摘要:倍半碳酸钠法是一种常见的青铜“粉状锈”转化(脱氯)处理方法。本研究以一件早商时期青铜爵的倍半碳酸钠脱氯保护为例,结合拉曼光谱和离子色谱等分析手段,重新审视并评估该方法的适用范围、应用效果和脱氯规律等。研究表明,在无恒温恒湿控制的环境下,对于大面积爆发的“粉状锈”,倍半碳酸钠法依然是保持器物稳定性的有效方法,对脱氯溶液进行跟踪监测对判断溶液更换及脱氯终点判断非常重要。一般情况下,可将脱氯过程分为三个阶段,第一阶段脱氯速度较快,约脱除总氯的73%,第二和第三阶段脱氯速度较慢,分别占脱除总氯的19%和8%,浸泡至第三阶段时,溶液中的氯离子浓度下降至50 mg/L以下,日平均脱氯浓度维持在3 mg/L左右,脱除总氯变化很小则表明脱氯可以结束了。此外,研究表明脱氯溶液更换频次较高时不易有新的物相生成,且内层的“粉状锈”较表层更难以转化。本研究为金属文物倍半碳酸钠浸泡处理终点判断提供重要依据。

摘要:青铜器是金属类文物的重要组成部分,具有极高的历史价值、艺术价值和科学价值。然而由于青铜器自身材质的特性,加之受埋藏环境因素的影响,考古发掘出土的青铜器文物大多锈蚀严重。青铜器的锈蚀主要可分为有害锈和无害锈,无害锈比较稳定对青铜器文物相对无害。而“粉状锈”作为一种对青铜器危害极大的有害锈,其会使青铜器文物酥粉、糟朽,严重影响文物的保存寿命。同时粉状锈还具有一定的传播力,可在青铜器文物自身和青铜器文物间造成损害。因此,本研究首次尝试将低温等离子体技术引入青铜器粉状锈的去除研究中,通过电化学腐蚀制备表面附着粉状锈的青铜样品,并于还原气氛下对样品进行低温等离子体处理,进而通过对比处理前后青铜样品的表征数据,证明低温等离子体技术对去除粉状锈中Cl离子的有效性,以期为青铜器文物保护提供新的思路和方法。

摘要:维持适宜的温湿度以降低环境对文物的破坏作用,是馆藏文物预防性保护工作基本要求。受地域气候差异影响,执行统一的温湿度标准可能导致能耗增加,不利于文物的科学保护。本研究探讨了一种青铜文物馆藏环境温湿度控制的风险评估方法。通过石英晶体微天平进行反应性监测实验获得的不同温湿度下青铜文物模拟材料的腐蚀数据,结合机器学习算法,建立起特定温湿度区域内较高精度的腐蚀速率预测模型。将腐蚀速率作为环境温湿度风险的量化指标,提出了四等级制的青铜文物馆藏温湿度风险评估建议标准。考虑气压对湿度的影响,加入了相对湿度转换系数以扩大适用范围,并设计了便于实际应用的图形用户界面工具。根据该方法划分出的青铜文物馆藏温湿度风险建议评估标准,使得管理者可在控制风险的同时,因地制宜进行温湿度控制。

