魏家庄遗址出土铁质文物的脱盐处理研究

山东济南魏家庄遗址出土铁质文物中含有大量有害氯离子,严重威胁着文物的安全。因此,脱盐就成为该批铁器保护的重点,是阻止铁器继续腐蚀的重要保证。在经一系列实验工作后,该批铁器的脱盐溶液采用0.005mol/L NaOH溶液,对于仅为铁质的容器类铁器采用直接浸泡法,同时结合冷热交替和超声波法;对于带有鞘的兵器类铁器采用2%Primal AC33加固后再进行脱盐;对于带有漆皮痕迹的铁器也试用了纸浆脱盐法。铁器经脱盐后氯离子含量大大降低,脱盐取得了很好的效果。     

脱氯处理对出土铁器腐蚀速率的影响

<正>脱盐处理可以降低考古出土铁器的氯离子浓度,提高文物的稳定性。然而,对脱氯处理和铁器腐蚀速率之间的关系,从未进行过定量的研究分析。英国卡迪夫大学考古与文物保护学院和大英博物馆文物保护与科学研究部的研究人员选用英国3个不同考古遗址发掘出土的35根铁钉,制作了66个样品进行了实验。在室温条件(20±3)℃下,用0.1mol/L的氮气脱氧NaOH溶液(dNaOH)或0.1mol/L NaOH/0.05mol/L Na2SO3溶液(AS20)对其中的35个样品进行了脱氯处理,另外31个样品未作处理。在75℃、75%RH的环     

海底打捞铁质文物的腐蚀机理及其脱氯方法

综述了铁质文物在海水中及打捞出水后的腐蚀机理,如电化学循环机理、氧浓差电池腐蚀机理等,同时简述了从海水中打捞出来的铁质文物的各种脱氯方法,包括碱性溶液浸泡法、碱性亚硫酸盐还原法,电解还原法及高温还原法等.     

基于拉曼光谱半定量分析的铁质文物锈层“保护能力指数”评估——以“南海Ⅰ号”沉船出水铁条为例

铁质文物锈蚀产物的稳定性对文物本体的保存与保护具有较大影响,对锈层稳定性的判断是评估铁质文物整体保存状况的关键步骤。“保护能力指数”(PAI)是锈蚀稳定相与不稳定相的含量比值,可用于评估铁质文物的锈蚀程度及腐蚀趋势。近来拉曼光谱越来越多地被用作一种半定量方法,可用于计算混合铁质文物锈蚀产物的各组分含量,因此,可利用该方法计算铁锈的PAI值。本研究利用激光拉曼光谱方法,并结合大幅面X射线荧光成像等多种方法手段,以“南海Ⅰ号”出水一件铁条文物为例,对其锈蚀产物进行半定量分析,并计算出锈蚀PAI值。结果表明,铁条主要包含α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH及Fe₃O₄四种锈蚀产物,不同种类的锈蚀在内外层的分布规律有一定差异。铁条锈蚀PAI值波动范围较大,最低为0.34,最高为20.38,PAI值主要分布于1～10之间。内外锈层的PAI值不同：外层锈蚀PAI值相对较高,说明锈蚀较为稳定;层状剥离面锈蚀PAI值<1,表明锈蚀非常不稳定;内层锈蚀PAI值最低为0.73,说明存在不稳定锈蚀。铁质文物锈蚀产物PAI值为科学评估文物的保存状况提...     

三种铁质文物脱盐处理对表面锈层影响的对比研究

<正>铁质文物在长期埋藏期间,随着腐蚀的进行,土壤中的可溶性盐类就会被结合在表面的锈层中。研究证明,这些盐类,尤其是氯离子(Cl~-),对于铁质文物出土后的腐蚀有促进作用。因此,在铁质文物保护工作中,脱盐处     

氯离子选择性电极测定铁器碱性脱盐溶液中 氯离子的含量

在铁质文物的保护过程中,脱盐是重要的保护程序之一。通常铁器的脱盐溶液为碱性。本工作主要研究氯离子选择性电极法在测定碱性脱盐溶液中的氯离子含量时,溶液pH值和复配溶液中的表面活性剂对测定结果的影响。实验结果表明:(1)用氯离子选择性电极法测定碱性脱盐溶液或复配碱性脱盐溶液中的氯离子浓度是可行的;(2)溶液的pH值对测量结果有一定的影响,当溶液pH值在2～7范围内时,其对电位值影响不大;(3)表面活性剂对测量结果影响较小,在实际应用中,应配制与待测溶液组分相同的氯离子标准溶液,后期数据处理并绘制标准曲线,以使测量结果尽可能接近实际值。精密度和回收率实验表明,该方法准确度满足定量分析的要求。由此可见,当脱盐溶液为碱性NaOH或复配碱性NaOH溶液时,用氯离子选择性电极实时监测脱盐溶液中的氯离子含量能较好地反映器物脱盐程度。     

