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
本文關(guān)鍵詞: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
更多相關(guān)文章: 帶銹青銅 粉狀銹 開路電位 阻抗 動(dòng)電位掃描
【摘要】:青銅文物是一種珍貴的歷史遺存,是研究人類歷史、文化、藝術(shù)和金屬冶煉等發(fā)展的依據(jù)。日益加劇的環(huán)境污染使得青銅遭受更嚴(yán)重的危害,因此研究青銅文物在大氣環(huán)境中的腐蝕行為及規(guī)律具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)有的研究一般采用無(wú)銹青銅文物材料進(jìn)行腐蝕分析,而實(shí)際上博物館青銅文物表面均有復(fù)雜的銹蝕層,因而本文采用的帶銹青銅文物材料能更好地模擬博物館青銅文物的腐蝕發(fā)展行為及特征。本論文采用電化學(xué)法制取了3種帶銹青銅,考察了帶銹青銅和裸青銅文物材料在3種環(huán)境模擬液中的開路電位、交流阻抗譜和動(dòng)電位掃描等電化學(xué)腐蝕行為,運(yùn)用SEM-EDS等方法分析了試樣極化前后的腐蝕產(chǎn)物形貌和成分變化,分析了3種環(huán)境模擬液中青銅文物材料的腐蝕發(fā)展行為,并探究了帶銹青銅層對(duì)基體的保護(hù)作用。開路電位測(cè)試表明,帶Cu2O銹青銅在3種環(huán)境模擬液中熱力學(xué)穩(wěn)定性均是最好的,裸青銅最差;試樣在SO2環(huán)境模擬液中的開路電位最負(fù),在大氣環(huán)境模擬液中最正。動(dòng)電位掃描測(cè)試表明,大氣環(huán)境模擬液中裸青銅的Icorr最小;在海水環(huán)境模擬液中,帶銹青銅的Icorr均略大于裸青銅;在SO2環(huán)境模擬液中,4種青銅試樣的自腐蝕電流均小于大氣環(huán)境模擬液中的。阻抗測(cè)試表明,裸青銅在大氣環(huán)境模擬液中腐蝕初期極化電阻最大,在腐蝕中期極化電阻最小,表明此時(shí)帶銹青銅均己對(duì)青銅基體起到一定的保護(hù)性;在海洋環(huán)境模擬液中,只有帶Cu20銹青銅和帶混合銹青銅腐蝕初期的極化電阻大于裸青銅,表明它們對(duì)基體有一定的保護(hù)性,在腐蝕中期帶Cu20銹青銅的保護(hù)性消失;在SO2環(huán)境模擬液中,三種帶銹青銅腐蝕初期的極化電阻均小于裸青銅,表明銹蝕層對(duì)青銅基體無(wú)保護(hù)性,裸青銅、帶Cu20銹青銅和帶混合銹青銅腐蝕中期的極化電阻都變小,而在大氣環(huán)境和海洋環(huán)境模擬液中隨浸泡時(shí)間達(dá)48小時(shí)后極化電極變大。表面分析結(jié)果表明,試樣在海洋環(huán)境模擬液中比在大氣環(huán)境模擬液中腐蝕嚴(yán)重;在SO2環(huán)境模擬液中比大氣環(huán)境模擬液中腐蝕輕,且表面未出現(xiàn)淺綠色粉狀產(chǎn)物,說(shuō)明S032-的加入抑制了粉狀銹發(fā)生,即S032-和C1-起逆協(xié)同作用。此外,裸青銅、帶CuCl銹和帶混合銹青銅均出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】:帶銹青銅 粉狀銹 開路電位 阻抗 動(dòng)電位掃描
【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】:2016
【分類號(hào)】:TG178
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-23
- 1.1 研究背景11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12-21
- 1.2.1 青銅大氣腐蝕試驗(yàn)12-14
- 1.2.2 青銅的大氣腐蝕影響因素14-17
- 1.2.3 大氣環(huán)境下腐蝕介質(zhì)的協(xié)同效應(yīng)17-18
- 1.2.4 青銅器腐蝕機(jī)理18-20
- 1.2.5 青銅器腐蝕產(chǎn)物的表征20-21
- 1.3 論文研究?jī)?nèi)容、目的和意義21-23
- 第二章 實(shí)驗(yàn)部分23-28
- 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑23-25
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑24
- 2.1.3 青銅工作電極的制作24-25
- 2.2 實(shí)驗(yàn)室模擬生成帶銹的青銅25-26
- 2.3 電化學(xué)部分26-27
- 2.3.1 三電極體系的搭建26-27
- 2.3.2 環(huán)境模擬溶液27
- 2.3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容27
- 2.4 分析方法27-28
- 2.4.1 開路電位測(cè)量27
- 2.4.2 電化學(xué)阻抗測(cè)試27
- 2.4.3 動(dòng)電位掃描測(cè)試27
- 2.4.4 掃描電子顯微鏡和能譜儀測(cè)試27-28
- 第三章 帶銹青銅在大氣環(huán)境模擬液中腐蝕行為研究28-40
- 3.1 引言28
- 3.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論28-35
- 3.2.1 開路電位28-29
- 3.2.2 電化學(xué)阻抗譜29-34
- 3.2.3 動(dòng)電位極化曲線34-35
- 3.3 表面分析結(jié)果與討論35-39
- 3.3.1 青銅腐蝕前后表面照片分析35
- 3.3.2 青銅腐蝕前后表面形貌及能譜分析35-39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 第四章 帶銹青銅在海洋環(huán)境模擬液中腐蝕行為研究40-49
- 4.1 引言40
- 4.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論40-45
- 4.2.1 開路電位40-41
- 4.2.2 電化學(xué)阻抗譜41-44
- 4.2.3 動(dòng)電位極化曲線44-45
- 4.3 表面分析結(jié)果與討論45-49
- 4.3.1 青銅腐蝕前后表面照片分析45-46
- 4.3.2 青銅腐蝕前后表面形貌46-49
- 第五章 帶銹青銅在SO_2環(huán)境模擬液中腐蝕行為研究49-60
- 5.1 引言49
- 5.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論49-55
- 5.2.1 開路電位49-50
- 5.2.2 電化學(xué)阻抗譜50-54
- 5.2.3 動(dòng)電位極化曲線54-55
- 5.3 表面分析結(jié)果與討論55-58
- 5.3.1 青銅腐蝕前后表面照片分析55
- 5.3.2 青銅腐蝕前后表面形貌及能譜分析55-58
- 5.4 本章小結(jié)58-60
- 第六章 結(jié)論與展望60-62
- 6.1 結(jié)論60
- 6.2 展望60-62
- 第七章 參考文獻(xiàn)62-70
- 致謝70-71
- 附錄71
【參考文獻(xiàn)】
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