摘要:广州地区汉墓出土不少青铜器,但腐蚀矿化非常严重。为了研究其腐蚀机理,采用金相分析、扫描电镜-能谱分析、锈蚀产物X衍射分析、土壤pH值以及可溶盐测定等多种检测分析手段,对青铜器提取典型样品进行基体、锈蚀产物和埋藏土壤等三个方面的分析。结果表明8件样品可以分出2种材质,即铅锡青铜7件、锡青铜1件。合金铅锡配比有一定的波动,机械性能并不是最佳。基体金相组织显示,大部分样品为铸造组织。暗场可见由内向外层状分布腐蚀矿化过程。X射线衍射分析结果均为无含氯铜盐。广州埋藏环境氯离子的含量与国内其他地区比较并不低,而酸性却是最强。三元合金配比中的铅和锡相对于铜来说是阳极。金相组织树枝晶存在大量的晶间和晶界,各种不同的相之间电位存在差异。含有不少夹杂物及缩孔,化学成分的不均匀性,合金杂质电位高于基体部位,形成大量的微阴极和微阳极等等,均有利于青铜器发生电化学反应。而广州地区汉墓出土青铜器腐蚀过程,主要还是H⁺主导青铜器腐蚀。广州地区丰富地下水的酸性土壤环境下,充足的氧气、二氧化碳和水,促使铜离子和铅离子不断往外迁移,造成青铜器腐蚀矿化非常严重。

摘要:蓬莱近海出土明清时期铁锚受海洋环境影响,表面锈蚀严重、多处见锈层剥落现象,不仅影响铁锚外观,对铁锚结构和稳定性也产生不利影响,亟待采取适宜方法和技术保护处理。为了解铁锚锈蚀情况、评估文物保存状况,本研究采用超景深三维显微镜、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、激光显微共聚焦拉曼光谱仪(Raman)和X射线衍射仪(XRD)分析铁锚表面锈蚀物组成、锈层结构和锈层稳定性。结果表明,部分铁锚表面锈蚀物以铁氢氧化物和铁氧化物为主,铁锚表面锈蚀物存在明显分层现象,内层致密黑色锈层主要成分为Fe₃O₄和α-FeOOH；外层质地疏松锈层主要由α-FeOOH、β-FeOOH和α-Fe₂O₃等成分组成；锈层与基体剥离面存在不稳定锈γ-FeOOH。所有铁锚锈蚀样品中均检测出氯元素,可溶氯含量分布范围在0.66~35.46 mg/g,不同样品可溶氯含量差异较大。馆内保存的铁锚锈层可溶氯含量高于露天环境中铁锚锈层可溶氯含量。铁锚锈层PAI值分布在1.16~13.34,内部锈层PAI值均小于外部锈层,内部锈层稳定性应小于外部锈层。为了更好地保护这些铁锚文物,在后续保护工作中需要对含氯铁锚针对性脱氯处理；在日常工作中,需监测、调节铁锚保存状态并控制环境温湿度,避免铁锚进一步腐蚀。本研究为蓬莱铁锚的进一步保护与修复提供科学依据,对海洋出土/出水铁器保护具有重要意义。

摘要:全国重点文物保护单位玉泉铁塔表面腐蚀严重,探究其腐蚀机制与腐蚀演变过程,可为其后续的保护提供技术支撑。通过分析现代铸铁室外1 300 d内和铁塔963年后大气腐蚀的表面腐蚀样成分与含量,探究了两者腐蚀层结构的分布,推导出了一个适合铸铁长周期(963年)的腐蚀模型(铁塔腐蚀模型)。采用测重与数码拍照,SEM、XRD、激光拉曼仪等测试方法,分析了铸铁和铁塔样品表面腐蚀产物形貌、成分、结构,并结合电化学阻抗谱测试两者腐蚀产物的耐蚀性。结果表明:腐蚀失重与时间符合幂指数函数；两者腐蚀产物均由Fe₃O₄、γ-FeO(OH)、α-FeO(OH)、α-Fe₂O₃组成,且前期腐蚀主要在薄水膜中分散进行,后期腐蚀产物则呈现多层分布；随腐蚀时间的延长,可衡量腐蚀层保护能力的α/γ数值逐渐增大,腐蚀层的耐蚀性逐渐增强,而γ-FeO(OH)及Fe₃O₄含量下降,α-FeO(OH)含量上升是铸铁和铁塔腐蚀层结构转变的主要原因。

