鎏金器、银器保护技术研究

发布时间：2017-08-29 08:23

  本文关键词：鎏金器、银器保护技术研究

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【摘要】：2008年，南京长干寺遗址地宫出土金器、银器、鎏金器二十余件，以阿育王塔为其代表，反映了宋代银作工艺的最高水平，器物外覆鎏金银板，银板采用捶碟工艺等制作佛像和题记，并镶有宝石等，文物价值很高。阿育王塔和其他银器、鎏金器出土时表面呈现黑色或灰黑色，且部分鎏金层脱落，出土后，由于环境因素影响，部分器物产生了新的腐蚀。鎏金银器由银胎和表面的鎏金层组成，主要是银胎的腐蚀，故以阿育王塔银胎的模拟样品为研究对象，研究其在模拟环境介质即含Cl-、S2-中的腐蚀行为，故采用NaCl、Na2S溶液为腐蚀介质，并通过电化学、SEM-EDS、XRD、XPS等方法研究了腐蚀产物的生成历程、腐蚀速率、形貌、尺寸变化，揭示样品在腐蚀介质中腐蚀的电化学本质、腐蚀行为和机理；通过静态挂片法、极化曲线法、EIS法等筛选出优良的缓蚀剂、封护剂，并对阿育王塔进行现场示范保护。 主要结论： (1)Ag在NaCl水溶液中，当NaCl浓度由0.1(wt)%升高到3.5(wt)%时，φc负移值、ic升高值均较小，，腐蚀热力学倾向和动力学速度增加较小。而腐蚀活化区电流密度迅速升高，钝化区的银试样以较高的腐蚀速率维持钝态。在上述浓度的NaCl溶液中在活化区电位+0.12VSCE恒电位极化不同时间后，腐蚀产物均为AgCl，且基体发生了孔蚀，且随着NaCl溶液浓度增高，AgCl生长速度增大，颗粒尺寸由0.1%NaCl水溶液中1-2um减小到3.5%NaCl水溶液中100nm；腐蚀层的颜色从灰白色变为黑色。 (2)银在Na_2S水溶液中，当浓度由20mg/L升高到5.0×10~4mg/L (5%)，φc负移值，ic、活化区腐蚀电流密度升高值均较大，腐蚀的热力学趋势和动力学速率增加较大；在5%Na_2S水溶液中，活化区腐蚀电流密度随阳极极化电位升高而迅速升高，并以较大的腐蚀电流密度维持钝态；在20mg/LNa_2S水溶液中，活化区腐蚀电流密度随阳极极化电位的升高逐渐升高，并以相对5%水溶液而言较小的电流密度始终处于活化溶解状态。随着Na_2S浓度增大，银表面S~(2-)腐蚀活性中心多，Ag_2S颗粒生长速度增快、尺寸减小、数量多；在5%Na2S中，在活化区电位-0.8VSCE恒电位极化5h，颗粒尺寸为1.86-5.10nm；在20mg/LNa_2S中活化区电位+0.3VSCE恒电位极化8h，颗粒尺寸约为20um， (3)采用预膜法、重量法、动电位扫描法、交流阻抗法研究了所合成的月桂基咪唑啉(LM)对Ag在Na_2S介质中的缓蚀效果；并与常用的含氮类缓蚀剂苯骈三氮唑(BTA)、含硫类缓蚀剂1-苯基-5-巯基四氮唑(PMTA)的缓蚀效果相比较。在缓蚀剂浓度均为1%情况下，得出缓蚀率从大到小顺序为：PMTALMBTA。将1%LM和1%BTA复配具有缓蚀协同效应。 (4)研究了用纳米TiO2改性的水性丙烯酸树脂(TX)对Ag的保护性能，得出纳米TiO_2可提高TX对Ag的保护性能，其中在2%TX中加入0.1%纳米TiO2形成的涂层，对Ag在5mg/L Na_2S水溶液中的保护性能最好。 (5)对缓蚀、封护双重保护效果进行了评价，得出用1%LM+1%BTA复配缓蚀剂缓蚀后，再用封护剂2%TX+0.1%TiO2封护时，比单独用1%LM、1%BTA、2%TX对Ag的保护效果好。 (6)对鎏金样品进行的研究得出表面鎏金对银基体起加速腐蚀作用；当缓蚀剂、封护剂在银面及鎏金面都涂抹时的保护效果最好，仅涂银面不涂鎏金面保护效果次之，只涂鎏金面不涂银面的保护效果最差，所以在鎏金文物上涂抹缓蚀剂、封护剂时，最好是银面（或银胎）、鎏金面都涂抹。
