青铜古镜表面层富硅的考察

运用扫描电子显微镜、电子探针微量分析、X射线衍射、原子力显微镜和红外反射光谱等分析手段对16块古青铜镜残片的合金基体及表面层进行了分析比较,结果发现表面层内Cu含量低于基体,而Sn．O的含量则明显增高;表面层内有Si元素的富集,并且是以SiO_2非晶形态存在;对于不同种类的青铜镜,表面层深度不同,含Si量有差异,其表面光亮度和釉质感亦有区别。对古铜镜颜色的变化,SiO_2的保护作用及铜镜表面的加工工艺进行了分析探讨。     

青铜合金表面晶体棱角处优先生锈的量子力学证明

在扫描电镜（SEM）观察青铜合金粉状锈生长过程的基础上,应用局部密度泛函（LDF）和电场梯度（EFG）方法,分别计算了σ－Cu－Sn和α－Cu一Sn合金晶体表面上原子的能级,并计算了各合金相的体相凝聚能;而后又分别计算了这四种相应情况的化学吸附活化能和化学反应活化能。由活化能的比较得出;晶体棱角上的Cu原子比平直表面上Cu原子的化学反应性能更活泼,因此生锈应首先发生在晶体棱角上;在同种位置上属于σ相的Cu原子又比α相中的Cu原子更活泼,因此在含有Cl-离子的酸性溶液中首先被锈蚀的是-σ相,而产生晶间腐蚀。上述计算与实验观察结果一致。     

青铜粉状锈生长过程的跟踪观测

在自制Cu－Sn－Pb合金表面施加腐蚀液,分别采用扫描电镜,透射电镜,红外反射光谱,红外光声光谱和显微光密度放大等仪器分析技术,跟踪观察粉状锈的生长发展过程。发现：锈蚀首先从表面棱角处发生;Cu首先生成一价锈CuCl,然后继续氧化生成二价锈Cu2（OH）3Cl;初期形成的粉状锈颗粒度极细,仅为纳米量级;常温下生锈速度十分迅速,因此粉状锈对青铜器的破坏性极大。文章对所观测到的现象进行了讨论,对锈体粒子大小及生长速度作了半定量分析。     

绿漆古铜镜的结构成分分析

运用 SEM,XPS,EPMA,Micro-XRD,IR 及 AAS 等仪器分析手段对两块绿漆古铜镜进行了结构成分分析。结果表明,在铜镜表面层中,Sn、Si 的元素含量远高于合金基体内部;表面层下的过渡层内有 O、C、Cl、P 等生锈元素,并有明显被腐蚀痕迹。文章对表面层下的生锈途径进行了探讨;对绿漆古铜镜的特殊成因进行了探索。古铜镜表面加工过程进行的推测,对青铜文物保护有一定参考价值。