摘要:流体气相膜作为一种新型室外铁器封护材料,在室外大型铁质文物封护方面有着很大的应用潜力。本工作通过试验研制出适用于大部分北方地区户外铁质文物的流体气相膜封护材料,并将其用于明清古代火炮的表面封护处理。研究结果表明,选择50A型丙烯酸树脂为主体成膜剂、L18NF为气相缓蚀剂、脂肪酸盐为防锈添加剂、12311为助剂时,该流体气相膜具有良好的封护效果。所研制流体气相膜可使用水基溶剂体系或有机溶剂体系,有机溶剂体系更适用于北方冬季室外条件。涂刷方式采用普通涂刷+哑光涂刷的复合涂刷方式,不仅具有良好的防锈效果,同时能降低封护表面的反光度。所研制流体气相膜具有易操作、易去除、不易开裂等特点,还具有良好的耐盐雾、耐湿热和耐冲击性能,可以有效地防止铁器文物表面产生锈蚀。

摘要:辽宁盖州青石岭山城出土的铁器病害严重,含有大量有害锈四方纤铁矿。在铁器的碱液脱盐过程中,对浸泡液的酸碱度、氯离子浓度等数据进行了全程动态跟踪监测,依此来指导每次脱盐浸泡时间和总脱盐次数。在脱盐过程监测中发现:随着氯离子的脱除,pH值降低；尤其脱盐前期随着氯离子的大量溶出,pH值迅速降低,浸泡液在较短时间内从碱性转为酸性；为避免酸化环境对铁器的腐蚀,脱盐过程中必须要监测脱盐溶液的pH值,并及时更换新配置的溶液。总结NaOH碱液脱盐法在具体实操过程中应注意的一些事项,以达到将有害氯离子尽可能脱除,有效保护铁器的目的。在实践中验证:在脱盐次数足够、方法适当的情况下,NaOH碱液法可以达到将β-FeOOH基本完全转化,将Cl-基本全部脱除的效果。

摘要:为探究沉船考古木材内外部位的降解特征,选择“小白礁Ⅰ号”沉船遗址出水的一件饱水考古木材样品,通过分区取样获得其剖面“外层”与“内核”部位的样品。经鉴定样品为龙脑香属(Dipterocarpus sp.)木材,并进一步采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、衰减全反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)和动态水蒸气吸附(DVS)等方法综合分析考古木材内外部位的降解差异。结果表明,外层木材最大含水率(MWC)高达687%,内核木材MWC为246%。外层木材所有类型细胞均降解,而内核木材部分木纤维细胞保存完好,呈现被侵蚀细菌降解的模式。SEM形貌分析显示外层木材细胞壁具多孔“海绵”结构。FTIR确定了外层木材细胞壁残余化学组分主要为木质素,而内核木材保留了部分纤维素,结合主成分分析(PCA)表明纤维素是判别外层与内核木材降解差异的特征化学组分,层次聚类分析(HCA)判定样品剖面存在降解过渡区。DVS分析发现外层木材吸湿平衡含水率高于内核木材,借助H-H模型拟合吸附等温曲线,进一步揭示外层与内核木材的水分吸附性能差异与细胞壁化学组分及孔隙结构有关。综合分析方法阐释了“小白礁Ⅰ号”沉船饱水考古木材非均一性降解特征,实现了木材内外部位保存状况的准确判定,为饱水木质文物的保护及利用积累了科学基础数据。

