圖為小型腐蝕檢測平台渲染圖。 　　作者供圖 　　本文底圖由AI生成

　　對金屬文物來說，無論是館藏珍品還是室外遺存，始終面臨腐蝕這一“病症”的威脅，而其本質是金屬與環境間發生的電化學反應。

　　《國家文物事業發展“十五五”規劃》中對文物無損檢測、病害監測、專用裝備研發和預防性保護作出科學部署。“保護第一、加強管理、挖掘價值、有效利用、讓文物活起來”的新時代文物工作方針，推動文物保護從經驗探索走向科學分析。

　　在此背景下，以自主創新裝備准確“把脈”文物腐蝕狀態是有效的實踐途徑。

　　鏽蝕層下如何“把脈”

　　金屬文物不同於工業領域光潔平整的構件，表面普遍覆蓋著干燥粗糙且形貌不規則的鏽蝕殼層。這層鏽是歷史痕跡，既可能是守護金屬的“鎧甲”，也可能是加速劣化的“病灶”。要透過鏽層獲取真實腐蝕信息，面臨多重難關。

　　其一，金屬材質不同，環境多變，就會讓鏽蝕成分各異﹔其二，鏽層厚薄不均，致密程度不一，導致微弱雜散電流干擾明顯﹔其三，採用常規溶液對粗糙起伏表面檢測時，會出現液體擴散外滲現象，無法獲得固定檢測面積，信號點無規則亂跳。難度最大的，就是文物唯一稀缺，不可破壞性取樣，無法制成標准實驗電極，也難以在庫房、博物館乃至室外遺址完成金屬文物腐蝕判斷。

　　如何透過鏽蝕層這個“表象”，獲得真實、可重復的腐蝕“本質”電化學信號，是國際學者共同面對的難題。意大利學者提出“接觸式探頭”概念，以浸透電解質的棉紗布貼合文物進行測試，雖然數據波動較大，但也正是由此模型，西班牙、瑞士等國后續推出了應用於鐵器和青銅雕像等文物檢測的柔性泡沫盤、凝膠貼片的實驗室設計案例。

　　防患未然定期“體檢”

　　科學保護，重在預防。腐蝕的本質是電化學過程引發的材質劣化，運用電化學測試技術獲取原位腐蝕反應參數，是判斷文物保藏狀態、解析腐蝕行為、評估保護效果的關鍵手段。

　　現有常規借助X射線衍射、掃描電子顯微鏡分析鏽蝕產物和微觀形態，回答的是鏽“是什麼”。而從保護修復環節來說，除鏽脫鹽深度如何、緩蝕能否持久、保護涂層是否兼容、早期修復使用的材料是否失效，都無法僅憑模擬實驗進行回答。

　　唯有建立便攜、原位、無損的檢測能力，定期為文物“體檢”，長期跟蹤監測，才能讓保護決策有據可依。

　　穿透鏽層捕獲“脈搏”

　　針對上述難題，中國社會科學院科技考古與文化遺產保護重點實驗室科研團隊研發了一組應用於金屬文物的便攜式電化學原位檢測探頭與腐蝕檢測平台系列。實現參比和輔助電極的嵌套式布局，合理調控電流分布均勻性與穩定性，方便拆裝替換內部元件。此外，設備通過凝膠實現穩壓控制，有效獲得固定的檢測面積和電化學數據，精准捕獲隱藏在鏽層下的金屬腐蝕信號，實現腐蝕分析。

　　該系列設備現已在中國國家博物館、四川省文物考古研究院等考古文博單位實現成果應用，預期將應用在更多考古遺址出土和博物館館藏的金屬文物，能為金屬文物原位腐蝕研究與保護方案制定提供設備條件支持。

　　文物承載燦爛文明，傳承歷史文化。金屬文物上層層疊疊的鏽跡，既是歲月侵蝕留下的印記，也沉澱著歷史滄桑。鏽蝕長期困擾金屬文物保護工作，而自主研發的電化學檢測設備，以科技為刃穿透千年鏽層，可以精准捕捉文物潛藏的腐蝕信號，感知文物內在的“生命脈搏”，進而讓歷經風霜的金屬文物得以傳之久遠。

　　（作者系中國社會科學院科技考古與文化遺產保護重點實驗室助理研究員）