金屬薄膜試片在博物館藏展材料評估中的研究與應用.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,大氣污染日益嚴重。處在大環(huán)境污染中的博物館,其室內空氣質量不容樂觀?？諝赓|量的惡化不僅使文物受損日益嚴重,而且也使人們對博物館藏品在陳列過程中的保護問題越來越關注。由于受到治理技術、監(jiān)測技術、經(jīng)濟條件等方面的制約,博物館室內污染氣體如Nox、SO2、O3等以及總懸浮顆粒物(TSP)的污染仍較為嚴重。另外,隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,可供博物館選擇制作陳列裝飾櫥柜的材料如木材、塑料、紡織品、涂料、粘合劑、高分子材料、復合

2、材料等種類越來越多,這些陳列裝飾用材料可緩慢降解釋放出各種揮發(fā)性成分。而在封閉的陳列柜或儲藏室中,這些化合物的濃度會不斷增加并將會加速文物如各種金屬文物的腐蝕。為了從源頭上控制這種風險,用于博物館內藏展材料的篩選評估是十分必要的。
　　Oddy,測試法是一種金屬加速腐蝕實驗,廣泛應用于博物館藏展材料的適用性評估。然而,其試驗周期較長、依靠主觀判斷甄別結果。本論文將金屬納米真空鍍膜技術、計算機數(shù)字圖像采集及處理技術和現(xiàn)代表征技術相結

3、合,最終建立起一種快速、準確、客觀的博物館藏展材料篩選評估方法及標準。
　　本研究主要結論如下:
　　(1)現(xiàn)代真空蒸鍍鍍膜技術制備標準化Ag、Cu薄膜材料試片,試片表面金屬離子大小在20-30nm之間,薄膜厚度約為200nm。利用Ag、Cu薄膜試片表面活性較高、腐蝕現(xiàn)象明顯等特性,替代傳統(tǒng)塊狀金屬Ag、Cu試片,改進Oddy測試法,將污染物對文物的綜合影響評價時間大為縮短,從過去的28d縮短至14d。
　　(2)研制

4、開發(fā)針對金屬薄膜試片圖像的腐蝕程度判斷的分析軟件和腐蝕試片計算機分級評判系統(tǒng),利用K均值聚類的圖像分割算法和傳統(tǒng)Oddy,測試法結果制定出藏展材料的分級標準,實現(xiàn)腐蝕結果數(shù)據(jù)化,以達到對藏展材料的快速、客觀的評估,從而實現(xiàn)簡化操作、縮短測試時間和提高準確度的目的。完成了對常用藏展材料復合板、天然木材、織物、包裝材料、塑料、膠、油漆七大類16小類,共計100多種材料的檢測和篩選。上述所提到的材料已通過金屬薄膜測試方法的評估,并且與平行測試

5、結果的吻合度高達90％以上,所得到的結果與傳統(tǒng)Oddy測試結果吻合度達到70％以上。
　　(3)利用掃描電子顯微鏡(SEM)、傅立葉紅外光譜儀一懷特池(FTIR-WhiteCell)、X射線光電子能譜(XPS)、固相微萃取(SPME)和氣質聯(lián)用儀(GC/MS)等儀器,用于表征Cu、Ag薄膜試片和藏展材料在揮發(fā)和降解過程中所釋放的污染物成分,佐證其藏展材料中揮發(fā)和降解的物質對Ag、Cu和Pb金屬文物的腐蝕機理,從污染物腐蝕Ag、Cu