摘要:蛋白胶结材料历经土壤埋藏老化,会流失明显、降解严重,氨基酸含量或多或少地发生改变,以致影响气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对蛋白胶料的鉴定。为提高该分析方法的准确性,本研究通过模拟文物绝氧、避光、低温的考古埋藏环境,对动物胶原、蛋类和牛奶这3类常见蛋白胶料进行为期一年的土壤老化,利用GC-MS测试11种氨基酸含量变化并分析其箱式图、主成分聚类(PCA)图的分布特点。结果表明,3类胶的脯氨酸(Pro)、天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)含量增高,丝氨酸(Ser)含量降低；猪皮胶的甘氨酸(Gly)和羟脯氨酸(Hyp),蛋类、牛奶的异亮氨酸(Ile)和苯丙氨酸(Phe)含量减少。上述变化导致3类胶的氨基酸箱式图分布、PCA图聚类位置出现一定改变,但可辨识性依旧很强。基于上述研究结果鉴定出西安郭杜唐墓壁画、彩绘陶器颜料层中存在动物胶原。该研究提高了GC-MS鉴定彩绘文物蛋白胶料的准确性,为后期探讨彩绘文物劣化机理、选择合适保护修复材料提供科学依据。

摘要:墓葬中出土的植物编织物属于有机质文物,通常保存状况极为不佳,通过有机残留物分析确定其材质是后续保护与价值认知的基础。本研究以北白鹅墓地M1020青铜簋上附着的席状编织物为对象,通过纤维显微观察、植硅体分析、液相色谱质谱联用分析等三种方法进行检测分析,结果表明考古样品的生物来源为芦苇。将其与《礼记·丧大记》和《仪礼·既夕礼》等历史文献相对应,并与考古发掘现场的实际情况相结合,推断出该考古样品的性质是用于丧葬场合的苇席,代表着墓主人“士”阶级的身份,且处于椁盖板下棺盖板上作抵御尘土的抗席之用,在整个下葬过程中扮演过重要角色。研究结果提供了春秋早期丧葬用席的实物证据,有助于了解当时的丧葬制度,也为周王朝东迁后社会景观的复原提供了一个切入点。

摘要:南北朝锦靿绣靴为甘肃省博物馆珍贵藏品,文物整体形制基本完整,但局部污染、残缺、糟朽病害较严重,并且呈继续劣化状态,因此制定保护修复方案,对此套纺织品文物实施了抢救性保护修复。锦靿绣靴为立体类纺织品文物,其保护修复与平面类纺织品文物相比工艺较复杂,难度较大,本研究通过对锦靿绣靴织绣工艺、纹样风格等文物价值的挖掘研究,对锦靿绣靴各类病害及成因、织物品种、染料、污染物等进行了无损检测分析,并围绕锦靿绣靴保护修复方法、修复难点处理及工艺流程等进行了细致分析与整理,为同类型立体类纺织品文物的保护修复提供了可参考的经验和范例。

摘要:本研究采用大幅面X射线荧光扫描成像光谱仪(MA-XRF)结合三维视频显微镜和拉曼光谱仪,对金银饰铁带钩及早期修复材料进行了全面的分析检测,确定了铁带钩的材质组成、金银箔的分布位置、断裂缺失及裂隙部位等信息,还原了精美的纹饰,并确认锈蚀产物中含有γ-FeOOH和FeS₂,需要进行保护处理。铁带钩早期修复材料的检测结果表明,钩首部位主要为环氧树脂+细沙+颜料,钩颈、钩钮附近、钩尾等部位应为环氧树脂+石膏+颜料,所用环氧树脂化学结构和百得环氧树脂最为接近。检测结果表明,MA-XRF作为一种较新的检测方法,在图像增强、病害情况判断、修复位置确认等方面效果显著,大幅面扫和单点采集相结合的检测方式可以实现文物信息的全面提取,为保护修复方案制定提供科学依据。

摘要:新华日报馆系全面抗战至解放战争初期中共中央在国统区设立的出版发行机构。本次工作以重庆红岩革命历史博物馆收藏的报馆出版物为研究对象和基础资料,以超景深三维显微系统、扫描电子显微镜、X射线能谱仪及pH测定仪对纤维构成、填料种类、造纸技术及纸张酸度进行检测分析。结合相关史料,发现报馆用纸受政治经济环境、造纸工艺、用纸策略影响,兼用机制纸和手工纸:早期(1938年1月11日《新华日报》创刊至同年10月24日)多用机制白报纸；中期(1938年10月25日报馆迁渝至抗战胜利前)渐用川渝改良土纸；晚期(抗战胜利后至1947年2月报馆被封闭)继用土纸。本研究可为新华日报馆出版物及同类文物的保护利用提供参考。

