發(fā)布時(shí)間：2020-09-03 18:27

　　 青銅器在出土前已受到腐蝕,出土后,青銅器在大氣環(huán)境中繼續(xù)受到腐蝕。目前,青銅器的保護(hù)方法已逐漸從傳統(tǒng)的保護(hù)方法轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^研究青銅的腐蝕機(jī)理,有針對性地設(shè)計(jì)保護(hù)方案。為揭示青銅銹的演化和作用,向設(shè)計(jì)合理的保護(hù)方法提供理論依據(jù),本文研究了青銅銹的轉(zhuǎn)化及青銅銹對基體的作用機(jī)理。本文主要研究了陰離子對氯化亞銅轉(zhuǎn)化的影響;多種銅銹的轉(zhuǎn)化過程及轉(zhuǎn)化條件;以及氧化亞銅和堿式氯化銅對基體的保護(hù)或促進(jìn)腐蝕的作用。設(shè)計(jì)摩爾濃度比為 0.30:0.00,0.25:0.05,0.20:0.10,0.15:0.15,0.10:0.20,0.05:0.25,0.00:0.30的硫酸鈉和氯化鈉溶液,研究氯化亞銅在上述含氧溶液中的轉(zhuǎn)化過程和產(chǎn)物。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)硫酸根濃度大于氯離子濃度時(shí),氯化亞銅水解、氧化產(chǎn)物為堿式硫酸銅,當(dāng)硫酸根離子濃度小于氯離子濃度時(shí),氯化亞銅水解、氧化產(chǎn)物為堿式氯化銅,當(dāng)硫酸根離子濃度等于氯離子濃度時(shí),氯化亞銅水解、氧化產(chǎn)物是堿式硫酸銅與堿式氯化銅的混合物。研究發(fā)現(xiàn)在硫酸根和氯離子的摩爾濃度比為0.05:0.25和0.00:0.30條件下,堿式硫酸銅向堿式氯化銅轉(zhuǎn)化;在硫酸根和氯離子的摩爾濃度比為0.30:0.00條件下,堿式氯化銅向堿式硫酸銅轉(zhuǎn)化。因此,堿式氯化銅和堿式硫酸銅在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。設(shè)計(jì)三組實(shí)驗(yàn),研究帶有氧化亞銅銹層的鉑電極,帶有氧化亞銅銹層的銅電極,以及裸銅電極在1%NaCl溶液中浸泡215小時(shí)的腐蝕過程。通過EIS、XRD、XPS、SEM-EDS等檢測方法分析了基體、銹層的形貌和成分。研究得出氧化亞銅對銅基體具有物理保護(hù)作用,且氧化亞銅不與銅基體發(fā)生作用。同時(shí)也初步探索出堿式氯化銅對銅基體具有一定的保護(hù)作用。
【學(xué)位單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG178
【部分圖文】：

易聚集水分，會導(dǎo)致氯離子侵入；此外，基體表面易吸附各類離子形成保護(hù)逡逑性膜，而氯離子的吸附會破壞膜層，從而引發(fā)孔蝕。每個(gè)蝕孔相當(dāng)于一個(gè)微小的原電逡逑池�？孜g和腐蝕產(chǎn)物堆積形態(tài)如圖１－１所示。緊鄰基體為ＣｕＣｌ銹層，上面堆積Ｃｕ２０逡逑晶體，孔表面為Ｃｕ２０隔膜，不溶性的銅鹽覆蓋在隔膜上部，呈小丘狀。逡逑Ｃａ（ＨＣ0３＞２邋卞逡逑圖１－１孔蝕示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋ｐｉｔｔｉｎｇ邋ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑也有研宄表明青銅病的產(chǎn)生是由于晶間腐蝕。用等離子體發(fā)射光譜對青銅器進(jìn)行逡逑成分分析，發(fā)現(xiàn)大量殘存青銅片上均觀察到晶界腐蝕［１９］；對天馬周村晉國墓青銅文物逡逑表征分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，ｃｒ沿縫隙、缺陷，縱向侵入基體，且沿晶界形成腐蝕［１８，２Ｇ］。根據(jù)銅逡逑２逡逑

