硅酸酯低聚体在石材保护中的应用研究

石质文物是中华民族的灿烂文明,是无价的不可再生的文化遗产和旅游资源,对其进行必要的保护势在必行。现阶段封护材料主要是有机高分子和一些在位聚合低聚体材料,高分子封护剂由于渗透性差、固化应力大等原因应用已被限制,低聚体以其良好的渗透性,无固化应力,与石材相容性好等原因受到更多的应用。研究了一类以甲基三乙氧基硅烷(MTEOS)、正硅酸乙酯等为单体、溶液缩聚的硅酸酯低聚体石质文物封护材料。探讨了单体用量对硅酸酯封护材料性能的影响,进行了硅酸酯封护材料的附着力、憎水性、透气性、耐可溶性盐、耐酸碱老化以及耐紫外光老化等分析测试,还进行了红外、扫描电镜等分析。通过试验分析表明,聚合过程中,MTEOS用量控制在40%(wt)时附着力及接触角达到最佳。封护后试样的耐酸碱性、耐可溶性盐、耐紫外光、透气性和抗冻融性均有不同程度的提高,结果表明研究的硅酸酯低聚体材料能够满足石质文物的封护要求。     

南越国宫署土遗址防风化加固材料的效果比较

南越国宫署遗址为大型土遗址类型,1996年11月国务院公布为全国重点文物保护单位,由于挖掘时间较长,遗址场地条件有限,已经出现了不同程度的风化、粉化、开裂、局部坍塌等严重病害。为此本课题组经过前期分析测试研究,采用有机硅改性丙烯酸、PS材料、有机硅改性硅酸盐、硅酸酯类和无机-有机复合材料等几种常用土遗址防风化加固材料,对南越国宫署土遗址样块进行了加固效果对比测试,研究了加固前后土样各种性能的变化情况。研究发现:硅酸酯类和无机-有机复合材料加固土体具有很好的耐水性,耐盐破坏能力,抗压强度也有提高,并且不影响土体的外观和透气性;PS材料加固土体后透气性和渗透性虽好,但耐水性能较差,加固强度低,而且容易泛白;有机硅改性丙烯酸和有机硅改性硅酸盐材料加固后土样强度适中,但透气性、耐盐性和耐水性较差。可以看出硅酸酯类和无机-有机复合材料加固南越国宫署土样的效果较好,建议可进入现场试验评估阶段。     

中国早期紫色硅酸铜钡颜料

本文作者鉴定了一种人造无机颜料——紫色硅酸铜钡(BaCuSi_2O_6)。此颜料有时与已知的蓝色硅酸铜钡(BaCuSAi_4O_10)混合在一起。它存在于中国汉代(前208年——220年)着色的器物上及八面棒中。作者建议命名此料为汉紫。对这种人造颜料的特性在此之前还没有人做过研究。     

无机有机原位复合材料加固保护脆弱陶质文物的研究

采用分光测色仪、差式扫描量热仪和傅立叶红外光谱仪研究碱催化原位复合纳米级SiO2-丙烯酸酯无机/有机复合材料的颜色、分解温度、分子结构以及耐老化性能等变化,利用扫描电子显微镜考察复合材料无机相和有机相的分散状况;测试将复合材料用于陶质文物样品的抗压强度、透气性、孔分布和微观形貌等加固保护性能.研究结果表明,加入5％～10％正硅酸乙酯材料的复合材料成膜透明,提高原有材料的热稳定性和耐光老化性能,水解缩合形成的纳米级SiO2分布于丙烯酸材料内部,有机材料包覆无机纳米颗粒;复合材料的加入提高了陶质文物样品的力学性能,同时又不堵塞陶胎内部孔隙,使其具有良好的透气性能.     

圩墩遗址第五次发掘植物孢粉和硅酸体分析

圩墩遗址第五次发掘植物孢粉和硅酸体分析萧家仪１９９２年,南京博物院第五次发掘了常州圩墩新石器时代遗址,自探方９２ＣＷＴ０７０５南壁采集抱粉样品１５块,用于孢粉分析和植物硅酸体分样,以求探讨该遗址史前人类的生存环境与生活手段。现将分析结果报告如下。所有...     

陕北寨头河墓地出土硅酸盐类装饰珠的分析研究

本文结合X射线荧光光谱分析、拉曼光谱分析和扫描电镜能谱分析,对陕西黄陵寨头河墓地出土战国时期的10件装饰性料珠样品进行了科学分析研究。依据化学成分分析结果可将这些样品分为钾钙硅酸盐体系和铅钡硅酸盐体系两种类型。蜻蜓眼珠样品,与湖北、四川、湖南地区出土的战国时期的同类样品在化学成分组成方面十分相似,但MgO的含量规律有所不同,可能是原料使用的不同。铅钡硅酸盐费昂斯制品中检测到中国蓝和中国深蓝晶体,扫描电镜观察到了硅酸钡铜晶体和硅酸钡晶体,推测硅酸钡应该是在中国蓝或中国紫形成的过程中而产生,而非在埋藏过程中产生。     