摘要:陇山以东、子午岭以西的甘肃陇东地区保存有大量砂岩石窟,受自然、人为因素的影响,石窟病害类型多样。以省级以上文物保护单位为样本,通过系统调查,将陇东地区砂岩石窟按照地貌地形特征分为泾河流域、平定川地区和六盘山地区三个区域。岩体失稳病害、水蚀病害和浅表层风化病害在研究区砂岩石窟皆有发育。泾河流域岩体失稳病害主要表现为卸荷裂隙、节理发育,存在崩塌、滑坡类边坡失稳问题,崩塌规模一般较大,大型洞窟存在洞顶塌落病害；水蚀病害水蚀病害类型多,规模大,以窟内渗水、窟内潮湿和崖面冲蚀三类病害为主；浅表层风化病害较发育,表面粉化剥落、表面泛盐、表层结壳剥落及孔洞状风化普遍存在,其次为生物病害,主要体现为微生物及地衣苔藓覆盖。平定川地区石窟岩体失稳病害主要为小块危岩体掉落及窟顶塌落病害；水蚀病害类型多、规模小,以窟内渗水、窟内潮湿、岩体潮湿、坡脚冲蚀为主；浅表层风化病害较为发育,以表面粉化剥落、风化掏蚀最为显著。六盘山地区石窟岩体失稳病害不发育,卸荷裂隙、节理数量较少,存在洞顶崩塌病害；水蚀病害相对不发育,以崖面冲蚀为主,有少量窟内渗水；浅表层风化病害发育类型少,以表层结壳剥落及表面不均匀变色两类病害最为突出。研究结果对指导该地区石窟保护研究与规划有着重要意义。

摘要:该研究梳理和总结了上海地区先秦时期考古遗址的动物考古研究。目前,上海出土动物遗存且经过不同程度研究的遗址共有七处,动物遗存数据的再分析显示,从马家浜文化时期到马桥文化时期,上海地区先民因地制宜地利用当地环境中的野生动物资源,也小规模地饲养家猪、家犬作为肉食资源的补充。其中,在良渚文化时期,家猪饲养业稍有加强,但整体依然以野生动物资源的利用为主。上海动物资源利用的特征和历时性变化反映出了长江下游地区先秦时期先民典型的生计方式。在今后的动物考古研究中,新发现的数据及时公布、联动整个长江下游地区进行区域性讨论、同时引入更多样化的科技分析手段,将为进一步解读上海先民的动物资源利用情况、人地关系变化提供更多视角和见解。

摘要:硅酸盐质材料是无机质文物中最重要的一类保护与修复材料,也是古建筑、古遗址保护与修复必不可少的一类材料,具有强度高、耐久性好、适应性强等特点,在可移动文物和不可移动文物的保护与修复方面获得了广泛应用。本文通过介绍六种常见天然、合成及复合硅酸盐质材料在文物保护与修复中的应用,详细讨论了硅酸盐质文物保护与修复材料的应用技术及应用案例,分析了相应的保护与修复技术实施效果,并对硅酸盐质文物保护与修复材料的发展前景进行了展望。

摘要:作为古代纸质文物纤维组成分析方法的综述,本文介绍了纤维染色显微分析法、偏光显微分析法、电子显微分析法、热裂解气相色谱-质谱联用法、傅里叶变换红外光谱法等技术的原理、发展历程及其在古代纸质文物纤维组成分析中的优势与局限,梳理了国内外研究者使用这些方法分析古纸样品的代表性案例。在实际运用中,多种分析方法的综合运用与取长补短有助于更准确地实施纸质文物纤维组成分析工作。