基地介绍
科研方向

  二 科研基地主要的科研方向


  1、系统化的彩绘保护技术研发体系


  秦俑遗址开始发掘后,面临着许多保护上的课题,尤其是兵马俑的彩绘保护问题,由于生漆底层对环境湿度变化十分敏感,彩绘出土后很快发生起翘、剥落,其保护难度很大。通过分析测试,彩绘材料分析等研究,揭示了彩绘损坏机理,确定了稳定生漆层是秦俑彩绘保护的关键,根据生漆层的特性,明确了保护方法包含加固和防止皱缩两个方面,采用了具有抗皱缩作用的材料置换生漆层中的水分是防止生漆层皱缩的最安全、最实用的方法。基于这一思路,在较为全面的掌握了文物用各种加固剂的性能,了解了多种保护方法的基础上,提出了一整套研究思路和技术路线。通过大量的实验研究,研究出了聚乙二醇(PEG 200)——聚氨酯乳液(PU)联用法及单体渗透——电子束辐射固化的方法等两种有效的保护方法。该办法还对凤翔唐代彩绘俑、汉阳陵、秦陵百戏俑坑和秦陵6号陪葬坑出土的彩绘俑等彩绘文物进行了保护工作,取得了良好的效果。其成功经验,为以后的兵马俑坑,乃至整个秦始皇陵园和其它地区彩绘文物的发掘与保护奠定了基础,对彩绘类文物的保护提供了重要的指导作用。


  漆底彩绘保护研究技术路线


  2、系列化的陶质及彩绘文物材质分析技术和流程


  自开展秦俑彩绘保护研究以来,采用了显微断面观察和显微摄影技术,对秦俑彩绘的层次结构进行了全面、系统地剖析研究,运用多种现代科学仪器分析,确定了彩绘底层和褐色有机层的主要成分为中国生漆,彩绘颜料大多是天然矿物颜料(如朱砂、石青、石绿、磷灰石、铅丹等等),并且在秦俑彩绘中还分析出了一种纯紫色颜料――紫色硅酸铜钡(BaCuSi2O6),这种物质在自然界中尚未发现。随着材料分析工作的开展,从2003年起秦俑馆文物材质分析实验室分别采用了光学显微镜包括体视显微镜、反射偏光显微镜、透射偏光显微镜、拉曼光谱仪以及扫描电子显微镜及能谱分析仪、电子探针等分析仪器、设备,开展了山西公主寺、玉皇庙、崇庆寺、五台山、明秀寺、清徐狐突庙古建壁画彩塑颜料、汾阳宋金墓群颜料、甘肃张家川出土料珠和颜料、榆林靖边杨桥畔老坟梁汉墓彩绘陶器、乾陵懿德太子墓出土陶器彩绘、明代上洛县主墓出土彩绘木质文物、陕西长武县唐张臣和墓彩绘陶质文物、山东省章丘清墓彩绘、新疆吐鲁番高昌故城西南小寺壁画彩绘、云南昆明筇竹寺彩绘泥塑、秦咸阳宫壁画、陕西省考古所明代漆棺、内蒙古自治区鄂多克旗阿尔寨石窟壁画、故宫收藏晚清唐卡颜料、故宫清代建筑彩画、敦煌莫高以及西千佛洞多个洞窟的彩绘颜料等全国17个省市自治区超过70处的考古工地和文博单位的千余个彩绘文物颜料样品进行了分析和研究,样品时间跨度从新石器晚期到现代。


  通过多年的研究和积累,基本摸清出了中国古代颜料应用的历史轮廓,形成了一套系统的彩绘颜料分析流程,取得了彩绘层、彩绘颜料以及陶胎材质从定性、基本定量到精确定量的分析检测的成熟经验,并初步建立了全国彩绘颜料数据库。多年来,由于分析结果准确、可靠,为多家文博单位开展相关研究提供了基础资料和数据,解决了许多学术问题,成为了全国文物彩绘、彩绘颜料分析检测、学术研究的重要基地。


  3、成熟的陶质及彩绘文物修复技术


  自1974年秦兵马俑发现并正式发掘以来,秦俑博物馆累计修复各类秦始皇帝陵陪葬坑出土的陶俑、陶马近两千余件。由于上世纪70年代末,80年代初这一时期,我国的文物科技保护工作处于起步阶段,刚刚开始接触国外的先进保护、修复理念,尚未形成我国的文物保护修复的工作思路,秦俑的修复工作比较粗放,陶俑的修复仅仅是将残破的陶片简单的粘接在一起,彩绘也未能得到有效的保护。但是,秦俑博物馆的保护人员及时的认识到这一问题,积极的学习国内外先进的修复理念和技术,在文物粘接材料、修复粘接技术、补配工艺等方面取得的成功的突破,在此基础上,历时八年成功的修复了两乘秦陵出土的彩绘铜车马,获得国家“科技进步”二等奖一项。在陶俑的粘接方面,利用Paraloid B72/乙酸乙酯+乙醇溶液进行渗透加固处理,采取“相近互配法”原则,将器物残片分组拼对,使得陶俑的粘接成为了可再处理的工艺流程。在陶质及彩绘文物的资料提取,绘图、记录、档案整理等方面形成了一套详细的操作流程,保证了每件文物的修复资料的统一性和完整性。