氟硅丙石质文物封护涂料的合成及性能分析

为了有效地保护石质文物,研究合成了一种氟硅-丙三元共聚的石质文物封护涂料,并用HDI三聚体进行交联,测试分析了氟-硅-丙封护涂料的吸水率、附着力、耐腐蚀性、耐老化性等,还用红外和电镜对涂膜进行了表征测试。经分析研究表明,研究的氟-硅-丙封护涂料不仅具有良好的附着力、耐候性,同时形成的涂膜无色、透明,有较小的孔隙,能够满足石质文物的封护要求。     

土遗址防风化加固材料的研制及加固性能比较研究

本文用简单易行的方法将正硅酸乙酯进行预聚合,用盐酸作催化剂,待反应完毕后,在用乙二胺将PH值调节至微碱性,得到的预聚物呈无色透明液体。用此预聚物加固室内重塑土样,通过各种测试手段,如加固前后重量变化、渗透速度、空隙率变化、颜色变化、透气性变化、PH值以及盐蚀、冻融、高温高湿试验后的抗压强度等,并与PS材料、硅丙非水分散体、正硅酸乙酯和Remmers加固的标准土样进行各项性能的比较试验,结果表明:正硅酸乙酯预聚物加固后的土样各项性能都比较理想,能满足土遗址保护的要求。     

中国北方史前遗址稻作遗存的植物硅酸体判别标准

利用植物硅酸体方法鉴定考古遗址中的栽培稻遗存,关键之一就是确立鉴定标准。通过对野生稻生长的环境背景进行综合分析,提出在中国北方地区,在全新世时期,特别是仰韶时代和龙山时代,不具备野生稻生长的气候条件;在考古遗址中发现的稻属植物硅酸体可以被看成是栽培稻的遗存。     

古代中国人造蓝紫硅酸铜钡颜料

这篇文章是对四件附着有硅酸铜钡颜料的中国古代器物的研究。其中三个样品是彩陶颗粒,来自甘肃省张家川马家源遗址,它属于战国晚期（474-221BC）。另外是对山东章丘威山汉墓壁画上的（206BC-8AD）单个晶体的单独研究。一个彩陶颗粒样品和单个晶体表明有中国深蓝（BaCu2Si2O7）存在,这是一关于硅酸铜钡的新发现。相对于已知道中国蓝（BaCuSi4O10）和中国紫（BaCuSi2O6）,这种BaCu2Si2O7成分被称为中国深蓝,该彩陶颗粒的颜料层也含有中国蓝中国紫。还运用了SEM和EDX对其表面形态的分析和通过拉曼光谱对中国蓝、中国紫元素成分的分析。x射线对单个晶体的分析知道了BaCu2Si2O7化合物的结构。通过现代仪器的综合分析研究,推断前期硅酸铜石英相谱图,白色Ba2CuSi2O7成分,仅有很小的可能性在历史遗迹中找到该颜料。     

中国青铜器中的锌

锌在早期中国青铜器中是一种相当有意思的元素,它不仅可作为一个技术研究的线索,同时也是年代考证的标志。基于原始的熔炼方法,一些早期的青铜器似乎含有较可观的锌。随着坩埚精炼技术的发展,商中期前后青铜器中的锌消失了。在汉代的青铜器中少量的锌重又出现,对欧亚草原一带的青铜器,以及一些青铜带钩及礼器的分析,均表明在汉代的青铜器中含有少量的锌,锌含量较高（大于０．７５％）者则意味着是伪器或是以后的仿制品。晚期的中国青铜器（雕塑和钱币）显示锌含量逐渐增加,从那时直至现代,青铜和黄铜都是被明确区分为二种不同的合金。     

中国古代人造硅酸铜钡颜料研究进展

本文较为全面地概述了先秦两汉时期色彩观与紫色的社会属性以及中国古代人造硅酸铜钡颜料近年来的主要研究成果,如化学结构与性质、呈色机理及模拟制备等,并展望了该领域的未来研究方向。     

三星堆文化玉石器研究

现代科学把玉分成软玉和硬玉两大类。软玉是角闪石类的透闪石——阳起石——铁透闪石,系石中的宝石级硅酸岩矿物。硬玉又称翡翠,是辉石族中属于宝石级的硅酸岩矿物。但古人对玉的认识是“石之美者为玉”,一切温润有光泽的美石,都是玉的家族。不仅包括软玉、还包括玛瑙、水晶、孔雀石、绿松石、蛇纹石等。目前全世界有三个地方以古代玉器工艺闻名,即中国、墨西哥、新西兰,其中以我国的玉石器制作最为源远流长。我国早在新石器时代的早期遗址     

