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文物保护07.ppt

文物保护07

凡人无风
2013-10-10 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《文物保护07ppt》,可适用于人文社科领域

文物保护基础理论文物保护基础理论专业基础课第七章铁器的保护第七章铁器的保护第一节 铁器的锈蚀分析第二节 铁器的锈蚀检查第三节 铁器的去锈第四节 铁器的稳定技术第五节 铸铁的处理方法我国是世界上用铁最早的国家远在公元前二千多年以前就已开始使用铁器。传说中的埃及用铁是始于公元前一千二百年左右而欧洲各国用铁的传说都在公元前一千年之后。在金属器物中铁器最容易被腐蚀。在稍带潮湿的环境中短期内就可能被全部氧化而腐蚀掉它的腐蚀产物既难看又常会膨胀而且变形得厉害长时期腐蚀后会糟朽如泥土一样。所以我国战国以前的铁器很少被发现就是这一缘故。第一节铁器的锈蚀分析第一节铁器的锈蚀分析外因:1、大气环境中的氧和二氧化碳2、工业区内的有害物质(如硫化物)的污染3、沿海大气中的盐雾4、水分及大气中的湿气。锈蚀成因:1、化学作用    2、电化学作用    3、细菌腐蚀上述三种成因可独立发生作用也可能交错作用。锈蚀产物:1、铁的氧化物 2、铁的氯化物、碳酸盐、硫化物3、不同结构的碱式氧化铁及水合碱式氧化铁第一节铁器的锈蚀分析第一节铁器的锈蚀分析锈蚀危害:1、已形成的三氯化铁锈蚀会与地下水作用而形成氢氧化铁和盐酸盐酸又会继续与铁作用因此在潮湿的条件下铁器可能会完全被锈蚀掉。2、铁器处在地下潮湿条件下若还有硫酸盐、硫化物存在时其锈蚀作用将更加严重生成黑色的硫化铁及硫酸盐等腐蚀产物。由于厌氧菌、硫酸盐还原菌的作用造成电极的去极化作用(破坏氢气膜)腐蚀反应将不断地进行下去。3、铁锈的特征是疏松所以在铁器的表面上形成了多孔性的表层充满着毛细管。毛细管孔隙又能大量地吸收水分因此锈蚀过程会大大加速。第二节 铁器的锈蚀检查第二节 铁器的锈蚀检查铁器处理前须进行细致的检查。检查方法:1、探针法用钢针或金属探针试试锈花层的深度及范围。2、磁铁法用磁铁试试金属心还存在多少。3、比重法测一下器物的比重比较并估计一下锈蚀轻重的程度。4、X射线照相法应用X射线照相法可以清楚地显示出器物被氧化腐蚀的分布和范围还可估计出锈蚀孔洞的深度探明被壳下面是否有什么饰物被掩盖着并以此来考虑采用什么处理方法。5、湿箱法将铁器放到湿箱内放置小时观察在铁器表面是否凝结有棕色的水珠出现。水珠的存在即表明它仍处在锈蚀活跃状态必须予以处理。第二节 铁器的锈蚀检查第二节 铁器的锈蚀检查6、硝酸银法用蒸馏水将被测器物加热浸泡而后取浸液于一试管中加几滴N硝酸溶液使之酸化再滴入几滴硝酸银溶液摇匀后看是否有标志氯化物存在的白色絮状沉淀出现。检查结果:1、当锈花干燥被壳厚重并已无氯化物存在时在博物馆的正常条件下就可算是稳定的。铁器经过鉴定仍处在不稳定状态下而且金属本体尚可保持原器物全貌时可考虑去锈。2、若锈蚀已经达到无金属心存在时此物也可说已经到了稳定阶段。这时候的主要矛盾已经不是去锈的问题而主要是加固的问题了。3、发现腐蚀作用仍在发展就应采取必要的措施消除氯化物。第三节 铁器的去锈第三节 铁器的去锈一、机械法适用范围:金属表面较厚的锈层和锈块工具:刀、钻、凿子、锤子、剔针、钢丝刷等各种金工工具或牙科工具进行剔、挑、剥、凿或锤震等操作。现国外已发展了多种机械去锈工具如可控电磁振动钢针、振动凿、微型电动磨床、压缩空气振动器、电钻等。软化:为了去锈方便以浸煤油来软化锈层。