古代青铜器的腐蚀及其控制研究

采用现代分析仪器及实验方法,对青铜器腐蚀过程进行了剖析,结果表明。（1）青铜器腐蚀产物所含元素与腐蚀环境——土壤和大气内微物质组分具有对应关系,这说明青铜器腐蚀与外界腐蚀环境存在物质交换。（2）有害粉状锈具有物理吸附与扩散性能,因而具有物理活性,腐蚀反应是通过锈层的空穴和缺陷,借助于腐蚀产物的物理活性而进行交换的。（3）有害氯元素在腐蚀产物内层有较高分布,在与最内层锈相邻之基体金属一定深度内,存在纵横交错的腐蚀沟槽,在这些沟槽内氯元素有较高分布。这揭示了对青铜器有害的C1离子难以彻底脱除的原因。进而提示对腐蚀青铜器的保护应从控制腐蚀环境入手。     

青铜器的腐蚀与保护探讨

青铜器在人类明史上占有重要的地位,它是祖先们大约在四千年以前,开始冶炼铜的过程中逐渐发现和掌握的精湛冶铜铸造技艺中独具特色的工艺,漫长的青铜时代为我们留下无数精美的古代青铜作品。在数千年遗留的传世品和出土青铜器中,有些由于外界环境的影响和自身结构的缺陷,出现了不同程度的腐蚀。要使这类受腐蚀的青铜器能够长期保存下去,关键是针对已腐蚀青铜器的情况,采取适宜的措施,抑制腐蚀的继续蔓延,尽量减少环境带给它们的危害。     

元代铜牦牛腐蚀产物分析研究

1976年在甘肃省天祝县哈溪镇友爱村出土一件元代铜牦牛,长118、高77厘米,重75千克,1980年6月被天祝县文化馆征集,为国家一级文物。1995年有关部门复制这件铜牦牛时,在铜牦牛的一侧翻模后因未清洗而在翻模一侧覆盖一层灰白色与浅绿色相交、厚2～3毫米的硬结物,铜牦牛的耳、脖侧、臀、尾等处布满浅绿色瘤状物,后背、脊背、后腿前缘     

在SO2存在下青铜腐蚀与相对湿度的关系

采用光度法和亚硫酸氢钢静态分解法研究了不同相对湿度0．1％SO2存在条件下,仿古铜-锡-铝合金的腐蚀情况。在无可溶性氯离子存在下,青铜腐蚀的第一和第二临界相对湿度值分别为50％和65％左右;在有可溶性氯离子存在下,其两个临界相对湿度值均有所降低。从而给出了青铜保存的最佳湿度范围。     

新干商墓青铜器铜绿脱落现象解析

本文从新干商代大墓部分出土青铜器上发生铜绿脱落的腐蚀现象入手,利用现代分析仪器对腐蚀产物进行分析。分析结果表明,在腐蚀过程中锡元素形成胶状沉淀物是导致表面铜绿脱落的原因。     

应用电位活化理论研究青铜器的腐蚀与保护

应用电位活化理论分析和阐述了青铜器腐蚀的观点和防护理念。对青铜器腐蚀的全过程提出了致密膜保护期、保护膜破坏局部腐蚀期和小孔腐蚀粉状锈加速期三个阶段的看法。用高效钝化保护剂对处于不同腐蚀阶段的青铜器保护膜进行修复和改性 ,结果表明 ,理论腐蚀电阻RC 从 10 5Ω提高到 10 7Ω ,并具有可间断涂覆、可回复的特点 ,可应用于青铜文物的保护试验。     

应用电位活化理论研究青铜器的腐蚀与保护(二)——关于多孔氧电极的加速腐蚀机理研究

为了探讨铜盐等腐蚀产物对青铜器腐蚀的影响,采用腐蚀膏试验和微电极测试腐蚀电流的方法研究了氯化亚铜、碱式氯化铜、碱式碳酸铜等对青铜试片和铜电极腐蚀的影响,得出氯化亚铜是加速青铜器腐蚀的最有害物质的结论。红外光谱分析表明,以苯骈三氮唑为主钝化剂的高效防护剂同时改变了氯化亚铜的结构,起到了有效抑制青铜器腐蚀的作用。应用电位活化理论阐述了青铜器粉状锈小孔腐蚀的电化学行为,提出了氯化亚铜加速青铜器腐蚀的多孔氧电极催化模型。     