銹層顯綠色；當(dāng)Ｆｅ／Ｃｕ的比率高于１０％時(shí)，銅銹顯銹褐色。逡逑總結(jié)國內(nèi)外學(xué)者通過對大量青銅文物樣品的檢測分析和模擬實(shí)驗(yàn)研究，可以得出，逡逑在含有氯離子的環(huán)境中，銹層的基本結(jié)構(gòu)如圖１－２所示。逡逑堿式氯化銅／堿式碳酸銅等物質(zhì)逡逑氧化亞銅層逡逑氯化亞銅層逡逑青銅基體逡逑圖１－２銹層的基本結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｂａｓｉｃ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｒｕｓｔ邋ｌａｙｅｒ逡逑１．５青銅銹的轉(zhuǎn)化研究現(xiàn)狀逡逑青銅的腐蝕狀態(tài)與所處環(huán)境密不可分。環(huán)境中的水分、各種陰離子均對青銅的逡逑腐蝕和青銅銹的轉(zhuǎn)化有很大的影響［１，２］。逡逑氣候環(huán)境對銅銹的最終形態(tài)及成分有所影響。研究非洲、歐洲及亞洲等地區(qū)的逡逑城市環(huán)境、鄉(xiāng)村環(huán)境、海邊大氣環(huán)境，以及沙漠環(huán)境下銅銹的最終成分，結(jié)果表明逡逑在城市環(huán)境中，銅銹的主要成分為氧化亞銅、氯銅礦、副氯銅礦、水膽礬，水藍(lán)銅逡逑礬；在海邊環(huán)境中，銅銹的主要成分為氧化亞銅、氯銅礦、副氯銅礦；在沙漠環(huán)境逡逑中，銅銹的主要成分為氧化亞銅和氯銅礦［３３’３４］。逡逑氯離子會影響青銅銹的形成和轉(zhuǎn)化。在大氣環(huán)境中，氯離子的作用主要是增加銹逡逑層的溶解性，提高基體的導(dǎo)電性和潤濕性［３５］。氯離子容易進(jìn)入基體的缺陷和晶格界面逡逑處

混合物均勻分散在粘有ＰＶＣ管的銅片上，待乙醇揮發(fā)后，向管中加入３５ｍｌ的ｌ％ＮａＣｌ逡逑溶液。堿式氯化銅可均勻分散在銅片表面且在溶液浸泡過程中不脫落。電解池示意圖逡逑如圖２－１所示。逡逑１３逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉偉;蔣以奎;葛紅花;;大氣環(huán)境中SO_2和H_2S對銅的電化學(xué)腐蝕行為比較[J];腐蝕與防護(hù);2015年10期

2 梁宏剛;王賀;;青銅文物保護(hù)修復(fù)技術(shù)的中外比較研究[J];南方文物;2015年01期

3 陳淑英;張然;王輦;柳敏;;關(guān)于青銅文物深層有害銹形成與轉(zhuǎn)化的分析研究[J];文物保護(hù)與考古科學(xué);2014年03期

4 張碧健;秦潁;曼德付;李世彩;;青銅器有害銹變溫XRD及熱分析[J];光譜實(shí)驗(yàn)室;2013年06期

5 王秀通;王麗媛;孫好芬;侯保榮;;SO_2與NaCl對銅大氣腐蝕的影響[J];材料保護(hù);2011年09期

6 葛紅花;宋飛;國瑞峰;蔡蘭坤;;大氣中SO_2對銅的腐蝕行為研究[J];上海電力學(xué)院學(xué)報(bào);2010年06期

7 徐群杰;潘紅濤;鄧先欽;時(shí)士峰;李金光;;青銅器文物的腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展[J];上海電力學(xué)院學(xué)報(bào);2010年06期

8 馮麗婷;蘇暢;馮紹彬;李振興;王紹亮;;粉狀銹對青銅器腐蝕影響的電化學(xué)研究及其形成機(jī)理[J];材料保護(hù);2010年11期

9 馮紹彬;胡芳紅;馮麗婷;;青銅器腐蝕研究現(xiàn)狀[J];腐蝕與防護(hù);2009年01期

10 陳仲陶;;從青銅器地子的腐蝕談文物保存環(huán)境中的“防”與“治”[J];中國文物科學(xué)研究;2009年01期

相關(guān)會議論文 前1條

1 王菊琳;呂國誠;許淳淳;;青銅文物腐蝕機(jī)理研究進(jìn)展[A];文物保護(hù)與修復(fù)紀(jì)實(shí)——第八屆全國考古與文物保護(hù)（化學(xué)）學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 王天然;環(huán)境友好型緩蝕劑對帶銹青銅的保護(hù)[D];北京化工大學(xué);2016年

2 林穎;帶銹青銅文物材料在環(huán)境模擬液中的腐蝕發(fā)展行為研究[D];華東理工大學(xué);2016年

3 魏珍;不同地區(qū)埋藏環(huán)境土壤特征與出土青銅器銹蝕之間的關(guān)系[D];西北大學(xué);2008年

4 張玉忠;“青銅病”的機(jī)理及防治方法研究[D];北京化工大學(xué);2000年

本文編號：2811799