铁器的保护
文物保护-铁器保护7
陨铁。美国人花79年时间,1897年搬到美国,现仍陈列在纽约自然历史博物馆中 人类最早用的铁——陨铁,非人工冶炼
●我国发现的较早的铁质品:河南藁城商代遗 址,铁刃铜钺兵器刃锋利铁援铜戈
●如何判断是冶铁还是陨铁? 现代科学仪器测量器物中的夹杂物
第三节 铁器的锈蚀机理
为了介绍铁器的锈蚀机理,我们首先让大家了解一下,金属腐蚀的机理
一、金属腐蚀的类型
1.土壤腐蚀铁器未发掘,埋在地下,属~
土壤中有H2O,各种盐,存在电解质。金属本身不同部分可作为微电极。土壤腐蚀中 电化学腐蚀为主。Fe在土壤中锈蚀的反应:
阳极: Fe-2e→Fe2+ 阴极: 1/2O2 + H2O + 2e → 2OH总反应:Fe+1/2O2+H2O→Fe(OH)2 ●若酸性土壤
b.γ—固溶体(奥氏体),面心立方晶格 对C最大溶解度2%( E点 t=1130或1148℃)
c.δ—固溶体,体心立方晶格,C最大溶解 度0.1%(H点 t=1485℃)
②Fe—C形成化合物
Fe3C(碳化铁或渗碳体),具有独特的晶形 a. Fe3C硬度大,脆性大(是白口铁硬脆原因,白口铁C主要是Fe3C) b. Fe3C理论含C为6.69 c. Fe3C不够稳定。在特定条件下可分解: Fe3C → Fe + 3C 分解条件:
很软,烧红后可锻打成各种器物,故叫锻,软铁
B.钢:含C 0.02~2%性能较好,可锻可铸 C.生铁(铸铁):含C 2-6.69%,
较熟铁硬,脆,不适于锻打,只能用范铸
2.中国古代钢铁的种类
●铁:
①块炼铁:最早炼的铁从含C看属熟铁范围。与现代熟铁不同处:现
铁器古董修补、保护详细方法
铁器古董修补、保护详细方法00A、铁素体:是指碳与铁形成共晶组织的共熔体。
碳的含量小于0.05%,即标准的熟铁。
我国古代最早治炼的块炼铁,从碳含量来看属于熟铁,其烧炼温度在800-1000℃之间,没达到烧融温度,不能成为铁水,铁碳合金无法重新排列,而成为海绵状的带气孔的结构,其抗腐蚀的能力较差。
B、铁素体十渗碳体:铁碳共晶组织中碳含量大于0.05%,于小6.67%叫渗碳体。
碳与铁化合还能生成碳化铁(Fe3c),分布于铁素体中的金相组织里。
普通钢、白口铁便是这种结构。
渗碳体一般分布不均匀。
渗碳体晶体与铁素体之间有严重的扭曲现象,形成微裂间隙,故其抗腐蚀能力差。
我国击代的块炼渗碳钢、铸铁脱碳钢、生铁炒钢、百炼钢及灌钢均属此类结构。
而白口铁,则是此种结构在室温下铸造成器的。
由于冷却速度快,从金相分析可见,合金成为带有微孔的疏松结构,抗蚀能力亦很差。
C、铁素体十石墨体十渗碳体:渗碳体(Fe3c)在高温下,或长时间加热的条件下,会逐渐分解为铁素体与石墨体(石墨是单质碳的一种),因此,它不同于铁素体十渗碳体的组织结构。
古代的灰口铁由于含硅较高,在上述条件下,硅能促使铁中的碳石墨化,生成小块石墨片。
韧性铸铁就是将白口铁加热、保温、缓慢冷却使碳以团絮状石墨析出。
无论是片状石墨还是团絮状石墨,它们的结构都是层状的,层与层之间的间距是有害分子进入铁器内部的通道,所以,具有这种结构的铁器在抗腐蚀方面亦有缺陷。
由铁器的三种结构,我们可以看出:古代的熟铁、生铁都带有微孔。
白口生铁虽有渗碳体膜,但疏松微孔可使腐蚀物进入铁器内部。
古代的各种钢,由于锻打次数多,微孔较少,且有渗碳体保护,故抗腐较好。
但也不是绝对安全,渗碳体与铁素体之间电极电位不同,就象青铜一样会引起纯化学腐蚀。
总之,影响铁器腐蚀的因素很多,既与冶炼过程中形成铁碳化合物的品种,包括铁器的组成所含的杂质有关,也与铁器的存放环境及表面受污染的程度有关。
各种铁碳合金,它们的结构多带有微孔和腐蚀通道。
钢铁的锈蚀与防护(26张ppt)
我会做
1.在下列环境中,埋在底下的铸铁输气(液)管道被腐蚀的
速度最慢的是( D)
A.含较多沙粒,潮湿透气的土中 B.沼泽地中 C.河流附近的盐碱地中 D.干燥、有黏性、透气性差的土中 2.芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩,至今已 有三百多年的历史。下列关于铁画的生锈与保护的叙述
不正确的是( A)
9
一周 后 干燥空气中
全浸在沸水中
食醋浸没
铁钉放在干燥的空气中: 铁钉未生锈 铁钉完全浸没在沸水中: 铁钉未生锈 铁钉浸没一半在水中: 铁钉在空气、水的界面处生锈严重 铁钉浸没一半在食盐水中:浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈 铁钉沾了醋酸溶液: 铁钉严重锈蚀
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1.铁生锈的主要因素:水和氧。
影响因素:钢铁的纯度、环境的温度、 湿度和酸碱性、盐溶液等。
第三节 钢铁的锈蚀与防护
1
观察下面的图片:
2
3
铁轨的锈蚀
Hale Waihona Puke 锈蚀的轮船钢铁是应用最普 遍且最容易被锈 蚀的金属材料
各种铁制品的锈蚀 4
家庭使用的铁制工具,一段时间不 用就变得锈迹斑斑,而广场矗立的不锈 钢旗杆,几经风霜雪雨却总能保持原有 的本色。为什么呢?