WB1复合气相缓蚀剂对清代带锈铁质钱币文物的保护研究

气相缓蚀剂应用于带锈铁质文物保护是一种简单有效的方法。本研究通过对WB-1气相缓蚀剂处理前后带锈钱币的形貌检测,并结合XRD、XPS、SEM等手段对该缓蚀剂在带锈钱币表面的成膜方式进行了分析研究。结果表明,WB-1气相缓蚀剂能通过化学吸附作用在带锈铁质钱币表面形成一层保护膜,阻挡有害离子向铸铁文物内部的渗透,并促进带锈铁质钱币表面锈层组分向更为稳定的组成转变。WB-1气相缓蚀剂对带锈铁质钱币具有良好的保护效果,且不改变文物外观,符合文物保护要求。     

双通道离子色谱法测定一件陶罐表面结晶盐以及脱盐溶液中的阴阳离子

陶器由于受环境的影响,表面容易出现结晶盐。在保护修复陶器的过程中,脱盐是重要的保护程序之一。本工作主要研究了双通道离子色谱法测定一件陶罐表面结晶盐以及脱盐溶液中的7种阴离子和5种阳离子时,淋洗液浓度、流速对测定结果的影响。实验表明:淋洗液浓度和流速会影响各离子的分离和峰形。当碳酸钠~碳酸氢钠浓度为2.5~1.7mmol/L、流速为0.6m L/min,吡啶二羧酸~硝酸浓度为0.8~1.6mmol/L、流速为0.7m L/min时,各离子峰形好,分离时间适中,分离效果很好。精密度和回收率实验表明,该分析方法的准确度满足定量分析的要求。由此可见,用双通道离子色谱法可以快速、简便、准确地测定结晶盐的离子种类和含量,可以实时监测脱盐溶液中的离子含量能较好地反映器物的脱盐程度。     

薄荷醇在“南海Ⅰ号”饱水木质文物上安全脱除方法的实验室研究

薄荷醇作为新兴的考古出土脆弱文物提取用临时固型材料,在越来越多的考古现场得到了应用,涉及文物材质不断增多,但是文物提取到室内之后薄荷醇如何快速、安全脱除成为后期处理时面临的实际难题。最常用的去除方法是让薄荷醇自然挥发,但是薄荷醇挥发的同时,水分也会挥发;随着水分的挥发,对失水敏感的饱水有机质文物将会出现干缩等问题。为研究薄荷醇在饱水木质文物上的安全脱除技术,本研究以“南海Ⅰ号”沉船出水的饱水树皮和糟朽散木为对象,探讨自然挥发、补水挥发、乙醇去除、乙醇去除+补水、加热+补水5种不同的脱除方法,通过评估不同方法处理前后树皮和散木的外观形态、质量损失和尺寸稳定性,优选出适合饱水木质文物上薄荷醇的安全脱除方法。结果显示：树皮脱除薄荷醇需要补水,散木脱除薄荷醇需要乙醇快速去除。综合效果来看,乙醇去除或者乙醇去除+补水相结合的方式是饱水木质文物最佳的薄荷醇安全去除方法。本研究将为考古和文物保护人员在使用薄荷醇提取饱水木质文物后期处理上提供技术参考。     

可溶盐NaCl和CaCl2对陶质文物的酥粉作用

研究可溶盐NaCl和CaCl_2复合盐破坏陶质文物过程中作用本质,在复合盐溶液的平衡结晶相分析基础上,分析陶质样品中可溶盐溶液的吸收和水分蒸发速率变化,以及采用超景深显微系统、扫描电子显微系统等检测可溶盐NaCl、CaCl_2和复合盐溶液对陶质样品的破坏过程和作用。结果表明:陶质样品破坏的本质在于可溶盐结晶受力过程中微裂纹的扩展和贯通,在环境相对湿度变化引起裂纹扩展贯通过程中,陶质样品表面逐层粉化脱落,质量、形貌和强度都发生着一定程度的改变,其中NaCl结晶体对陶质样品产生的作用力较大,破坏性最强,而NaCl溶液中加入的CaCl_2延长了盐结晶所需要的时间,间接地阻碍了NaCl的结晶析出,反而对陶质样品起到了一定的保护作用。研究结果为进一步酥粉陶质文物的保护研究提供科学依据。     

