基于水凝胶方法的鎏金青铜器除锈及彩绘文物除油烟技术研究

发布时间：2017-12-30 15:23

本文关键词：基于水凝胶方法的鎏金青铜器除锈及彩绘文物除油烟技术研究　出处：《陕西师范大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：鎏金青铜器是我国历史文化遗产中的一枝奇葩,因其工艺独特、造型精美,成为金属文物重要组成部分。由于长期受埋藏环境因素的影响,鎏金器物出土时绝大部分表面都会包裹泥土和各种锈蚀产物,极大地影响了其外观,一般需要进行除锈处理。目前常见鎏金青铜器除锈方法以化学、物理和机械清洗法为主,其对鎏金层存在一定的破坏风险。因此,依据鎏金青铜器腐蚀特点,基于水凝胶体系构建鎏金青铜器除锈新方法,对于鎏金青铜器除锈保护具有重要实践参考价值。油烟污染是中国文物表面一种常见病害现象,一般是由于信徒燃烧香蜡造成油烟聚集在文物表面而形成。重庆大足石刻也存在油烟污染病害,严重影响了石刻的外观形貌。采用红外光谱仪(IR)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)等表征手段对大足石刻表面油烟污染样品进行表征分析,发现其含有胺基化合物、芳烃化合物、酯类和烷烃化合物。据此,构建以卡波姆940为凝胶剂,氨水为清洗组分,N,N'-双(2-羟乙基)草酰胺为交联剂的油烟凝胶清洗剂,从而实现对油烟污物的有效去除。本论文基于文物腐蚀现状和国内外清洗保护现状调研,针对传统清洗方法存在的问题,在凝胶清洗法的理论指导下,设计制备出适用于鎏金青铜器表面锈蚀产物以及石质及彩绘文物表面油烟清洗的凝胶清洗剂,通过模拟样品和文物实体试验,确定了可行的清洗操作工艺。主要工作如下：(1)采用超景深显微镜(OM)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微共聚焦拉曼光谱仪(Raman)、红外光谱仪(IR)等表征手段,对重庆市文化遗产研究院库藏鎏金青铜器表面锈蚀产物形貌、成分、物相及鎏金层断面进行检测分析,揭示出鎏金青铜器腐蚀机理,为清洗材料筛选和除锈工艺创建提供参考数据；(2)对重庆地区出土的汉代鎏金青铜器表面加工工艺特点进行研究,结果发现：存在含量较高的汞和富汞金属间化合物(如Au9Hg和Ag13Hg7),说明该青铜器采用了汞齐鎏金的方式。鎏金层厚度约3 μm,而鎏银层厚度约20μm,鎏银层厚度远大于鎏金层。对鎏金层表面形貌观察发现其为有序条纹状结构,而鎏银层表面则相对平整；(3)通过研究凝胶清洗剂对Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)盐溶解效果,筛选出基于卡波姆940和聚乙烯醇1799型复合凝胶剂,以甲酸和半胱氨酸为清洗组分,三乙醇胺和硼砂为交联剂的凝胶清洗剂。实验结果表明：该凝胶除锈剂具有良好的粘弹性,可以在较宽pH范围内形成三维网络结构,通过释放清洗组分与鎏金层表面铜锈蚀产物发生反应实现清除锈蚀目的,有效避免了因溶液渗透造成的鎏金层脱落现象,重现鎏金层光彩熠熠原貌；(4)制备烟熏模拟彩绘壁画样块,分析油烟污物组成结构特点。在此基础上,制备出以卡波姆940为凝胶剂,氨水为清洗组分,N,N'-双(2-羟乙基)草酰胺为交联剂的油烟凝胶清洗剂。实验结果表明：该油烟凝胶清洗剂具有良好粘弹度和三维网络结构,能够有效清除模拟彩绘壁画上油烟污染物,并对石刻文物表面油烟污物也有显著的清除效果。
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【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：K876.41;TQ649.6

【参考文献】