本文選題：帶銹青銅 + 有機(jī)酸��； 參考：《華東理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：青銅文物是寶貴的歷史財(cái)富,是研究人類(lèi)文化、歷史和金屬冶煉史等發(fā)展的重要參考。然而,在館藏文物保護(hù)環(huán)境中,由于裝飾材料揮發(fā)釋放等產(chǎn)生的有機(jī)酸性氣態(tài)污染物給青銅文物帶來(lái)了巨大的威脅,因此研究典型有機(jī)酸性氣體對(duì)青銅文物的腐蝕行為及規(guī)律對(duì)實(shí)現(xiàn)青銅文物的預(yù)防性保護(hù)具有重要意義。根據(jù)館藏青銅文物表面銹層特征,本論文利用電化學(xué)法制備了3種帶銹青銅,比較研究了裸青銅和模擬帶銹青銅文物材料在有機(jī)酸性氣體環(huán)境中的腐蝕過(guò)程,并結(jié)合SEM、XRD和Raman對(duì)腐蝕產(chǎn)物的形貌與成分進(jìn)行了表征;考察了裸青銅和帶銹青銅文物材料在不同濃度有機(jī)酸性溶液中的電化學(xué)腐蝕行為,研究了不同帶銹青銅文物材料在有機(jī)酸溶液中的腐蝕行為發(fā)展,并比較分析了不同帶銹青銅材料間的腐蝕差異。暴露加速腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:青銅腐蝕是富銅相優(yōu)先腐蝕;帶銹青銅在有機(jī)酸中腐蝕性表現(xiàn)為:甲酸乙酸,且試樣腐蝕較為嚴(yán)重。在甲酸氣體中,裸青銅和帶Cu20銹青銅最終腐蝕產(chǎn)物為氧化亞銅和淺藍(lán)色甲酸銅晶體,而帶混合銹青銅在甲酸氣氛中,各銹層腐蝕是同時(shí)進(jìn)行的,腐蝕產(chǎn)物有新生成的堿式氯化銅和淡藍(lán)色甲酸銅晶體。在乙酸氣體中,裸青銅和帶Cu20銹青銅最終腐蝕產(chǎn)物為氧化亞銅和淡藍(lán)色乙酸銅晶體;帶混合銹青銅表面存在三種銹層,其各銹層腐蝕是同時(shí)進(jìn)行的,除了比較穩(wěn)定的堿式氯化銅外,其他的腐蝕產(chǎn)物均為堿式乙酸銅和乙酸銅晶體。而帶CuCl銹青銅中的CuCl會(huì)與空氣中的水分和氧氣反應(yīng)生成綠色粉狀銹堿式氯化銅,而酸性環(huán)境會(huì)加速這個(gè)過(guò)程。電化學(xué)阻抗結(jié)果表明:在有機(jī)酸溶液中,各帶銹青銅的極化電阻Rp均隨著溶液濃度增大而減小,說(shuō)明隨有機(jī)酸溶液濃度增大腐蝕速率加快,其中在甲酸溶液中的腐蝕速率明顯大于乙酸溶液中,可能是因?yàn)榧姿嵩谒芤褐斜纫宜岣菀纂婋x出H+。動(dòng)電位極化曲線結(jié)果表明:在有機(jī)酸溶液中,各帶銹青銅自腐蝕電流密度Icorr均隨著溶液濃度增大而增大,且在甲酸溶液中的Icorr均大于乙酸溶液中,與阻抗結(jié)果一致。同時(shí),在100mg/L甲酸溶液中,帶CuCl銹青銅Ieorr最大,而在100mg/L乙酸溶液中,帶混合銹青銅Icorr最大,而自腐蝕電流密度越大說(shuō)明腐蝕越嚴(yán)重。
[Abstract]:Bronze relics are valuable historical wealth and important reference for the study of human culture, history and metal smelting history. However, in the preservation environment of cultural relics in the library, the organic acid gaseous pollutants produced by volatilization and release of decorative materials have brought a great threat to the bronze relics. Therefore, it is of great significance to study the corrosion behavior and law of typical organic acid gas on bronze relics. According to the characteristics of rust layer on the surface of bronze relics collected in the library, three kinds of rusted bronze were prepared by electrochemical method, and the corrosion process of bare bronze and simulated rusted bronze in organic acid gas environment was compared and studied. The morphology and composition of the corrosion products were characterized by SEM XRD and Raman spectra, and the electrochemical corrosion behaviors of bare bronze and rusted bronze in different concentrations of organic acid solution were investigated. The corrosion behavior of different rusty bronze relic materials in organic acid solution was studied, and the corrosion differences among different rusted bronze materials were compared and analyzed. The results of accelerated exposure corrosion test show that the corrosion of bronze is the preferred corrosion of copper-rich phase, and the corrosion of rusty bronze in organic acid is formic acid acetic acid, and the corrosion of the sample is more serious. In formic acid gas, the final corrosion products of bare bronze and copper bronze with Cu20 are cuprous oxide and light blue copper formate crystals, and the corrosion of each rust layer is carried out simultaneously in the atmosphere of formic acid. The corrosion products include new basic copper chloride and light blue copper formate crystal. In acetic acid gas, the final corrosion products of bare bronze and copper bronze with Cu20 are cuprous oxide and light blue copper acetate crystals, and there are three kinds of rust layers on the surface of mixed bronze, each of which is corroded at the same time. In addition to the more stable basic copper chloride, the other corrosion products are basic copper acetate and copper acetate crystal. The copper chloride in the bronze with CUCL rust will react with water and oxygen in air to form rust-base copper chloride in green powder, and the acidic environment will accelerate the process. The electrochemical impedance results show that the polarization resistance R _ p of each rusty bronze decreases with the increase of the concentration of organic acid solution, which indicates that the corrosion rate increases with the increase of the concentration of organic acid solution. The corrosion rate in formic acid solution is obviously higher than that in acetic acid solution, which may be due to the fact that formic acid is more likely to ionize H. The results of potentiodynamic polarization curves show that in organic acid solution, the corrosion current density of rust bronze increases with the increase of solution concentration, and the Icorr in formic acid solution is larger than that in acetic acid solution, which is consistent with the impedance results. At the same time, in 100 mg / L formic acid solution, Ieorr of CuCl rusted bronze is the largest, while in 100 mg / L acetic acid solution, Icorr of mixed rust bronze is the largest, and the higher the corrosion current density is, the more serious the corrosion is.
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：K876.41;TG174

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本文編號(hào)：2099699