醇膠體系鳥糞層磷灰石礦化過程模擬及新型石質(zhì)文物保護材料制備研究.pdf

1、本工作根據(jù)鳥糞層磷灰石的礦化機理，借鑒溶膠—凝膠法選用高化學活性物質(zhì)的做法，采用CaO的乙二醇溶液和P2O5的乙醇溶液作為前驅(qū)體，利用巖石表面的活性羥基進行礦化誘導，加速形核速率并使晶體取向生長，得到了一種在常溫常壓條件下制備羥基磷灰石(HA)的新工藝。
　　 結(jié)合鳥糞層磷灰石含硅的特點，在制備時引入少量的正硅酸乙酯，由此使XRD譜的衍射峰變得更加尖銳；SEM—EDAX等分析表明，正硅酸乙酯的引入提高了鈣磷酸鹽和漢白玉石材之間結(jié)

2、合力。
　　 同時，本工作開展劣化石質(zhì)文物加固模擬實驗。經(jīng)保護溶液主成份作用的120目漢白玉顆粒能耐受pH=3≈4的鹽酸的侵蝕；仿制石材樣品的抗壓強度大大提高，可比空白樣品提高8.5倍；石樣的接觸角保護處理前后親水—憎水性沒有明顯變化。本研究也考慮了其他因素對加固強度、滲透性等指標的影響。
　　 最后，為進一步接近實際應(yīng)用，本工作開展了野外實驗。整個保護材料制備過程在常溫常壓條件下進行，無需調(diào)節(jié)pH值，操作簡單，適合于大

3、面積操作。一年以來的跟蹤觀察表明，實驗涉及的保護材料在碳酸鈣巖體表明礦化生成了一層磷酸鹽保護膜，并基本能達到文物保護不改變原貌的要求。
　　 本工作首次摸索了乙醇、乙二醇溶膠體系中制備石質(zhì)基底保護材料的可能，基本解決了無機保護材料的三大不足，即可溶性鹽問題、加固強度問題和滲透性問題。同時，本工作獨創(chuàng)性地設(shè)計了電導測試耐酸性效果的定量評價方法，對改變以往石質(zhì)文物耐酸性評價中往往依賴主觀觀察的現(xiàn)狀起到一定的積極意義。