重庆地区露天石刻早期封护材料老化产物及其影响研究

摘要：

重庆市市委会办公大楼旧址前有一组露天存放的清代砂岩石狮子,表面覆盖着黑色硬壳状物质,发生大面积脱落,起翘和卷曲.为了揭示黑色硬壳状结构组成,研究其形成过程及对文物产生的影响,利用环境扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射仪(XRD),X-射线荧光光谱仪(XRF),傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X-射线光电子能谱(XPS)对黑色硬壳及文物表层砂岩样品进行了检测分析研究.结果发现:黑色硬壳断面Mapping元素分布图显示其分为底漆层,中间层和表层,系石刻早期封护层的老化产物;中间层含有立德粉(硫化锌和硫酸钡),黑色外观源于表层中含铅颜料(铅白)变色形成黑色硫化铅及树脂碳化所致;红外光谱与光电子能谱显示出黑色硬壳中含有强的羟基(—OH)特征峰,说明封护层中有机物老化后形成了大量羟基,从而增强了自身亲水性,造成易吸水溶胀与干燥收缩情况,导致大面积脱落,起翘和卷曲现象;黑色硬壳起翘和卷曲部位与下层石刻表面之间形成了易于积水的微空隙,能够聚集雨水中的有害物质,造成石刻表层岩石发生腐蚀,例如黑色硬壳背面及下层岩石表面中高含量硬石膏(CaSO4),经生水化作用后转化为石膏(CaSO4·2 H 2 O),发生体积膨胀造成岩石表面松动和酥粉.因此,当露天文物表面上封护层已老化时,及时地进行清除是十分必要的.

关键词：露天文物、石质文物、砂岩、风化、封护层、硫化铅、硫酸钙

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分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金51403121;陕西师范大学中央高校基本科研业务费项目GK201501002,GK201505080,GK201503037

在线出版日期：2017-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3229-3234