来源：中国文物报（2012年3月9日7版） 作者：唐 静

铁质文物是金属文物的主要组成部分，在促进生产力发展的过程中，起到了重要推动作用。然而由于铁的化学性质相对于金、银、铜等金属要活泼，加之铁器在成分、结构和制作工艺上的特点，使得铁质文物极易腐蚀。一般铁质文物常见的锈蚀成分有不同构相的FeOOH和Fe2FeO4，还有Fe2O3和铁的硫化物、氯化物和磷酸盐、硫酸盐等。根据铁质文物的制作工艺和埋藏环境的不同，所产生的锈蚀成分也会有很大的差异。要对铁质文物进行科学的保护，首先要对其锈蚀产物进行准确鉴定。

       如今越来越多的现代分析仪器应用到文物保护的工作中，对铁质文物锈蚀成分的鉴定常用的仪器有X光照相、金相显微镜、扫描电镜、红外光谱、X射线衍射等。

       一、X光照相技术

       X光照相的原理是：X光经过物体后会产生衰减，其衰减程度取决于物体的衰减系数和物体厚度。非均匀材料和厚度不同的匀质材料都会对X光的产生不同的吸收，在X光片上以不同的黑白对比度形式表现出来。

       由于大多数出土的铁质文物锈蚀较重，锈层酥松且没有规则，X光照相技术对铁质文物修复前的信息采集有着非常重要的意义。这种技术对文物无损，照出的内部面貌影像清晰，可以比较直观地反映铁质文物锈蚀的分布及范围，还可以估计锈蚀孔洞的深度，提取锈蚀成分覆盖的、我们肉眼观察不到一些历史艺术信息，如铭文、花纹、垫片、铸造工艺、附件连接方式、内范情况等，有助我们在以后的除锈过程中加以甄别，不至于盲目地去除而丧失重要的文物信息。

       二、金相显微镜

       金相显微镜可用于鉴定和分析金属内部结构组织。使用金相显微镜对铁质文物进行分析时，一般是用铁质文物的残片制成显微样片，放在金相显微镜下直接观察，或用FeCl3的乙醇溶液侵蚀后进行观察，并且可以摄取相片。通过观察铁质文物的内部组织，可以研究铁质文物的加工工艺和冶炼铸造工艺，进一步了解引起铁质文物腐蚀的内在因素。

       三、扫描电子显微镜

       扫描电子显微镜是用聚焦的电子束轰击样品表面，运动的电子与样品相互作用产生二次电子、背散射电子等，这些电子所携带的信息反映了样品本身不同的物理化学性质，将它们转变成放大的电信号后，在荧光屏上以二维图像显示或记录下来。扫描电镜工作原理的特殊之处在于把来自二次电子的图像信号作为成像信号，将一点一点的画面动态地形成三维的图像。

       对于铁质文物锈蚀产物的观察，扫描电镜是一种快速、直观、综合的现代化分析仪器，不仅可以对铁质文物样品和晶体进行结构分析，直观地观察铁质文物内部及锈蚀产物的化学组成，而且还可以通过对铁质文物锈层进行扫描观察，了解铁质文物锈层的状态和垂直分布关系，结合其他的仪器分析，为锈蚀层是否去除提供依据。

       四、X射线衍射光谱法

       X射线衍射光谱法原理是利用X射线通过晶体时会发生衍射效应，其合成波的强度随方向而变的特性来确定结晶物质物相的方法。

       因为多晶体衍射线条的数目、位置及其强度是每种物质的特征，就像人的指纹一样，因而X射线衍射法可以作为一种物相鉴定的有效手段。在对铁质文物的保护研究中，可用来鉴定铁锈的矿相组成及化合物类型。

       五、红外吸收光谱法

       红外吸收光谱法的工作原理是，将一束具有连续波长的红外光通过待测物质，当物质分子中某个基团的振动频率和红外光的频率一样时，分子就要吸收与它振动频率一样的红外光。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到红外光谱图。根据物质的红外光谱图鉴定官能团，便能确定其化合物结构。

       红外光谱法可以对天然产物及有机、无机化合物结构做成分分析，还可以在对未知的物质进行物相分析和结构的鉴定时，提供有关基团的结构信息。在对铁质文物的保护研究中，可以利用红外光谱法对铁质文物的锈蚀成分进行测定和鉴别，也可以对铁质文物的修复材料进行分析及修复材料老化原因进行探讨。

       上述的几种分析仪器方法是测定铁质文物锈蚀产物比较常见的方法，但是它们各有长短，随着现代技术的发展，越来越多的工作人员将这些方法与其他一些仪器方法联用，相互印证检测结果，帮助我们更加准确全面地把握文物的蜕变产物的信息，为我们对铁质文物的研究和保护提供了必要的科学依据。