环保型表面防护材料对大理岩文物的保护研究

发布时间：2020-05-20 04:05

【摘要】：北京地区石质文物数量庞大,大多直接暴露于外界环境中,饱受环境侵蚀,产生了诸多病害,需要采取措施延长石质文物的寿命。其中,在石材表面施加防护材料是一种简单而有效的预防措施,但现有的防护材料都存在一定的缺陷和局限性。聚丙交酯(PLA)是一种可生物降解性高分子材料,满足文物古迹保护要求的可逆性。本文的主要目的是评估PLA作为表面防护材料的保护效果和耐久性能,综合筛选出最合适的大理石(青白石和汉白玉)表面防护材料配比。首先,选用纳米羟基磷灰石(nHA)和纳米氢氧化钙分别与PLA复配,制备出一系列不同含量纳米材料的nHA/PLA和nCa(OH)2/PLA复合防护材料。其次,通过红外光谱、扫描电镜、表面色泽变化、水蒸气透过性、毛细吸水率、孔隙率及孔隙分布等测试评估复合材料对大理石的保护效果,确定纳米颗粒的用量范围。结果表明,青白石的表面防护材料中纳米颗粒含量不应超过5%,汉白玉表面防护材料中纳米颗粒含量不超过10%1最后,在实验室模拟“紫外老化”、“可溶盐-冻融”和“模拟酸雨”三种加速老化实验,利用模糊推理系统建立模型,定量分析不同老化条件对防护材料的耐候性影响。结合北京地区气候条件,预测复合防护材料的耐久性能。结果表明,模糊推理模型具有可靠性,相比于空白试样,防护试样的耐候性能明显提升。此外,保护涂层具有可逆性,可通过简单方法去除。
【图文】：

岩石材料,龙门石窟,孔桥,将军

一类是基于天然岩体的雕凿文物，包括石窟寺、摩崖造像和摩崖石刻等。逡逑另一类是人为制成的石质构件，包括石碑、石鼓和桥梁、栏杆、螭首等建筑构件。逡逑如图１－１所示，这些石质文物不仅形态各异，所使用的岩石材料也有明显差别。逡逑文物岩石材料有沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类型［１４，具体岩石类型、主要成分逡逑和代表性文物详见表１－１。逡逑＇斗＿灥．藤？：》操逡逑ｃ）逦ｄ）逡逑图１－１四种典型的文物岩石材料（ａ云冈石窟，ｂ将军坟，ｃ十七孔桥，ｄ龙门石窟）逡逑Ｆｉｇ．１－１邋Ｆｏｕｒ邋ｔｙｐｉｃａｌ邋ｍａｔｅｒｉａｌｓ邋ｏｆ邋ｓｔｏｎｅ邋ｒｅｌｉｃｓ邋（ｆｉｇｌ－ｌ－ａ邋Ｙｕｎｇａｎｇ邋Ｇｒｏｔｔｏｅｓ，邋ｆｉｇｌ－ｌ－ｂ邋ｇｅｎｅｒａｌｓ逡逑ｇｒａｖｅ，邋ｆｉｇｌ－ｌ－ｃ邋１７－ｈｏｌｅ邋ｂｒｉｄｇｅ，邋ｆｉｇｌ－ｌ－ｄ邋Ｌｏｎｇｍｅｎ邋Ｇｒｏｔｔｏｅｓ）逡逑１逡逑

石质文物,岩石类型,岩石材料

一类是基于天然岩体的雕凿文物，包括石窟寺、摩崖造像和摩崖石刻等。逡逑另一类是人为制成的石质构件，，包括石碑、石鼓和桥梁、栏杆、螭首等建筑构件。逡逑如图１－１所示，这些石质文物不仅形态各异，所使用的岩石材料也有明显差别。逡逑文物岩石材料有沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类型［１４，具体岩石类型、主要成分逡逑和代表性文物详见表１－１。逡逑＇斗＿灥．藤？：》操逡逑ｃ）逦ｄ）逡逑图１－１四种典型的文物岩石材料（ａ云冈石窟，ｂ将军坟，ｃ十七孔桥，ｄ龙门石窟）逡逑Ｆｉｇ．１－１邋Ｆｏｕｒ邋ｔｙｐｉｃａｌ邋ｍａｔｅｒｉａｌｓ邋ｏｆ邋ｓｔｏｎｅ邋ｒｅｌｉｃｓ邋（ｆｉｇｌ－ｌ－ａ邋Ｙｕｎｇａｎｇ邋Ｇｒｏｔｔｏｅｓ，邋ｆｉｇｌ－ｌ－ｂ邋ｇｅｎｅｒａｌｓ逡逑ｇｒａｖｅ，邋ｆｉｇｌ－ｌ－ｃ邋１７－ｈｏｌｅ邋ｂｒｉｄｇｅ，邋ｆｉｇｌ－ｌ－ｄ邋Ｌｏｎｇｍｅｎ邋Ｇｒｏｔｔｏｅｓ）逡逑１逡逑
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB306;K877.4

【参考文献】