聚醋酸乙烯酯乳液的表征、性能及其在彩绘类文物保护中的应用

聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液是常见的彩绘类文物保护材料。采用激光粒度仪、热重/差热分析、红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征了PVAc乳液的粒径以及胶膜的热稳定性、结构和形貌;采用粘度计、表面张力仪、pH计、电导率仪等研究了乳液浓度与其粘度、表面张力、pH、电导率的关系;通过冻融、室温-高温放置、离心分离研究了乳液的稳定性;同时用PVAc乳液对模拟起甲和酥碱的壁画进行了修复。结果表明,PVAc乳液粒径呈双峰分布,小粒子的平均粒径为380 nm,大粒子的平均粒径为5.85μm;乳液胶膜为非结晶物质,胶膜热重的最终质量残留为1.54%,335℃出现放热峰。PVAc乳液的电导率随浓度的增大而增大,pH随浓度的增大而下降;相同温度下表面张力随浓度的增大而基本呈现低浓度下降,高浓度上升的趋势。相同浓度下,表面张力随温度升高而无显著变化,表明PVAc乳液的表面张力受温度变化影响不大。相同温度下,乳液粘度随浓度的增大而增大;相同浓度下,乳液的粘度随温度的升高而降低。冻融、离心分离和不同温度下静置发现,该乳液出现分层。用该乳液对模拟起甲和酥碱壁画修复后,再分别老化20个循环和12个循环,发现颜料层再次空鼓、起甲。综合分析,说明实验中所使用的该种PVAc稳定性和抗老化能力较弱,在修复彩绘类文物中应慎重选择PVAc的种类,综合考虑PVAc的使用浓度、环境因素对其性能的影响,以达到最佳使用效果。     

材料化学在文物保护中的应用现状

文物承载着社会发展变迁的重要信息,是社会的宝贵财富。随着岁月的流逝,由于这些文物受自身材料与环境因素的影响而发生不同程度的病害现象,甚至自毁,采用相应的材料对其进行修复保护可以有效延缓其病害的发生并可以有效恢复其受损信息。本文论述了近年来材料化学在文物彩绘、土遗址、古旧字画、档案图书、影像资料等文物保护方面的应用现状及其发展趋势。     

彩绘类文物灭菌方法的回顾与展望

彩绘类文物的灭菌防护工作是延续其艺术价值的重要方法。本文简单描述了文物相关材料、温度、湿度、大气污染物、微生物五种因素对彩绘类文物的损伤效应,重点描述了微生物消杀在彩绘类文物保存工作中的重要性。梳理了化学、物理、复合三类灭菌方法在彩绘类文物灭菌方面的应用与发展,并对各类方法的优缺点进行了汇总,其中化学法最为成熟,但绝大部分对环境影响很恶劣,物理法和复合法更符合绿色发展要求,但又受经济性、专业性以及不成熟的市场规模制约。未来,绿色、无损将成为彩绘文物灭菌的前提,复合法将成为彩绘文物灭菌未来研究的发展趋势。     

文物彩绘常用胶料的氨基酸组成 及红外光谱特征研究

为了探索鉴定古代文物彩绘胶料的综合分析方法,使用红外光谱仪及氨基酸分析仪对中国古代五种常用文物彩绘胶料的红外吸收光谱及氨基酸组成进行了测定。通过对样品红外光谱特征吸收峰的判别、分析,得出了1653cm-1及1545cm-1处的吸收峰为蛋白类胶料的特征,1076cm-1及1043cm-1处的吸收峰为桃胶的特征,以及奶类同时具有蛋白类胶料及桃胶特征的结果。通过对样品氨基酸组成的分析,得出了动物胶特有羟脯氨酸及较多的甘氨酸,鸡蛋含有较高的天冬氨酸和较低的脯氨酸,奶类的谷氨酸和丙氨酸含量比较高的结果。研究结果表明,通过氨基酸分析结合红外光谱的特征吸收峰,可以基本区分、判定古代文物彩绘常用胶料归属的结论。     

潮湿彩绘陶加固材料对比研究及应用

针对考古出土的彩绘陶存在脆弱易毁、难以保存的问题,选择明胶和水性氟碳作为潮湿彩绘陶片的加固材料,采用不同浓度的加固材料对4种颜色彩绘陶片进行加固,并对加固前后的强度、色差以及光泽度进行检测和对比,结果表明较为理想的浓度选择为明胶在1%左右,水性氟碳浓度在20%左右。同时,对有底层和无底层两种类型的彩绘陶片进行加固对比实验,发现经明胶加固及老化后,有底层试样的色差和光泽度变化比无底层试样小;经水性氟碳加固后,有底层试样的色差和光泽度变化比无底层试样小,但老化后,则相反。在实践应用时,选用这两种材料对盱眙出土的一组潮湿彩绘陶进行了抢救性加固保护,都取得理想的效果。     