  除了能够修复大型陶质文物以外,秦俑博物馆还受文博单位的委托修复了碑林博物馆馆藏彩绘石造像、陕西陇县店子秦墓出土陶质彩绘文物,山东青州香山汉墓出土陶质彩绘文物、陕西汉中市博物馆馆藏青铜器、河南三门峡虢国墓地出土青铜器等一大批彩绘文物,保护修复效果良好,实现了经济和社会效益的双赢。


  4、文物保护行业标准制定的主要参与单位


  秦陵博物院积极融入国家文物保护标准化战略,搭建陶质彩绘文物保护标准体系,主持编写了文物保护行业标准《陶质彩绘文物病害与图示》、《陶质彩绘文物保护修复方案编写规范》、《陶质彩绘文物保护修复档案记录规范》、《可移动文物病害评估技术规程-陶质文物》以及《文物彩绘保护技术要求》国家标准,并将这些标准应用到的文物保护修复工程、文物保护修复方案等工作中,为下一步陶质及彩绘文物保护技术推广奠定了行业标准。


  5、系统化的文物保存环境监测技术


  随着秦始皇陵区文物考古工作的进一步深入,越来越多的文物、遗址被发现,但是随着工业的发展,在城市中大气污染问题日益严重,有害气体对文物的不利影响也就日趋突出。针对陶质及彩绘文物保护所涉及的风向、风速、温度、湿度、降雨量、大气压等,室内外气溶胶、微生物、总悬浮颗粒物(TSP),可吸入颗粒物(PM2.5及PM10)等要素、土壤、水质等环境要素。通过对进行定期或连续地监测,积累长期的环境监测数据,判断当前环境是否适宜于文物保存,为研究博物馆文物保存环境的变化规律和发展趋势提供依据,预测预报文物保存环境质量,根据影响文物保存环境的各项要素分布情况,追踪寻找污染源,从而提出有效、易行的治理和控制对策,最终为文物及遗址长期保存提供理论依据。


  秦俑博物馆先后与中国科学院地球环境研究所、香港理工大学和美国沙漠研究和陕西省气象局开展了文物保存环境等方面的联合研究。于上世纪90年代初就开展了“秦俑小气候研究和环境质量评估对策”工作,对室内大气的监测作过初步研究,并提出基本必备的改善保护设施。于2005年开展了《秦始皇兵马俑博物馆室内大气污染特征联合研究项目》监测遗址区文物的微环境变化,开展了微气候、腐蚀性气体(SO2, NOx和O3)、大气气溶胶(酸性气溶胶、有机碳和矿物粉尘)和降尘的联合观测。对文物遗址危害大的污染物,进行含量水平、分布状态详细评估,定量地研究文物保存环境中有害因子对文物的损害机理。于2010年承担了《物联网技术在文化遗产保护也利用中的应用――以秦始皇帝陵文化遗产地为例》项目,利用物联网相关技术实时的采集、分析相关环境监测数据。2010上海世博会期间,秦陵出土一号铜车马在世博会中国国家馆展出,秦陵博物院利用物联网及3G技术将远在上海的铜车马展柜内的环境监测数据无线、实时的传送到临潼的环境监测系统平台,文物保护人员可以随时获得监测数据,为适时的调整环境控制设备提供依据。


  通过多年的环境监测工作,秦陵博物院在陶质及彩绘文物环境保护需求,遗址性博物馆环境监测等方面取得了丰富的经验,拥有一整套完备的大气气象、室内环境的监测设备,基本实现了通过多种无线方式传输环境监测数据,开发了适合于遗址性博物馆及满足文物保护需求的环境监测数据处理系统平台。


  6、有效的微生物危害治理技术


  在现已发掘的秦俑坑内都曾发生过不同程度的霉害,霉菌的生长和代谢物与土遗址表面、陶俑、彩绘发生化学反应造成了严重的危害,为此开展了《秦俑遗址及相关文物的防霉害课题》的研究。在调查了俑坑内的霉害现状、形成原因、菌种来源、俑坑气候的环境条件等,进行了霉菌采样、分离、培养、鉴定,掌握了坑中活动霉菌的主要类群,并开展了防霉剂的对比筛选研究,找到了多种高效、广谱、无毒防霉剂的配方。在与比利时杨森公司、西安杨森公司的合作中,成立了我国文物系统唯一一个现代化的微生物防治实验室,之后,这一技术在对秦陵陪葬坑和唐大明宫窑址等霉害实地治理中取得了良好的应用效果。另外秦陵博物院还承担并完成了国家“十、五”科技攻关项目《古代纺织品的病害及其防治》的子课题《古丝绸的霉害调查剂防治》等项目的研究工作,在文物的微生物病害的防治方面具有先进的技术和成熟的经验。


  7、陶质及彩绘文物保护技术推广程度高


  从2004年开始陆续编制了陶质及彩绘文物保护修复方案11项、承担了保护修复工程7项,并以秦陵博物院和“科研基地”为核心,利用技术优势向行业内辐射,积极发挥科研基地的示范带头作用,围绕陶质及彩绘文物保护以及相关文物的保护修复展开成果推广工作,获得可移动文物修复、设计资质。近年来先后举办两次国际学术研讨会,两次国内学术研讨会,受国家文物局的委托承办了《文物保护行业标准培训班》和《陶质彩绘文物保护专业技术培训班》,在全国范围内大大的推动了陶质及彩绘文物的保护技术发展。


  编辑:李想

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