五种含氯铜合金腐蚀产物的拉曼光谱及扫描电镜的分析研究

为深入研究五种含氯铜合金腐蚀产物(氯铜矿、斜氯铜矿、羟氯铜矿、氯磷钠铜石和铜氯矾)的拉曼光谱图,进一步补充金属锈蚀物的拉曼光谱库,采集不同考古来源的铜合金上腐蚀产物的拉曼光谱,并结合扫描电镜观察了腐蚀产物的形貌特征。研究结果表明,氯铜矿、斜氯铜矿和羟氯铜矿3个同分异构体的拉曼光谱并不相同:氯铜矿和斜氯铜矿较为常见,且经常混合在一起;羟氯铜矿不稳定,非常少见,一般与其他两种混合在一起。扫描电镜观察氯铜矿主要为粒状形貌,同时也发现有葡萄状、皮壳状、钟乳状等形貌;羟氯铜矿因少见,目前只观察到板状形貌。氯磷钠铜石腐蚀产物较厚且疏松柔软,常发现于干旱地区有动物或人遗骸墓葬的出土器物上,扫描电镜观察呈花瓣形状的蓓蕾形貌。铜氯矾更为少见,笔者目前只在2件器物上发现。同时对5种腐蚀产物的形成原因进行了讨论。     

二里头遗址出土青铜器合金技术和矿料来源的再思考

本文通过对二里头遗址出土青铜器检测数据的重新整理和分析,厘清了目前对二里头遗址出土青铜器合金技术的认知,并与中原地区早期铜器以及偃师商城出土铜器的检测数据进行比较,探讨从新石器时代晚期到二里岗时期中原地区铜器合金技术的发展及演变、青铜合金的熔炼方式及矿料来源的转变问题。     

铁仔山古墓群出土铁器腐蚀病害与机理分析

深圳铁仔山古墓群出土铁器由于受到出土前的埋藏环境、库房保存条件等因素的影响,以及出土后未及时采取有效的保护措施,致使铁器锈蚀严重。为了延长这些铁质文物的寿命,减少其腐蚀损毁,本工作采用显微镜观察、密度法判断、硝酸银定性分析、X射线衍射和X射线荧光能谱等分析方法对铁器锈蚀状况进行了综合分析。结果表明：铁仔山古墓群出土铁器矿化严重,锈蚀产物主要包括针铁矿、纤铁矿、赤铁矿、大量黏土矿物及可溶盐。通过分析比较这些锈蚀产物及铁器锈蚀程度,对铁器锈蚀机理进行了分析,得知铁仔山出土铁器在埋藏时已受到严重的腐蚀,出土后未及时清除表面的污染物和有害锈及脱除可溶盐,加速了铁器文物的进一步腐蚀,加之保存环境湿度较高,致使空气中的水分透过锈层孔隙在未锈的铁质部分凝结,导致土壤中的有害成分继续危害铁器,大气中的尘埃粒子沉降到器物表面,因吸湿作用使铁器表面形成水膜,造成有利于腐蚀的环境。多种因素协同作用,使铁器文物的腐蚀加剧。本工作对这批铁器文物的进一步保护修复提供了理论依据和数据支持,也为沿海地区铁器文物的保护提供了参考。     

北宋和南宋青铜钱币对比分析研究

宋代是我国钱币的一个大发展时期,宋代钱币在我国钱币史上占有极其重要的地位.为了解南、北宋钱币的成分、显微结构的差异对铸币保存状况的影响,通过显微镜观察、合金成分分析、显微结构分析,对南宋和北宋各21枚钱币的保存状况进行了对比分析研究,以了解这42枚钱币的锈蚀状况、锈蚀原因,以及成分、显微结构的差异对铸币保存状况的影响.同时在分析研究的过程中,对北宋、南宋钱币的合金成分、铸造工艺进行了对比研究.研究结果表明,南宋钱币的保存状况比北宋的差一些,合金成分及显微结构的差异,是导致保存状况不同的重要原因.这些钱币主要是由铜、锡、铅铸造而成,分析结果进一步证实北宋钱币合金成分比较稳定,成分配比比较科学.而南宋成分数据比较分散,早期铜、锡含量较高,铅含量较低,晚期铜、锡含量较低,铅含量明显增高,合金品质大大降低.本研究可为了解当时的科学技术、社会经济形态进一步提供基本信息.     

三星堆遗址二号坑出土部分青铜器表面附着丝绸残留物的发现与研究

四川省文物考古研究院等单位运用超景深显微镜、扫描电子显微镜、显微红外光谱等分析技术,对三星堆遗址二号祭祀坑出土的部分青铜器表面进行了显微观察和检测分析。显微观察结果表明,青铜器表面附着有经纬组织明显的纺织残留物,根据保存状况可以分为纺织实物、炭化物和泥化物;扫描电镜分析结果显示纤维表面光整、截面呈三角形;结合显微红外分析结果,可以确定残留物的原料为蚕丝。实验结果证实了三星堆文化时期丝绸的存在,也探明了丝绸的发现位置,根据赋存状况,推测丝绸与青铜器、金器共同构建了三星堆祭祀文化体系。     

一件魏晋时期铜镜的保护研究

为了对出土于敦煌佛爷庙湾的一件魏晋时期的铜镜进行保护研究,对其病害特征进行了描述,并对其锈蚀产物进行了检测分析.首先绘制了这件铜镜的病害图;采用湿法化学分析、便携式X荧光光谱仪(XRF)、X射线探伤仪、激光共焦显微拉曼光谱仪(RAMAN)、多晶X射线衍射仪(XRD)和同步热分析仪(TG-DSC)等方法,对铜镜的材质、纹饰及主要锈蚀产物进行了定性分析检测.检测结果表明,该铜镜的材质为铜锡铅三元合金;镜背覆盖着精美的龙纹;铜镜的锈蚀产物中都含有碱式氯化铜,并将这些分析结果用于制定铜镜的保护方案.     