文物保护与数字化技术的结合研究

文物作为历史文化的重要载体,具有独特的价值和意义,数字化技术可以通过非接触性的方式对文物进行采集、保存、展览和传播,有效提高文物保护与传承的质量和效率。文章探讨了文物保护与数字化技术的关系、结合的优势以及结合的原则,重点讨论了文物保护中的关键数字化技术,包括三维扫描技术、影像处理技术、虚拟现实技术及数据库与信息管理技术,进一步分析了数字化技术在文物保护中的具体应用,涵盖了文物数字化采集与建模、保存与修复、展览与传播、交互与教育等方面,以期推动文物保护与数字化技术的融合发展,促进文物的保护与传承。     

汉阳陵文物彩绘的结构观察及颜料成分分析

汉阳陵彩绘文物多种多样,出土时有些保存状态良好,受环境影响较小,而有些则相反。为了弄清其内部结构原因,为文物保护提供科学依据,通过显微镜观察、X-衍射分析并结合相关文献对4类彩绘文物进行了研究。研究结果表明:(1)著衣式陶俑彩绘只有一层颜料层;陶器和木马彩绘由三层构成:灰腻层、生漆有机层、颜料层;(2)漆器彩绘由2~3层漆灰-亚麻布+2层以上生漆+2~3层色漆构成;(3)陶俑和木马上的红色颜料为铁红;漆器的红色颜料是朱砂。研究建议出土时对具有生漆有机底层的彩绘即刻采取保湿措施,并采用防绉缩和加固并用的保护方法。     

全国重点文物保护单位统计特征分析与研究

我国共有766722处不可移动文物,其中价值突出、真实完整而被核定为全国重点文物保护(国保)单位的有5058处.我国国保单位体系完整、内涵深厚、分布广泛,其中古建筑最多,共计2162处,占总数的42.7％,其后依次是古遗址、近现代重要史迹及代表性建筑、古墓葬、石窟寺及石刻等.各类型文物在时空分布上的特点总体反映了各区域独特的文化面貌.分析国保单位的统计特征,研究文物的空间分布特点,有利于把握文物保护利用规律,推进文物领域治理体系和治理能力现代化.     

陶质彩绘文物保护材料有效寿命预测方法的探索性研究

文物保护材料有效寿命的预测是文博领域十分关注的科学问题。为此,本研究通过对仿真样品进行多组平行老化实验,借鉴动力学方法探究环境对纯丙(纯丙烯酸乳液)、硅丙(有机硅-丙烯酸乳液)及B72(Paraloid B72)等保护材料有效寿命的影响。实验包括三个部分内容:一、测量仿真样品上保护材料在不同老化条件下的接触角及色度变化,以表征其耐候性;二、测量紫外光照射时间不同保护材料的可逆率变化,以表征其耐光性;三、对三种材料做热重分析,并利用热动力学原理预测其热老化寿命。所得结果如下:一、通过对仿真样品的老化循环可以直观地表达三种保护材料的耐候性,发现与文物本体的"相容性"是三种材料失效的主要原因,在不同组的老化实验中,可以看出三种材料各有优劣;二、通过测量几种保护材料的"可逆率"发现,紫外光照射下纯丙、硅丙、B72均符合二级反应,可以此为依据通过计算的方法推测保护材料在紫外老化条件下的耐久性;三、通过数据可知,在稳定、低温环境下,高分子材料的耐久性均非常优异。随着环境温度升高,保护材料的有效寿命会明显缩短。本研究探索的结果,可为现阶段较常使用的文物保护材料的寿命预测提供一些思路。     

第二届秦俑及彩绘文物保护与研究国际学术研讨会会议第一轮通知

为了促进我国文物保护事业的发展,加强彩绘文物保护与研究领域的国际间学术联系,进一步深化彩绘文物保护领域的国际合作,由ICOMOS、陕西省文物局主办,秦始皇兵马俑博物馆、慕尼黑工业科技大学、陶质彩绘文物保护国家文物局重点科研基地承办的第二届秦俑及彩绘文物保护与研究国际学术研讨会拟定于2009年3月在陕西省西安市召开。欢迎您或您单位相关专业人员赐稿并派员参加本次研讨会。     

