• ISSN 2097-1370
  • CN 62-1222/K

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保护材料与工艺
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  • 2023, 2(1): 43-56.
    北京大渠墓葬出土彩绘陶楼质地精良,是反映汉代北京地区物质文化特征的珍贵资料,具有重要研究价值。 本研究采用差热-热重(DSC-TG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热膨胀(DIL)等方法对北京大渠墓葬出土的彩绘陶残片进行分析,进而对陶器的烧成温度、烧制气氛、成型工艺等技术信息进行了研究。 结果表明,陶楼的烧成温度为 950~1100℃,烧制气氛为氧化气氛。 成型技艺主要是模塑法,成型特点为组件组装化和制作模块化,标志着汉魏北京地区陶楼生产模式已很成熟。 研究成果为研究陶楼制作工艺发展提供新资料。
  • 2023, 2(1): 57-68.
    素有“地下画廊”之称的嘉峪关新城魏晋壁画墓是人类文明史上的重大发现,墓葬出土的彩绘画像砖为研究该时期的历史发展、社会生活及绘画技法提供了重要依据。 综合应用便携式 X-射线荧光(XRF)、拉曼光谱和数码显微镜等分析设备,对嘉峪关长城博物馆馆藏魏晋画像砖颜料进行无损分析。通过对砖画表面微观形貌的观察以及颜料元素与显色分子拉曼光谱的相互印证分析确定了砖画使用的白、黑、红、黄四种颜料的化学成分,研究结果为:白色颜料主要成分为石膏和方解石,黑色颜料为炭黑,红色颜料为朱砂和赤铁矿,黄色颜料为钒铅矿、砷铅矿和钼铅矿。 研究工作还显示,X-射线荧光光谱(XRF)和拉曼光谱技术的互补结合,可以准确鉴别砖壁画中使用的大多数矿物颜料,且在文物颜料成分鉴定方面体现了简便、快速、准确、无损等优异性能,研究结果为馆藏画像砖修复与保护方案的制定提供了科学依据。
  • 2022, 1(3): 66-78.
    寻找理想的胶凝材料是加固起甲、酥碱壁画的关键。 纯丙烯酸乳液是一种常用的壁画保护材料,文 中用激光粒径仪、热重-差热(TG/DTG)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等对乳液的颗 粒尺寸、热稳定性、组成和形貌进行了分析表征。 考查了乳液浓度与表面张力、相对粘度、pH、电导率之间的关 系规律;通过冻融循环、离心分离、室温—高温循环分析了乳液的稳定性;同时将稀释后的纯丙烯酸乳液用于模 拟起甲、疱疹壁画的加固中。结果表明,纯丙烯酸乳液热稳定性和成膜性良好,在溶液中形成分布均匀的粒径为 150 nm 的胶束;随着纯丙烯酸乳液浓度的增大,表面张力下降,相对粘度升高;纯丙烯酸乳液的机械稳定性、冻 融稳定性、耐盐性较好。 用 2.5%的纯丙烯酸乳液修复起甲、疱疹壁画后,分别循环 20 次和 12 次老化,颜料层未 发生显著差异,说明纯丙烯酸乳液可以作为一种胶凝材料用于起甲、酥碱、疱疹壁画的修复中。
  • 2022, 1(3): 79-88.
    聚丙烯酸酯类材料是壁画保护中常用高分子材料。 分子量是研究其物性的最基本参数之一,但目前 壁画保护领域尚未对其进行系统表征。 本研究采用超高效聚合物色谱(APC),对5种聚丙烯酸酯类壁画保护常 用材料(ZB-SE-3A纯丙乳液、ZB-SE-1硅丙乳液、Paraloid B72、Primal AC33、Primal SF016)进行了分子量测定, 并以Primal AC33(已停产)及其替代物Primal SF016进行了材料分子量、组成与性质的关联关系及对比研究。 结 果表明,5种常用聚丙烯酸类壁画保护材料的不同统计学平均分子量较为相近,大小顺序均为ZB-SE-3A纯丙乳 液< ZB-SE-1硅丙乳液< Paraloid B72< Primal AC33<Primal SF016;分子量分布均为中等宽度分布。 Primal AC33 及其替代物SF016主要区别为支链结构中乙基和丁基不同。分子量及组成成分的异同,导致二者性质略有区分。 研究结果填补了壁画保护常用聚丙烯酸酯类材料的分子量档案信息空白,为壁画保护修复材料的评价、筛选、 优化、应用及新材料的研发与应用提供了进一步基础理论支撑。
  • 2022, 1(3): 89-98.