为防煤油挥发太快常将煤油加上石蜡调成糊状物涂敷在腐蚀铁器的表面让它软化锈层以利机械去锈操作。注:通常机械去锈不可能彻底除去锈蚀需伴有其它措施。第三节 铁器的去锈第三节 铁器的去锈二、试剂法1、酸性试剂醋酸溶液。注意:为防止酸对金属本体的伤害通常还加添酸洗腐蚀抑制剂。铬酸盐、重铬酸盐、磷酸盐、吡啶、乌洛托品等均可作铁的酸洗抑制剂用量在之间。例如有一种酸洗腐蚀抑制剂的配方为:磷酸分丁醇分酒精分对苯二酚分水分。用此液处理的铁器表面还保持有一定的防锈能力。2、弱酸试剂柠檬酸、草酸等也可用来去除铁锈浓度一般在或更低些。操作方法:(1)、全器去锈:将铁器放入去锈液里浸泡加热增加溶锈速度。当作用到一定程度反应很弱或出现许多沉淀时可更换新鲜溶液继续操作。(2)、局部去锈:用脱脂棉吸足去锈剂敷在器物上欲去锈部位。处理后都应当用氢氧化钠或碳酸钠溶液中和酸性并用蒸馏水洗净。3、弱酸的盐类试剂柠檬酸铵、草酸钠、醋酸钠等溶液EDTA及其钠盐葡萄糖酸钠等均可用作去锈剂。第三节 铁器的去锈第三节 铁器的去锈三、电化学还原去锈整器去锈:应用锌皮、铝皮包在铁器表面置于氢氧化钠溶液中适当加热以加速反应直至气体不再逸出时取出器物在蒸馏水中刷洗去掉黑色残渣反复操作到满意时为止。若用锌粒替代锌皮效果更好。方法是将器物埋在锌粒中倒入氢氧化钠溶液将其浸没反应即开始其它操作同前。注:有大量难闻气体发生故必须在通风橱内操作。局部去锈:用锌粉或铝粉调成糊状敷于器物要去锈部位反应完毕后及时洗去并用蒸馏水冲洗干净。四、电解还原去锈以不锈钢电极作阳极被处理铁器作为阴极氢氧化钠溶液为电解液通以直流电控制电压和电流密度在适宜的范围内进行操作。第四节 铁器的稳定技术措施第四节 铁器的稳定技术措施一、消除有害的氯化物氯化物也是铁器锈蚀的活跃因素要增加器物的稳定性就必须消除它们。深洗技术:用蒸馏水多浸泡些时间多换几次水来清洗器物冷热交替可加速洗涤。通常是白天加热水浴(保持在°C)夜里让它冷却如此交替地进行可保证金属的毛细管中灌满清水。随时检验清洗的程度并更换新鲜的水直到氯化物去净为止。电泳法:取不锈钢作为阴、阳两电极用碳酸钠溶液作电解质溶液外接直流电槽电压控制在伏电流密度保持在安培平方分米。将铁器置于两电极间经离子电泳而除去杂质。也可用铅作阳极锌作阴极以水为电解液槽电压调节在伏让铁器进行电泳清洗去除氯化物等有害杂质。置换法:将铁器浸泡在倍半碳酸钠溶液中每周更换一次新鲜溶液测量浸液中的氯离子浓度直到不含氯离子为止(一般当氯离子浓度在百万分之以下时即认为清洗完毕)。第四节 铁器的稳定技术措施第四节 铁器的稳定技术措施二、表面保护措施当铁器经去锈或去除氯化物处理后总要经过蒸馏水洗涤和器物干燥两个步骤。在干燥过程中往往又会出现程度不等的锈蚀褪色斑痕。这种斑痕可等器物完全干燥后用刷子除去也可在浸泡的最后阶段用丙酮先浸泡过后快速干燥以免产生斑痕。由于铁本身的金属活泼性及其结构的不均匀性在大气中总还会有被腐蚀的趋势因此须进行表面保护处理。例如使用缓蚀剂用磷酸盐或鞣酸盐保护涂蜡或高分子材料的表面封护等。第四节 铁器的稳定技术措施第四节 铁器的稳定技术措施应用金属缓蚀剂将干燥后的铁器刷上两道铁的缓蚀剂酒精溶液(配方:亚硝酸二环己胺分碳酸环己胺分水分乙醇分)。待干燥后表面再刷上一道带有铁缓蚀剂的树脂溶液(配方:亚硝酸二环己胺分碳酸环己胺分水分乙醇分聚乙烯醇缩丁醛分)。磷酸盐保护法铁可与磷酸盐或鞣酸盐作用在表面生成一层致密的保护膜防止铁器进一步被腐蚀。(前面已经提到在酸洗去锈剂中添加磷酸可起到防止金属本体受到腐蚀的作用。)当铁器经去锈清洗后用磷酸溶液浸泡也可以抑止腐蚀。