文物的赋存环境及其预防性保护问题

我国是世界上历史最悠久的古国之一,拥有为数众多的具有历史、科学、社会及经济价值的文物。本研究尝试综述了从文物与其赋存环境关系的角度,将文物赋存环境分为全曝露自然环境、半曝露自然环境及人工营造环境,通过分析赋存环境对文物的影响,探讨文物赋存环境的转化过程,提出不同环境条件下文物的预防性保护问题。     

基于广域X射线荧光扫描成像技术(MA-XRF)的文物科学分析

本工作主要介绍了基于一种新型的X射线荧光分析技术——广域X射线荧光扫描成像技术(MA-XRF)的文物科学分析案例。对MA-XRF技术的发展历史做了简要的概述,结合不同类型文物的特点阐述了该方法的优势,并介绍了故宫博物院利用该方法对其文物藏品完成的多个研究案例。该研究的目的及意义在于为该新型技术在国内文物保护领域内的研究提供适用的案例介绍,指明该技术的优势所在,为今后的进一步发展和应用提供参考。     

文物保存微环境空气氮氧化物集成净化技术研究

为研究文物保存微环境中的集成净化技术,联合采用光催化预处理和竹炭吸附技术净化低浓度的氮氧化物.研究了组合方式在不同光源下的净化效果,同时探讨了湿度对低浓度氮氧化物净化效果的影响.结果表明:在采用恰当的组合情况下,紫外线照射和可见光照射下,净化结果相差不大,最佳组合为光催化+竹炭+4A分子筛+竹炭的组合,NO和NO2的出口浓度分别可降至1.98μg/m3和1.80μg/m3;而相对湿度增加,处理效果降低,但在相对湿度为60%情况下,仍可较长时间内稳定运行,保持出口NOx在4ng/g以下.综合实验结果,光催化联合竹炭吸附集成技术净化低浓度的氮氧化物效果良好,为今后文物保存微环境中的实际应用提供科学依据.     

超声波技术在文物保护领域中的应用研究进展

文物是物化的文明。文物的不可再生性决定了针对文物的研究要尽可能地采用无损的研究方法，这也是近年来文物保护研究方面的前沿领域。参考近年来国内外超声波技术在文物保护领域中的应用研究进展，本文详细介绍了超声波技术在文物风化程度评估、文物内部探伤、水下文物探测和文物修复方面的应用研究案例，对各项技术潜在的影响因素进行归类，并对可行的解决方案展开讨论。超声波技术具有无损、快速、准确的特点，越来越多的案例表明，这项技术在文物保护领域将会获得更加广泛的应用并为解决其中的问题提供新的思路。     

薄荷醇作为临时固型材料在文物保护中的应用

文物承载着丰富的历史文化信息。在考古发掘时,对于丝绸、纸张、壁画、岩画等脆弱文物遗迹的提取是考古工作的重点。为完整提取脆弱遗迹保证重要考古资料不遗失,需要在考古挖掘现场对脆弱遗迹进行临时加固。薄荷醇作为新型考古发掘现场临时固型提取材料,已在考古工地上成功应用,也引起了国外考古学界同行的高度关注。本工作总结了薄荷醇的基本性能和使用方法,并介绍了其作为临时固型材料在保护修复中的应用情况。结果表明,以薄荷醇衍生物为主体,设计合成具有梯度熔点、梯度加固强度和梯度挥发时间的临时固型材料,可为考古现场提供多样化、多功能集成化、高效便捷的固型材料。     

文物裂隙趋势预测模型研究

露天不可移动文物常年遭受风化侵蚀和人为破坏,保存环境十分恶劣,掌握文物健康状况并进行趋势预测,是"预防性"文物保护工作的重要内容。文物健康监测数据具有不确定性和贫信息性,传统概率统计方法和模糊数学方法不能满足预测要求。针对文物裂隙数据的特点,以陕西唐顺陵天禄石刻为研究对象,提出了采用灰色系统理论来预测文物裂隙发展趋势,建立了裂隙GM((1,1)模型和Verhulst模型,分别确定了灰色模型的灰色作用量和发展系数,并且对唐顺陵石刻文物的裂隙进行了预测。实验用前12个月的裂隙月均值,对随后的7个月的裂隙进行了定量预测,发现天禄石刻的裂隙有缓慢增大的趋势。与同期真实裂隙监测值相比,GM((1,1)模型和Verhulst模型预测值的平均相对误差满足裂隙预测精度要求。研究结果为文物健康趋势研究提供了定量分析的理论依据。     

