古陶瓷修复中使用的颜料主要用于模拟古陶瓷的颜色,颜料与仿釉介质结合形成仿釉色层,起到修饰器物的作用。由于颜料的稳定性是决定仿釉层颜色是否持久的一大因素,因此利用科学仪器对颜料的组分和结构进行分析,对文物的保护和修复而言,是相当重要的。
很多颜料的显色成分是无机化合物,所以颜料的化学组分通常可以利用X射线荧光光谱分析法(XRF)、X射线衍射分析法(XRD)测得,某些特殊情况下(如样品量少,样品尺寸大等)还可采用质子激发X荧光光谱分析(PIXE)。虽然有研究者曾用XRF分析中国汉代绿釉陶的釉层,确认其显色元素是铅[5],但是专门针对古陶瓷修复用颜料开展测试分析和筛选,2006年以前尚未见到报道。以下简要评述笔者实验室开展的颜料分析的三项工作。
1.仿金颜料的XRF分析[6]
2006年杨植震对于日本产“樱花”牌和某沪售国产的仿金粉进行了XRF分析,得出两个品牌的仿金粉的显色元素都是铜。使用这些颜料修复的器物都应该防止过度的日光照射。文章同时报道一种施用“金粉”的工艺以及采用该工艺取得修复“金边”器物的良好效果。
2.铁红哈巴粉的化学分析和应用[7]
哈巴粉是建筑业中大量使用的一种红色颜料,其颜色较铁红和纯氧化铁灰暗,和某些紫砂、红陶的颜色非常接近。笔者实验室曾多次成功使用哈巴粉修复古陶瓷和木器文物。为获取哈巴粉的主要化学组分数据,采用S4Explorer和RIX3000两种X射线荧光光谱分析仪分析颜料成分,测得哈巴粉的显色元素是铁,再经过XRD测定显色化学物质为氧化铁(Fe2O3)。最后,对哈巴粉进行紫外线加速老化,并用色度计测量其老化过程中的色度变化,确认哈巴粉是一种耐光性较好的颜料。值得强调的是,S4Explorer 仪器使用硼酸作为填料,取样量只要求0.5克,虽然灵敏度有所降低,仍可以满足一般颜料分析要求。
3.群青颜料的研究(www.daowen.com)
1999年S.Buys和V.Oakley 指出要重视群青颜料中含有的微量元素硫,硫与一些金属颜料混用时造成群青颜料发黑[8]。笔者实验室对于市售的三种群青颜料(河南产样品、法国产样品、上海产样品),在同样条件下进行了PIXE分析,其分析结果如下(见图3、图4、图5):
图3 群青颜料PIXE图谱(河南产样品)
图4 群青颜料PIXE图谱(法国产样品)
图5 群青颜料PIXE图谱(上海产样品)
从图3、图4、图5的数据可知,这三个群青样品中均含有硫,使用时要尽可能避免与一些金属颜料混用。就硫和其他元素含量的比值看,上海某厂的群青样品中硫的含量低于法国和河南某厂的样品,但这些样品在古陶瓷修复中的实际使用效果,仍需进一步的研究。
总之,对于选用的颜料需要考虑如下五个因素:颜料的化学组分、颜料的化学结构、颜料的耐光和耐化学性、颜料在修复过程中的施工可行性、颜料和修复中其他材料的相互作用。
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