Investigating archaeological site formation processes on the battleship USS Arizona using finite element analysis

Scientists from the National Institute of Standards and Technology (NIST) worked in a collaborative partnership with archaeologists from the National Park Service's (NPS) Submerged Resources Center (SRC) to develop a finite element model (FEM) of the battleship USS Arizona. An FEM is a computer-based engineering model that calculates theoretical stresses, propagation of force, and shape changes to a structure under loads using thousands or even millions of individual elements whose individual responses are well understood. NIST researchers created an FEM of an 80 ft. (25 m) midships section of the Arizona site to analyze archaeological site formation processes on the sunken battleship, in particular to determine the current condition of the wreck and predict its future strength and structural integrity as it continues to corrode. The NIST's FEM study is one aspect of a larger project under the direction of the NPS, the USS Arizona Preservation Project, whose goal is to determine the nature and rate of corrosion affecting USS Arizona, and to model its long-term structural deterioration. The FEM incorporates findings from other key components of the USS Arizona Preservation Project, such as steel hull corrosion rates, structural surveys of the vessel, sediment compaction studies, and analysis of the concretion that covers the ship's hull, into a single tool that is being used to predict how the wreck will degrade in the future.     

中国钱币博物馆部分陈列银币、铜币的腐蚀产物及成因研究

为探讨部分陈列银币、铜币腐蚀产物及其成因,采用三维视频显微镜、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)等方法,对中国钱币博物馆部分遭受腐蚀的展陈钱币的腐蚀产物进行了分析,并通过红外光谱(FT-IR)对展陈材料进行了分析,最后对硫的来源进行了初步分析。结果表明,银币和铜币的腐蚀产物均含有硫化物,银币(银铤)的腐蚀产物为硫化银,铜币的腐蚀产物中主要为铜的硫化物,此外还含有铜的氧化物。经分析,展柜中的黏合剂氯丁胶在光照和较高温湿度条件下能分解并释放出硫化氢气体,因而初步判断银币或铜币的腐蚀产物是由于展柜内材料产生的硫化氢与银币或铜币反应生成。     

广西玉林市博物馆馆藏七件铜鼓的初步分析研究

迄今已有2 700多年历史的铜鼓,是南方少数民族地区节日、喜庆、兵事、婚丧、祭祀、礼乐等场合使用的一种重器。为了对锈蚀状况做出科学的现状评估,为器物保护修复技术路线的制定和修复工作的开展提供科学指导,对玉林市博物馆馆藏7件铜鼓综合运用了体视显微镜、金相显微镜、激光显微拉曼光谱仪(RS)和环境扫描电镜及能谱仪(ESEM-EDAX)等仪器进行了金相组织和合金成分分析以及锈蚀产物的分析。分析结果显示:7件器物皆为泥范铸造成型,未见热、冷加工处理现象。7件铜鼓皆为铅锡青铜合金,总体呈低锡高铅的特点。组织形态呈典型α固溶体树枝晶偏析,锡含量处于6.0%～12.2%,分布较为集中,处于中等含量水平(5%≤Sn15%);铅含量处于14.4%～28.2%,铅含量普遍较高且分布较为集中,处于中高铅(10%≤Pb15%)和高铅含量(Pb≥15%)水平,合金中高铅含量配比应为工匠有意合金配比选择;铜鼓的腐蚀类型为α固溶体富铜相优先腐蚀,保存环境主要是富氧、少氯,铜鼓表面锈蚀产物主要为绿色孔雀石和蓝色蓝铜矿以及氧化物,有少量白色白铅矿。在保护修复工作中对于这些无害锈可保留,不予处理,并注重防氧。对于铜鼓表面夹杂泥土,需进行清洗去除。研究结果可为器物保护修复技术路线的制定和修复工作的开展提供科学指导。     