    一水草酸钙(CaC2O4 ·H2O)作为一种石质文物防风化材料,因溶度积低、与碳酸盐岩相容性好、可去 除的特点受到了大量关注。在碳酸盐岩表面通过化学溶液制备防护涂层时,由于基底非均质、反应过程难控制、 产物多样化的原因,易于形成有缺陷的CaC2O4 ·H2O涂层,导致防护效果下降。目前主要有两种改进方法:第一种 是使用酸性溶剂对CaC2O4 ·H2O晶体形貌进行调整,提升致密化程度;第二种是利用草酸酯类溶液缓慢水解的特 性,有效提升CaC2O4 ·H2O的覆盖面积。基于此,本研究在大理石基底上依次施加了草酸铵、草酸二甲酯和乙酸钙 混合溶液制备CaC2O4 ·H2O涂层,且经XRD、SEM测试表明该方法制备的涂层致密化程度高,结合耐污性实验证 明该涂层对于黑色结壳的形成能够起到有效抑制作用,此外可逆性实验结果表明CaC2O4 ·H2O涂层易于去除,去 除后不会对文物外观造成太大影响。
  • 2022, 1(2): 81-92.
    文物建筑受光照、降雨、环境温湿度变化、水盐迁移等自然因素以及人为破坏的作用, 大多受到了不同程度的破坏。 由于文物建筑在材料组成和病害类型上的复杂性, 研制有效的修复材料一直都是文物保护工作 者急需解决的重点和难点问题。 天然水硬性石灰具有力学强度适中, 柔韧性、防水性和工作性能以及与被加固 材料兼容性好等特点, 在修复文物建筑方面具有水泥和传统气硬性石灰不可替代的优势。 然而,天然水硬性石 灰修复砂浆在凝结速度、早期强度和耐久性能方面欠佳影响其修复效果。 近些年对天然水硬性石灰的研究工作 主要集中于探索配合比、添加剂和养护条件等对砂浆孔隙结构、力学性能和耐久性能的影响规律, 但研究不够全面。 国内已有相关学者开展水硬性石灰的烧制工作, 但针对水硬性石灰使用性能和耐久性能研究尚不充分,且国内仍需进口国外的水硬性石灰开展文物修复工作,成本较高。所以,在提高天然水硬性石灰使用性能、延长 使用寿命、节约使用成本方面有很大的研究空间和实践意义。本文介绍了天然水硬性石灰基砂浆在理论、工程应用、改性和制备方面的研究进展, 阐述了天然水硬性石灰基砂浆在实际应用中需改进的问题,并为天然水硬 性石灰基砂浆的进一步研究工作提出了建议。
  • 2022, 1(2): 93-101.
    通过化学材料加固渗透土遗址是保护土遗址文物较为有效的手段之一。 丙烯酸树脂非水分散体材料有加固强度好、渗透性能好等优点, 已经运用于实际保护工作中, 但仍存在一定的问题。 本次实验首先对丙烯 酸树脂非水分散体材料的制备材料以及制备工艺进行提升, 提高了材料的制备效率以及材料的渗透性能;其次探究不同因素对材料渗透性能的影响, 以便在实际应用时针对不同的情况选择合适的材料达到最好的效果;最后,对该材料的加固机理进行探究,发现非水分散体材料主要是成膜后起粘结作用加固土体,为后续材料的去除提供依据。