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。     

山东青岛“德国总督楼”旧址琉璃瓦件的釉胎损毁研究

针对青岛“德国总督楼”旧址博物馆最具代表的女儿墙绿色琉璃瓦目前出现的釉层脱落和胎体粉化等不同病变，为探索其原因，采用扫描电子显微-能谱分析、微区X射线衍射分析、热扩散系数分析、热膨胀特性分析以及界面张力分析等，确定琉璃构件釉层和胎体呈层状脱落的主要原因。结果表明：1)琉璃保护材料、釉层和胎体的热扩散、热膨胀以及各界面性能等的差异，使得含磷、铅和钙元素的腐蚀物形成于胎釉界面尤其是釉层冰裂纹延伸区域，造成胎釉界面结合强度降低，冰裂纹扩展并与胎釉结合薄弱处形成的裂缝贯通后，造成釉面呈片层状脱落；2)对于无釉胎体表面的层状剥落，含保护层胎与基体胎界面形成硫酸钙结晶带，造成界面处孔隙增加、颗粒结合降低，推测这是造成琉璃胎体呈片层状脱落的主要因素。本工作从基础性科学研究角度确定琉璃釉层和胎体层状脱落的内在原因，为进一步保护提供科学依据。