硼氢化钾对于氧化纸质文物的还原作用研究

纸质文物的病害主要来自纤维素的水解和氧化。对于纸质文物的保护通常采取脱酸处理,但对于纤维素的氧化病害并没有起到作用。本文提出在纸质文物的保护处理中加入硼氢化钾作为还原剂,重点作用于纤维素氧化造成的病害。通过还原作用使纤维素分子链上的氢键作用得以恢复,进而达到提高纤维自身强度的目的。本文开展一系列实验研究,通过pH值、色差的改变,以及羰基含量变化和纤维素结晶度对研究硼氢化钾的还原作用效果进行综合评价。     

太仓半泾河古船可溶盐脱除技术研究

太仓半泾河古船发掘于近海河道,在保护修复工作开展前期,需采取脱盐处理。为全面了解船木含盐情况,针对不同部位不同树种的船体样品中的盐分种类与含量进行检测与分析。结果表明:船体样品所含以Cl~-和SO_4~(2-)为代表的可溶盐,采用超声波辅助加热去离子水浸泡法脱除,20 d可将Cl~-含量控制在1 mg/L,100 d可将SO_4~(2-)含量控制在1 mg/L。本研究结果可为后续保存工作提供有利条件。     

红茶菌发酵液清洗丝织文物表面结晶盐的应用研究

在我国考古出土的丝织品数量多,种类丰富,但由于墓葬环境的特殊性,如棺液的浸泡等原因,丝织文物的表面形成很多结块,影响了文物的品质。因此,对此类丝织文物的清洗成为文物保护工作的重要一环。为此,本研究以唐代出土丝织文物残片表面的结块为研究对象,利用拉曼光谱和X射线衍射仪检测技术对其表面结块的成分进行分析。结果表明,结晶盐的主要成分为CaSO4.2H2O。本研究针对其结晶盐的成分,再利用显微观察、抗拉强度检测等手段分析了红茶菌发酵液对老化的现代蚕丝影响。在得出没有损伤的基础上,利用红茶菌发酵液中的生物有机酸和生物酶作为生物清洗剂清洗唐代丝织文物残片表面的结晶盐,取得了良好的清洗效果,对丝织文物本身无损伤。     

镇安寺铁牛腐蚀产物及腐蚀机制研究

镇安寺铁牛全身腐蚀严重,弄清铁牛腐蚀原因及其影响因素,可为铁牛后续修复和保护提供依据。本研究采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和激光共焦拉曼光谱仪等方法分析了铁牛表面腐蚀产物的形貌、组成、结构及其腐蚀原因。结果表明,铁牛腹部为亚共晶白口铸铁,组织中含有多种相及夹杂物使铁牛耐蚀性能降低;铁牛表面腐蚀产物有严重的分层现象,外层和内层腐蚀产物较为致密,主要成分为α-FeOOH和Fe_3O_4;中间层腐蚀产物较为疏松,主要成分为γ-FeOOH和Fe_3O_4;铁牛耳朵、左脚和尾部腐蚀产物主要含有α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe_3O_4和α-Fe_2O_3等,且α-FeOOH在锈蚀产物中含量最高;不同部位腐蚀产物组成存在明显差异,耳朵处腐蚀产物α-FeOOH和γ-FeOOH含量比(α/γ值)最小,左脚处最大;分析了铁牛腐蚀影响因素和腐蚀机制。     

等离子技术在近现代纸质文物脱酸保护中的应用研究

如何在无损纸张性能的前提下实现对纸质文物的快速脱酸,是近现代纸质文物脱酸研究的重点之一。为此,本工作使用等离子技术在常温常压条件下对近现代纸质文物进行脱酸处理,该方法可以有效对纸张进行脱酸,且克服了传统溶液浸泡脱酸法带来的纸张皱褶、粘连、褪色等问题。针对等离子体能量密度、处理时间及次数等因素对纸张脱酸效果以及纵向抗张强度的影响进行了一系列的研究。结果表明,使用能量密度为4.5~5.5MJ/m3的等离子对酸化纸张进行脱酸(处理2次,每次5分钟)后,其pH值从5.0~6.0提高到7.0~8.0;纸张的色度无明显变化;处理后纸张的纵向抗张强度增加10%,且老化后的抗张强度仍可达到初始值的95%左右。可以认为,等离子脱酸技术应用于各种年代及不同保存条件下的机制纸,均能达到较好的脱酸效果,是一种可以广泛应用的脱酸方法。     

