我们一定要努力加以保护。