鞣酸盐保护法鞣酸不是单纯的一种化合物而是根据不同的植物离析出来的一些多元酚的混合物。其防锈蚀原理是基于酚基的氧化能力使它作为一种强抗氧剂同时它的酚基和羧基可与金属形成络合物产生一层不溶性的保护膜从而起到防止铁器锈蚀的作用系一种稳定剂。鞣酸与铁锈的反应最好在酸性条件下进行最合适的pH值范围是之间。第四节 铁器的稳定技术措施第四节 铁器的稳定技术措施处理方法视具体情况不同而稍有变化:一种情况是当铁器表面只有一层薄锈时可先洗净表面的污物趁器物仍是湿的时候就用事先配好的鞣酸溶液在欲去锈的部位涂擦。用硬刷子操作以促进反应这样不仅能保证鞣酸溶液接触到松散到松散锈区中的金属而且还消除了由于氢气泡的生成而形成的阴极极化。一般讲表面须重复操作六次并随之刷洗分钟。所用鞣酸溶液配方是:鞣酸克乙醇毫升水毫升。按上法处理后的器物放在干燥洁净的大气中保持天。此后可根据需要再作表面封护处理。另一种情况是当铁器已经生满了锈那么再在上述配方中添加毫升浓度为的磷酸液其它准备工作同前。用这种溶液涂敷在湿表面四次在此基础上让它充分干燥。用钢刷子刷掉锈蚀的松散部分再重复操作。接着用不含磷酸的鞣酸溶液涂刷再用硬刷子刷器物表面至少重复四次此后处理操作同前。第四节 铁器的稳定技术措施第四节 铁器的稳定技术措施三、最后的表面封护处理传统上常用石蜡浸渗以封护铁器表面可把铁器浸入熔融的微晶石蜡中待不再冒气泡时取出器物用带石墨粉的硬毛刷擦拭铁器表面既可除去多余的石蜡又可起消光作用。四、脆弱铁器的渗透加固某些脆弱的铁器因机械强度很小不利于长期保存。因此可选用适当的合成树脂乳状液来渗透加固浓度还可适当地提高。如用丙烯酸酯类乳液浸渗时浓度可提高到30-40%.一般采用减压渗透法为好.  当使用较高浓度的树脂渗透加固时还应考虑器物表面的去光泽问题。方法:先在器物表面裱上七、八层吸液能力很强的美浓纸或滤纸。烘干后在10-20毫米汞柱下用30%浓度的丙烯酸酯乳液渗透经1小时后恢复常压保持8小时取出铁器晾23天用小刀切开并剥去外层裱纸。由于纸层的吸附能力很强在晾干过程中纸层可以吸附器物表面多余的树脂因而不致在器物表面留下光泽可以保持艺术品原貌.第五节 铸铁器的处理方法第五节 铸铁器的处理方法(四)铸铁处理法  铸铁不同于其它种类的铁质文物它的结构多孔性质脆弱特别在有氯化物存在时很不稳定.在处理前不能任其干燥以免脆裂.  对于出土的铸铁器物临时保存的最合适办法就是把它们浸泡在5%倍半碳酸钠溶液中这将抑制进一步地腐蚀而且也开始了去除氯化物的过程.  第五节 铸铁器的处理方法第五节 铸铁器的处理方法  锈蚀铸铁器的处理方法     (1)用较低电流密度缓慢地进行电解还原反应只要稍能见到一些氢气产生即可.此反应需时较长经常是几个月才能完成.电解时间的长短与腐蚀的厚度有密切的关系。  (2)先用机械法去锈而后用蒸馏水重复洗涤的深洗技术以去除氯化物其中也可加入5%倍半碳酸钠溶液作为腐蚀抑制剂但过程非常缓慢对于一件大器物可做一个适合于物体形状的容器。最简单、最便宜的容器是用聚乙烯膜作衬里的木盒子把器物浸泡在溶液中每周更换新鲜溶液并且不断测定氯离子的浓度操作时间往往长达一、两年。对于小件器物则可以重复地置于蒸馏水中煮沸以促进洗涤过程。  (3)在2%氢氧化钠溶液中进行电渗继之以铬酸盐抑止在蒸馏水中洗涤。  由于铸铁的多孔结构即便完全除掉氯化物以后还存在腐蚀的潜在能力因此需进行稳定处理把器物用20%磷酸溶液浸泡或真空浸透即可起到抑止锈蚀的作用。  经稳定处理后的铸铁器再经干燥后用硝基纤维素进行表面封护。

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