羟基吡啶酮衍生物用作文物硫铁化合物脱除螯合剂的分析

硫铁化合物是出土出水文物中普遍存在,又危害很大的难溶盐,为此,本研究对温和条件下1,2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮脱除硫化亚铁可行性进行了研究。在此实验研究基础上,采用Gaussian09软件,在B3LYP/6-31G~*水平上对不同的羟基吡啶酮衍生物分子结构进行了分析。分析结果表明,羟基吡啶酮的单官能团氨羧化衍生物N-(α-氨基丁酸基)-3-羟基-4-吡啶酮有可能是一种比1,2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮更为有效的出土出水文物硫铁化合物络合脱除剂。     

故宫室外铁质文物封护剂评价方法研究

封护材料对于保护铁质文物具有重要意义。本工作以灵沼轩建筑钢板锈层为参照点,将实验基体表面状态分为:无锈光洁表面,喷砂除锈表面,锈蚀未处理表面。对不同表面的试样封护处理后进行实验室加速腐蚀老化,对其保护效果进行评价研究。研究结果表明:初步建立的一套封护剂工艺流程评价体系可以综合地、全面地、定量地区分铁质文物表面封护剂耐久性、防护性能的优劣;利用初步建立的评价体系,对有关厂家为故宫灵沼轩提供的三种封护剂氟橡胶(GA)、氟硅橡胶(有机硅涂覆试样后再涂覆硅橡胶)(GB)和氟硅橡胶(单宁酸擦洗试样后涂覆氟硅橡胶)(GC)进行筛选,在第二阶段客观地评价出GB的防护性能明显优于GC和GA的防护性能,但GB封护剂的应用还有待下一阶段的检测。封护剂保护的光洁表面、喷砂表面和锈蚀表面状态试样经腐蚀老化后得到的实验结果差别很大,三种表面状态的选择对于封护剂的综合评价都是必要的。光洁表面状态的试样可以客观地呈现出封护剂的评价结果,同时带锈的表面状态,也接近于文物的真实情况。     

青州香山汉墓出土彩绘陶马的修复与保护

山东省青州香山汉墓出土的陶质文物病害、腐蚀、残损严重,亟需科学修复保护。针对彩绘陶马的保存现状,笔者认为,修复工作应运用X-射线衍射分析技术,对彩绘颜料进行了科学分析;选用A（去离子水）、2A（去离子水＋乙醇）材料对表面污染物进行了清理,修复确定PEG200作为漆层与彩绘层的加固材料;选用5%B72乙酸乙酯溶液作为隔离层,同时以3%B72乙酸乙酯作为封护材料;采用AAA胶为粘接剂;最后,使用灰陶粉对器物缺损部位实施了填充、补全。运用以上方法,彩绘陶马得到了科学修复与保护,并恢复了其历史原貌,修复效果良好。     

实验室模拟硅酸盐质文物除盐控盐的可视化研究

针对目前广泛使用的材料吸附除盐和加湿喷雾控盐等方法对含盐硅酸盐质文物可能造成的损伤,采用扫描电子显微镜、电阻仪和高分辨摄影仪等实时在线记录具有显色性质硫酸铜溶液在吸附除盐和水雾控盐加湿干燥过程中文物内部盐带分布的变化。研究结果表明：吸附材料除盐法和表面喷雾控盐法均会加速样品内部盐离子的扩散迁移,在样品中形成双层或多层盐结晶带;所形成的盐结晶带与样品结构特性、盐溶液在样品中的运移和蒸发速率、加湿-干燥频率等因素有关,其中溶液毛细上升高度和样品透气性越好,以及环境温度和盐溶液浓度越高,加湿-干燥频率越快,样品内部的盐带分布变化越明显。材料吸附除盐和水雾控盐等方法加速了盐溶液在样品内部的扩散,促进多层盐带的形成。这些结果对于目前文物保护所采取的除盐控盐技术手段提出了新的挑战。     

凌家滩墓葬玉器测试研究

1987年安徽省文物考古研究所两次在含山县凌家滩发掘距今5000年前的新石器遗址墓地,出土了很多精美的玉器。我们选择样品利用X射线衍射仪、透射电镜、偏光显微镜和原子吸收分光光度计进行了测试分析,确定了它们的物相,在此基础上对它们的产地和加工工艺进行了研究。一、X射线衍射物相分析用于X射线物相分析的样品计6件,其中4件完整,2件为残片。样品的基本状态见表一。残片样品测试按常规粉末方法进行。对于完整的几件,为了避免损伤,我们专门设