从创新成果管窥文物科技保护发展趋势

中国文物科技保护工作起步于20世纪50年代,始终紧跟我国社会经济和科学技术的发展,以应对文物保护及其保存和开放展示环境面临着的诸多挑战为导向,聚焦基础研究、保护技术与装备研发、保护制度与规范标准研究、保护技术平台建设等展开多项科技攻关,取得了一系列成果。本文着重从文物保护科学和技术创新成果进行梳理,阐述了我国文物科技工作的发展趋势。结果表明,我国的文物保护科学研究从闭门研究、各自为战到资源开放、互相合作、凝练共性、共克难关;从随意性到标准化,建立共同话语体系;以问题为导向,支撑作用日益显著;由抢救性保护向抢救性保护与预防性保护并重转变,基本实现了“十三五”规划提出的在理论、技术、装备、标准建设等方面取得系统突破的目标。     

工业CT扫描文物的伪影与校正

工业计算机断层成像(computed tomography,CT)可以无损获得被检器物的结构组成、材质分布和密度变化等内部信息,是文物结构特征和材质分布无损分析的常用方法之一。由于文物的材料种类繁多、厚度不一、器形复杂,其工业CT扫描结果会伴随一定的伪影——伪影会严重降低图像质量,甚至导致无法准确判断文物的内部结构。因此,需要寻找避免或减弱CT伪影的方法。CT成像的伪影源于多种因素:物理因素导致的伪影和CT投影数据采集过程有关;样品因素导致的伪影和样品的摆放、结构和材料有关;CT算法伪影和CT设备所使用的软件及重建算法有关。其中有些伪影可以通过软件校准减少,但在许多情况下,通过样品的合理摆放和选择合适的CT扫描参数是避免CT伪影的最佳手段之一。本文列举CT检测文物中所遇到的一些常见伪影,并解析这类伪影的消除或减弱的方法,以期为今后CT检测文物提供一定的借鉴作用。     

新型文物封护保护材料氟橡胶耐紫外性能研究

封护措施对文物保护修复具有重要的意义,封护保护能有效阻隔环境因素(水分、氧气、空气污染物)对文物的影响,提高文物的耐腐蚀性。目前丙烯酸树脂B72和有机硅在文物封护领域应用较多,它们对于馆藏文物的保护有显著的效果,但它们的耐紫外性能不佳,不能很好地满足户外文物长期保护的要求。近年来氟碳材料由于具有优异的耐候性和耐老化性,已逐渐受到文物保护工作者的重视,本工作选择了一种新型氟碳材料F2311型氟橡胶作为研究对象,近年来已有将氟橡胶应用于金属文物、陶器、彩绘、壁画等文物封护保护的报道,但报道多侧重于应用,未见从理论方面验证或考察氟橡胶保护效果的研究。为了研究氟橡胶的耐老化性和在文物封护领域的适用性,本工作选用了丙烯酸树脂B72和2种有机硅涂料(分别为正硅酸乙酯和工业成品KSE-OH300)作为性能对比研究,通过紫外加速老化实验对它们进行了长期老化测试,利用红外、接触角、色差仪进行了结构和性能表征。结果表明:1)新型氟碳材料氟橡胶具有较优的紫外线耐受性,其在长期的紫外照射作用下颜色、结构和疏水性能均未发生明显变化,推测氟橡胶能够长期用于文物户外或户内封护保护,特别是针对处于复杂存储环境的文物保护有广阔的应用前景;2)B72在紫外照射下会发生氧化降解行为,红外证明这种降解反应在紫外照射初期就开始发生了,B72在紫外光下氧化降解导致封护膜发生黄变,在文物表面造成色差,推测B72不适用于户外文物的长期封护保护;3)2种有机硅类材料成膜后疏水性能一般,且在紫外辐射下结构趋于不稳定,外观也会发生黄变,推测这2种有机硅同样不适用于户外文物的长期封护保护。本工作通过评估材料的耐紫外性能来考察它们的耐老化性和在文物封护领域的适用性,研究结果表明新型氟碳材料氟橡胶与B72和2种有机硅相比,具有更优的紫外线耐受性,该考察结果可为文物封护材料的选择提供参考。