古代铁器腐蚀产物的结构特征

运用X射线衍射、扫描电子显微镜和穆斯堡尔谱分析方法,对河南渑池出土的T_1H_1∶250汉代铁斧表面腐蚀物进行了研究。提出了铁器文物抗腐蚀的原因在于表面氧化膜具有结构上的连续性、改密而不破损。铁器文物最理想的保存环境应该是碱性、干燥无水、无硫、氯等有害元素。     

《殷周金文集成》青铜器定名问题

考古研究所编纂的《殷周金集成》是金拓片的集大成之作。该书的器名定名存在不少问题。本对字形误释、同铭器命名不一、字形隶定的多种不一致现象等问题进行了探讨。     

秦陵出土青铜水禽锈体组织结构的初步分析

本研究旨在研究秦始皇帝陵园出土彩绘青铜水禽锈体的结构形貌及其形成原因。采用扫描电镜能谱(SEMEDS)、X射线荧光光谱(XRF)、金相显微分析和离子色谱分析(IC)等多种分析手段,对青铜水禽锈体的组织结构及其埋藏土壤进行了分析检测。结果表明:高湿、火烧、人为破坏的特殊埋藏环境是该批青铜水禽严重矿化的主要原因,而有些矿化严重的部分为稳定的粉状锈蚀物,并非传统意义上的“有害锈”;从组织的微观腐蚀特征来看,铸态枝晶结构的样品α相优先腐蚀;而铸后受热组织则呈晶间腐蚀的特点,腐蚀由晶粒间界向晶粒发展;锈体层状结构的产生与Cu₂O溶解产生空隙,并在合适的环境条件下生成了孔雀石有关。     

青铜器锈蚀结构组成及形态的比较研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线电子能谱(EDS)和金相显微镜(OM)等方法,分析比较了染有“粉状锈”与未染“粉状锈”的典型青铜残片的锈蚀产物的矿物组成、腐蚀层分层结构及金相组织。结果发现,未染有“粉状锈”的青铜样品腐蚀层一般分为二层,外层是二价铜化合物,合金组织中未见α (α δ)组织,锈蚀产物中不含碱式氯化铜;而染有“粉状锈”的青铜样品都含有碱式氯化铜,其断面腐蚀层分三至四层,且每层锈体的结构和元素组成各不相同,在靠近合金基体层的锈层中发现了大量的CuCl存在。结果表明,青铜文物表面锈蚀覆盖层的致密性、空气中的湿度及锈层中CuCl层状分布的存在,是青铜器表面“粉状锈”形成和发展的根本原因。     

Moving metals or indigenous mining? Provenancing Scandinavian Bronze Age artefacts by lead isotopes and trace elements

The aim of this study is to further the discussion as to whether copper was extracted locally or imported to Sweden during the Bronze Age or if both of these practices could have coexisted. For this purpose, we have carried out lead isotope and chemical analyses of 33 bronze items, dated between 1600BC and 700BC. Among these are the famous Fröslunda shields and the large scrap hoard from Bräckan and other items from three regions in southern Sweden which are also renowned for their richness in copper ores. It is obvious from a comparison that the element and lead isotope compositions of the studied bronze items diverge greatly from those of spatially associated copper ores. Nor is there any good resemblance with other ores from Scandinavia, and it is concluded that the copper in these items must have been imported from elsewhere. The results furthermore indicate that there are variations in metal supply that are related to chronology, in agreement with other artefacts from Scandinavia as well as from other parts of Europe. Altogether these circumstances open up for a discussion regarding Scandinavia’s role in the maritime networks during the Bronze Age.     

重庆忠县洞天堡墓地出土西汉青铜钫的腐蚀研究

为了解重庆洞天堡墓地出土青铜器的保存状况、腐蚀产物种类和埋藏环境特征等,并探索其锈蚀成因,为即将进行的保护修复工作提供科学的依据,利用三维视频显微镜、激光共聚焦拉曼光谱仪和扫描电子显微镜等对重庆忠县洞天堡墓地出土青铜钫残片进行微观形貌观察和锈蚀物结构成分分析,并利用X射线荧光和微生物分析技术对青铜钫附着土壤进行成分和微生物分析。结果表明:该青铜钫锈蚀物含孔雀石、白铅矿、铅钒、磷氯铅矿、砷铅矿和赤铜矿等;外层锈蚀存在磷和氯元素富集现象;土壤中的磷、硫和氯等元素向青铜器迁移,青铜器中铜、锡和铅元素因腐蚀向土壤中流失;附着土富含多种真菌类微生物,促进了磷氯铅矿和砷铅矿的形成。