铁器是继青铜器之后出现

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1、铁器是继青铜器之后出现的，又一类极具历史标志性的器物。在我国，铁器最早出现于商代。但那时的铁质器物均是利用陨铁为原料制得的。真正出现人工炼铁的还是在西周时期(虢国墓“玉柄铁剑”)。春秋时期冶炼技术飞速进步。至迟在春秋晚期，工匠们已开始在较低温度下(约800～1000℃)用木炭还原铁矿石以得到单质铁，这就是最早的块炼铁。这之后岩铁技术又经历了战国初期的白口铁、可锻铸铁，战国中晚期的麻口铁、块炼钢，西汉中期的灰口铁、百炼钢，东汉的炒钢、铸铁脱碳钢，最后到南北朝的灌钢等一系列变革。但无论冶炼技术如何改变，它们的本质都是用碳还原铁矿石以得到单质铁。不同时代引入碳量的不同，决定了我国古代铁器结构

2、的不同。　　纵观我国古代的各类铁器，其结构大致可分为三种：其一，只含铁素体，即含碳量很低的铁碳固溶体，如最早的块炼铁；其二，由铁素体和渗碳体(FeC3)组成。这种铁器的耐蚀能力较好，因为渗碳体多分布于器表而渗碳体的耐蚀力又比较强。如战国初期的白口铁；其三，由铁素体和游离的碳组成(有时也含有少量的渗碳体)。如战国早期的可锻铸铁及西汉中期的灰口铁等。但无论是抗蚀力较好的白口铁还是抗蚀力较差的可锻铸铁，在历经了上千年的漫长岁月后，都不可避免地会受到不同程度的腐蚀，有些甚至已经濒临毁灭。阻止这些珍贵历史遗物的进一步毁坏，是我们文物保护工作者一项艰巨的任务。在决定用什么方法去做之前，先让我们来了

3、解一下它的腐蚀机理。　　铁器的腐蚀按介质不同主要分为三种——土壤腐蚀、大气腐蚀及海水腐蚀。其中，土壤腐蚀是铁器出土前的主要腐蚀方式。当铁器埋藏于地下时，铁直接与土壤、水份接触，发生如下电化学反应：　　阳极：Fe→Fe2++2e　　阴极：O2+H2O+2e→2OH-或2H++2e→H2(PH＜4的土壤)　　铁器被逐渐腐蚀掉。但铁在土中的腐蚀决不是仅此一种形式，还有一种很重要的形式就是细菌的作用。其中在含氧环境下，铁器上会出现一种好氧菌——铁细菌，这种细菌会氧化水中溶解的和金属微电池腐蚀出来的亚铁为高铁化合物。高铁化合物覆盖了部分金属表面造成氧浓度的梯度，形成氧差电池。高铁化合物沉积覆盖

4、下的缺氧区为腐蚀电池的阳极区(金属溶解区)，其表面周围氧浓度高的部分为阴极区(电子传递处)。如此腐蚀，最终形成一个个大的锈瘤。这就是我们所常说的铁器的发泡锈。发泡锈是铁器锈蚀中最具破坏性的一种，它会导致铁器严重酥粉、变形，完全失去原本的形态，特别是对有花纹或铭文的铁器，发泡会导致花纹或铭文完全消失，器物失去其原有的艺术价值。除此之外，还有一类厌氧菌——硫酸盐还原菌。它广泛存在于PH值在6-9之间的土壤、淡水、淤泥中。当铁器埋藏于地下，它在无氧的环境下会分解含硫的有机物生成H2S，它还可以把自然界中的硫酸盐还原成硫化物，这种硫化物会与铁器反应，最终生成黑色的FeS，逐渐把铁器残蚀掉。但若

5、在硫酸盐还原菌作用前，铁器表面非常光滑，则硫酸盐还原菌将在铁器表面形成一个FeS的黑色锈蚀层。这种锈层在无氧或缺氧的长期地下作用后，晶格会重新排列，形成一层致密的、稳定的黑色保护膜，反而保护了铁器，阻止了其进一步的锈蚀。　　大气腐蚀主要是对出土后陈列或者库藏的铁器发生的。当相对湿度＜60%时，以化学反应为主，电化学反应几乎不发生，大气腐蚀速度最慢，当相对湿度在65%以上时，电化学反应与化学反应共同作用，大气腐蚀速度将产生一个高峰，而当相对湿度接近100%时，空气中的水气将在铁器表面形成一层厚度＞1μ的水膜，该水膜的形成有效地阻止了氧气的扩散，使腐蚀以纯电化学腐蚀的方式进行，而使大气腐蚀

6、速度将界于前二者之间。由此可见，要控制大气腐蚀只要控制博物馆环境即可。　　海水腐蚀一般在田野考古及博物馆陈列中很少发生。但却是水下考古中文物出水前的主要腐蚀方式。　　经过对铁器腐蚀的研究可以看出，铁器是很容易腐蚀的。特别是刚刚出土的铁器，若没有立即得到一定的保护处理，它将会很快的进一步腐蚀生锈。因此，文物的现场保护越来越受到文物保护工作者的重视。下来，就谈一谈铁器的现场保护。对于刚刚出土的铁器，首先应立即对其进行强制性干燥，使铁器本身完全失水。理论上应采取恒温干燥箱在105℃条件下干燥2小时。或用紫外灯控温在105℃干燥。(若铁器上有木纤维等附着物时，应将温度适当降低，控制在40℃～6

7、0℃缓缓干燥)。但在实际工作中一般无法如此操作。应根据实际情况选择合适的干燥法。如在天气较好的日子，可将铁器直接置于阳光下曝晒，以达到强制干燥之效果。强制干燥以后，铁器基本处于稳定，然后就可以根据实际情况对器物做进一步处理了。　　若铁器本体保存较完好，只在表面有部分锈蚀，则可立即采取清洗、去氯、除锈。一般情况下，氯离子用倍半碳酸钠的溶液浸泡，每隔三十天换一次溶液即可。至于除锈，现在应用较为广泛的是磷酸浸泡法。它是现今应用的最方便、快捷、有效、经