有机-无机复合疏水型二氧化硅涂层制备及性能

为研究制作保护石质文物的加固材料,采用溶胶-凝胶法,以两种有机硅材料(正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES))为共同前驱体,少量正辛胺为催化剂,聚二甲基硅氧烷(PDMS)(方法 1)或硅烷偶联剂KH-570(方法 2)为有机改性剂,制备了有机-无机复合疏水型Si O2涂层。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和水接触角(WCA)来表征在砖块表面形成的SiO_2膜层化学组成、表面形貌以及疏水性能,然后再通过测试砖块加固前后外观、吸水性能和孔隙率的变化来验证实际加固效果。结果表明,两种方法均可以制备骨架带-CH3基团的SiO_2溶胶。采用方法 1(添加前驱体质量10%的PDMS)或者方法 2(MTES/TEOS质量比为2),加固后的砖块对水接触角均超过140°,毛细吸水率降低到未处理时的1%~2%,并且砖块的色差和光泽度改变较小。通过耐候性能测试表明,方法 2的保护效果相对较好,说明用此种方法合成的疏水性二氧化硅涂层可以作为砖块加固材料。     

硅酸乙酯类加固材料在潮湿环境土遗址加固保护中的应用研究

潮湿环境土遗址因含水率高、成分及所处环境复杂等特点,是文物保护工作中最难保护的文物之一,深入开展加固保护材料适用性及优化组合研究对于潮湿环境土遗址保护具有现实意义。以上海广富林文化遗址"F12房址"为对象,选取硅酸乙酯类加固材料Remmers SAE 300和SAE 300E,对其不同比例配合下的加固效果进行试验研究。通过表观形貌、渗透性、强度及抗水崩解性等指标分析,结果表明不同比例配合下的加固效果虽存在一定差异,但均能有效提高土体抗粉化能力和抑制霉菌生长,且当含水率较低时,加固作用将显著提高土体无侧向抗压强度和抗剪强度。研究结果对综合评定硅酸乙酯类加固材料在潮湿环境土遗址加固保护中的应用性有参考价值。     

植物蛋白石分析法及其在考古学上的应用

日本藤原等通过对起源于禾本科植物叶片机动细胞硅酸体的植物蛋白石有关特性的研究,将沿用至今的生态地理学方法与考古学和生物学方法相结合,开拓了植物蛋白石分析法这一对稻作起源研究具有重大实用价值的新方法。本文主要介绍植物蛋白石分析法的基本概念、内容及其在农业考古研究上的应用前景,以期为我国农学和考古工作者掌握和应用这一方法提供参改。     

北石窟寺表面防风化材料筛选

甘肃石窟分布广泛,洞窟大多开凿在砂岩上。在长期自然环境作用下,砂岩石窟表面风化严重,有部分区域甚至风化成砂土,砂岩石窟浅表层风化防治将成为重要的研究方向。本工作针对北石窟寺砂岩典型风化病害,选用0.5%羟甲基纤维素、5%砂岩加固材料、1.5%有机硅改性丙烯酸、1.5%丙烯酸、20%纳米SiO₂、10%正硅酸乙酯、3%PS共7种保护材料,基于室内试验测试这些材料的防风化性能,以加固前后宏观和微观特征进行定性描述,以色度、体积变化率、波速、表面硬度、抗压强度、透气性和吸水性作为加固定量评价指标,优选出砂岩加固材料、有机硅改性丙烯酸、纳米SiO₂、PS和正硅酸乙酯作为北石窟砂岩表面防风化加固建议材料。研究结果为北石窟寺砂岩质石窟表面防风化技术研发与应用积累了基础研究数据。     

浙江萧山跨湖桥独木舟遗址加固保护试验研究

为了保证所用加固材料对跨湖桥独木舟遗址土壤加固的有效性,使用改性水性环氧和正硅酸乙酯两种加固材料,分别于该遗址隐蔽部位进行了小面积加固试验,通过测试加固前后的土壤密度、pH值和色差以及强度等,对加固效果进行了评价。结果表明加固后的土壤干密度有所提高,土壤更加密实,仍处于原来的中性环境,保持土壤原貌,抗剪强度也有所提高。     

漆茶具

漆树是大自然给予人类的馈赠,而漆器则是人类与大自然协手共创的杰作。早在7000多年以前,余姚河姆渡的先民就发现了漆树受伤后流出的汁液具有很强的附着力和防腐力的特点,制作出原始的涂漆木碗,薄薄一层生漆却改变了木碗易烂的缺陷,这是一项伟大的技术创举。此后,随着人类对漆器制作技艺的不断提升。     

新沂花厅遗址出土古玉串珠的保护探究

江苏新沂花厅遗址出土的玉串珠出现了酥松、粉化的现象,在触摸或移动时,其表面会有粉状物脱落或碎裂,现象表明该玉器已严重风化,必须加以保护。为此,通过取样,采用X射线衍射分析(XRD)、切片偏光显微观察、X荧光无损分析(XRF)、超景深显微观察等方法,确认该玉石的材质为叶蛇纹石。针对该玉器出现的病害状况,采用浓度为14%的正硅酸乙酯溶液进行加固,浓度为3%的氟橡胶封护剂进行表面封护。该方法成功加固保护了新沂花厅遗址出土的107颗玉串珠,并提出加固保护的机理为:正硅酸酯处理玉石时生成的硅氧烷聚合体能够产生增强、加固效果,通过烷氧基的水解,相邻颗粒间以硅氧烷链联结在一起使软弱、松散的玉石表面得以加固和增强。此研究结果为在风化、脆弱古玉器保护方面做了有益尝试。