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文檔簡介
1、青銅文物是我國古代文明的象征之一,具有極高的歷史、藝術(shù)和科學(xué)價值。由于埋藏時間長及出土后存貯條件的改變等原因,使古代青銅器面臨著嚴(yán)峻的腐蝕防護問題。 為研制新型青銅文物保護材料,本研究以異丙醇為溶劑,γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅(γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane,GPTS)和甲氧基三甲氧基硅烷(methyltrimethoxysilane,MTMS)為原料,用溶膠-凝膠法在青銅基體上制備了透明
2、防蝕封護涂層,并首次利用青銅緩蝕劑苯并三唑(benzotriazole,BTA)以及其他助劑改性GPTS/MTMS復(fù)合涂層,在青銅表面制成性能更優(yōu)的透明防蝕涂層。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度、溶液pH值、水引入量以及GPTS與MTMS摩爾比等,詳細(xì)研究了各主要參數(shù)對GPTS/MTMS體系溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變以及成膜熱處理對該涂層性能的影響;用傅立葉變換紅外光譜儀(fouriertransforminfraredspectroscopy,F(xiàn)TIR)、掃描電
3、鏡(scanningelectronmicroscopy,SEM)對GPTS/MTMS復(fù)合涂層材料的結(jié)構(gòu)和物理性能進行分析和測試,用光電子能譜(X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS)分析改性前后涂層組成以及涂層與青銅基體的作用機理,用原子吸收光譜分析(atomicabsorptionspectrometry,AAS)評定了改性前后涂層對模擬帶銹青銅試件的保護性能,最后將涂層材料用于保護金沙出土的古青銅文物
4、殘片。 研究結(jié)果表明:在80℃的水解溫度下,溶液初始pH值為4,GPTS與MTMS摩爾比為1∶2,引入水量滿足(GPTS+MTMS)與H2O的摩爾比為1∶3時,制備的溶膠體系質(zhì)量最高;溶膠的烘干溫度宜在80~100℃范圍內(nèi)選取;利用BTA對涂層材料進行改性,能顯著提高涂層的防蝕保護性能。分析測試結(jié)果也表明:所研制得GPTS/MTMS復(fù)合涂層主要由C、Si、O、N以及Cu元素組成,改性前后C、Si、O、N元素的價態(tài)不變,改性前Cu
5、元素以CuO形式存在,改性后Cu元素以CuSiO3形式存在,且其濃度有明顯增加;含1.0﹪BTA的GPTS/MTMS涂層在NaCl溶液中浸泡30天后,浸泡液中的銅離子濃度僅為0.004mg/L,青銅基體幾乎沒有腐蝕。對金沙出土的古青銅文物殘片的保護結(jié)果表明:所研制的涂層能夠?qū)η嚆~文物起到有效的保護效果。 本研究為開發(fā)GPTS基有機改性硅酸鹽復(fù)合防蝕涂層奠定了基礎(chǔ),各項研究結(jié)果也為該材料在青銅文物或銅制品防腐蝕方面的應(yīng)用和研究提供
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