【关键词】：银 鎏金 LM 纳米TiO_2 TX 封护剂 腐蚀 电化学
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：K876.43;TG174.42
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 绪论15-27
• 1.1 鎏金工艺15
• 1.2 鎏金器及银器的出土情况及腐蚀状态15-16
• 1.3 鎏金器及银器的腐蚀研究及腐蚀产物检测研究进展16-20
• 1.4 鎏金器及银器缓蚀研究进展20-24
• 1.5 鎏金器及银器的封护研究进展24-26
• 1.6 论文选题的目的和意义26-27
• 第二章 实验部分27-46
• 2.1 研究方案27-28
• 2.2 实验试剂及实验仪器28-29
• 2.2.1 实验试剂28
• 2.2.2 实验仪器28-29
• 2.3 实验原材料29-39
• 2.3.1 银样品铸造和加工29-30
• 2.3.2 银样品表面鎏金30-32
• 2.3.3 阿育王塔、模拟样品检测32-39
• 2.4 银样品表面腐蚀产物的形成机制研究方法39
• 2.4.1 动电位扫描39
• 2.4.2 腐蚀产物分析39
• 2.5 缓蚀剂的合成与检测39-44
• 2.5.1 十二烷基双胍盐酸盐(BG-12)的合成、结构检测与效果评价39-41
• 2.5.2 月桂基咪唑啉(LM)的合成、结构检测与效果评价41-44
• 2.6 改性纳米 TiO2/TX 乳液制备方法44-46
• 2.6.1 纳米 TiO2制备方法44
• 2.6.2 改性纳米 TiO2/TX乳液制备方法44-45
• 2.6.3 改性纳米 TiO2/TX乳液封护效果的评价方法45-46
• 第三章 银样品表面腐蚀产物的形成机制研究46-57
• 3.1 模拟腐蚀介质的选择46
• 3.2 银样品在 NaCl溶液中的腐蚀行为46-52
• 3.3 银样品在 Na2S溶液的腐蚀行为52-56
• 3.4 本章小结56-57
• 第四章 银的缓蚀剂、封护剂性能研究57-71
• 4.1 BG-12 合成产物结构检测及缓蚀效果研究结果57-59
• 4.1.1 合成产物结构检测57-58
• 4.1.2 合成产物的缓蚀效果58-59
• 4.2 LM 合成产物结构检测及缓蚀效果59-67
• 4.2.1 合成产物结构检测59-60
• 4.2.2 LM 缓蚀效果评价结果60-63
• 4.2.3 LM 缓蚀机理研究63-65
• 4.2.4 LM 与BTA 复配后的缓蚀效果评价65-67
• 4.3 纳米TiO2改性TX对银的封护效果67-69
• 4.3.1 弱极化测试结果67-68
• 4.3.2 EIS 测试结果68-69
• 4.4 缓蚀、封护双重保护性能评价69-70
• 4.5 本章小结70-71
• 第五章 鎏金样品腐蚀研究71-77
• 5.1 鎏金样品中鎏金层对银基体腐蚀的影响71-73
• 5.2 缓蚀剂对鎏金样品缓蚀效果的研究73-75
• 5.3 缓蚀、封护部位对鎏金样品腐蚀的影响75-76
• 5.4 本章小结76-77
• 第六章 南京长干寺鎏金器缓蚀、封护示范77-81
• 6.1 保护前准备77-78
• 6.2 缓蚀工艺78-79
• 6.3 封护工艺79-81
• 第七章 结论81-83
• 参考文献83-89
• 致谢89-91
• 研究成果及发表的学术论文91-93
• 作者和导师介绍93-95
• 附件95-96

【参考文献】

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本文编号：752282