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。     

银器文物防变色缓蚀作用机理的研究

为探讨银器文物防变色缓蚀作用的机理,用AES和XPS方法研究了缓蚀剂在银表面成膜的厚度和各组分的化学状态,测定了PMTA、MBO、MBI的普通拉曼光谱(NRS),利用表面增强拉曼散射光谱(SERS)研究几种唑系缓蚀剂防止银器文物变色的表面成膜过程,复合缓蚀剂组分与银的相互作用,并讨论了其防变色作用的机理。实验结果表明,PMTA、MBI和MBO与银表面存在着较强的相互作用,由于杂环结构的差异,不同缓蚀剂在银表面上呈现不同的吸附取向,形成了更为致密的防变色保护膜。在成膜溶液中,pH值较小时有利于缓蚀剂吸附,处理时间应不少于120min。成膜溶液和含缓蚀剂的硫化钠溶液中,银电极阴极极化时(外加阴极电位≤600mV的测试范围内),复合缓蚀剂的SERS响应均随电位负移而增强,表明其可有效防止银在腐蚀介质中的变色行为。     

“长江口二号”沉船出水青花瓷中的污染物研究

位于长江入海口的“长江口二号”清代沉船是中国目前发现的保存最为完整的古代木制沉船之一,已于2022年11月完成整体打捞。在进行水下考古调查时,沉船出水的部分青花瓷出现的病害现象引起了考古工作者的关注,特别是裂纹中黑色污染物及表面铁锈状污染物对文物的外观产生了很大影响。本工作选取了三件具有典型被污染特征的青花瓷标本作为代表,使用能量色散X射线荧光分析(EDXRF)、光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、拉曼光谱分析(Raman)和扫描电子显微镜-能谱分析(SEM-EDS)等方法,对污染物进行了研究,探讨了其形成原因以及环境的影响作用,并对其潜在危害进行了分析。研究表明,污染物主要以方解石、菱铁矿等碳酸盐以及铁的氧化物、氢氧化物和硫化物为主。长期处于河口淤泥中的还原性环境是导致菱铁矿和亚稳的铁硫化物形成的原因,船体中铁质构件腐蚀对局部环境的污染是重要的影响因素,这也反映出被污染的青花瓷所处位置和环境的特殊性。出水的部分青花瓷釉中裂纹的形态表明其形成是由物理撞击造成,而釉中硅灰石晶体的选择性腐蚀会导致腐蚀坑的形成,裂纹和腐蚀坑均为外部污染物进入釉层内部提供了通道,导致瓷器劣化。出水后...     

深圳发展会展旅游的探析

会展旅游已成为当今世界旅游业发展的一个重要方向。它不仅可以促进城市经济发展,而且能够提升城市国内、国际形象,是城市旅游业发展的重要方式。本文论述了深圳发展会展旅游的优越条件和存在的问题,并提出几点建议和对策。     

旅游产品交换过程中的价格与价值关系探讨

旅游产品的随意涨价,让很多游客感到头痛和不爽,然而业界还在蠢蠢欲动,继续运筹涨价。旅游产品的价格问题实际上关系到一重大的理论问题:由什么来衡量旅游产品价值量。旅游产品在其实现过程中没有物质性的产品传递过程,因此用\"商品的价值量取决于社会必要劳动时间,商品按照价值相等的原则互相交换。价格围绕价值上下波动\",已经明显解释不通了。感受才是决定旅游产品是否有价值的关键因素。旅游过程中旅游者所获得的感受越深,旅游产品的价值越大,因此它遵循刘氏\"发汗定律\"。也就是感受的程度是决定价格高低的直接因素。但是感受是一种纯粹的主观心理体验,它是人类社会经济文化背景的直接反映,也是人类文明的区域再现。     

天然氧化铜矿与铜制品腐蚀产物区别的探讨

在一些新石器时代的遗址中经常会出现一些铜渣、小块孔雀石等与炼铜有关的遗物。为探究这些孔雀石到底是天然的氧化铜矿还是铜制品的腐蚀产物,本工作对天然氧化铜矿和青铜器腐蚀产物进行岩相分析和元素成分分析。结果表明,天然氧化铜矿大都具有一些特殊的结构构造,而在铜制品的腐蚀产物中却很难发现这些结构构造;同时,二者在元素成分上也有显著不同,Bi、Sb、As、Fe、Mo、Co、Mn等微量元素可以作为区分天然氧化铜矿和青铜器腐蚀产物的一个判别标志。结合岩相分析和成分分析,可以确定一个遗址出土的孔雀石或蓝铜矿是天然氧化铜矿还是铜制品的腐蚀产物;同时,可进一步判断是红铜的腐蚀产物还是青铜的。这一结论对探讨铜冶金的起源有重要意义。     

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。