5
为了减少损失,需要探究 钢铁锈蚀的原因、防护的 方法
(2)请你联系实际再提出两条节约金属资源的建
议:_防_止__金_属_腐_蚀_或_回_收__利_用_废_旧_金_属__; 合__理_开_采_矿_物_或_寻__找_金_属_的_代_用_品__
25
作业: 1.教材P.71.挑战自我 2.教材P.75.单元练习,将第4、5、6
题写在作业本上
26
6
第三节 钢铁的锈蚀与防护
青铜器、铁器的腐蚀与保护
都 就
,
大 气腐 蚀 则是 电 化学 腐 蚀
气体腐 蚀 是金 属
,
二氧
,
与 干 燥气 体或 非 电 解质作 用 时 的腐 蚀 现 象
二 氧化硫 等气体 以及 尘 埃的污 染
,
而 大 气腐蚀 则是 金 属 在大 气 中或在任 何潮 湿 气体 中所 进 行 的腐蚀 (
,
。
更 加 加快 大气 腐蚀 的速 度 为了 便于 体 会
、
金 属 锡的氧 化物也 有 同样 的 功
,
大致 可 分
另外有 一 些 金 属
它 们 的存在
, ,
形成 的氧 化 物膜 比 较
,
大 气腐 蚀
。
气体腐蚀
。
、
地 下 腐蚀及 生物
,
疏松
不 但不 起保 护 作用
相
性腐 蚀 等
反地 更 加促 进 腐 蚀
、
如铁 的氧 化物 就是 最 典
,
(
1
)
大 气腐蚀
,
就 本质 而 言 大气 腐
。
所以
金 属 文物 的防腐及 保护技
(
2
)
、
气体腐蚀 这 是在金 属文 物表 面
。
便 成 为博物馆 应 用 科 学 中的一项 重 要 内
在 完全 没 有水 的情 况 下产 生的锈 蚀
,
例如金
。
属 与氧气作 用 在其表 面 形成 氧化 物 的薄膜
对某 些 金属而 言
一
、
,
表 面 形成的氧化 物 结晶
, ,
,
们不 难发 现
锌片 逐渐 溶解
,
铜片 上 有气体
浅谈汉代铁器文物的保护修复——以汉代铁环、铁鼻、铁铺首组合器物的修复为例
IDENTIFICATION AND APPRECIATIONTO CULTURAL RELICS 065文物鉴定与鉴赏2019.03(下)谢姗姗(南京大学历史学院,江苏…南京…210023)摘 要:因铁稳定性差,化学性质活泼,铁质文物在金属类文物中最容易遭到腐蚀破坏,且腐蚀产物疏松,不同腐蚀交错反应,对铁质类文物的破坏相当严重。
文章在前人研究的基础上,实际保护修复了一件民间收藏汉代铁环、铁鼻、铁铺首组合的铁质文物。
根据铁器保护修复流程简要分析汉代铁质文物的腐蚀机理,保护修复过程中遵循保护修复真实性、最小干预性、修复材料可逆、修旧如旧原则等文物保护与修复原则,准确把握铁器文物修复的“度”,掌握了一套完善的铁器文物修复技术,由点到面,由一件文物深入剖析铁器类文物的保护修复。
关键词:铁器文物;修复原则;修复过程;修复技术我国是世界上最早发明冶铁技术的国家,铁又分生铁和熟铁等多种,我国发现最早的铁器是商代陨铁制品铁刃铜钺、铁刃铜戈。
春秋战国时期开始有人工炼铁,并用生铁制作农具等,1978年在洛阳水泥制品厂发掘的战国墓葬中出土了生铁制作的铁铲、铁锛等铁农具;战国中晚期,铁的制作广泛,出现了麻口铁,炼钢技术也初现雏形;西汉时期,铸铁技术继续发展,产生了灰口铁,发展至东汉,出现“炒钢”“百炼钢”等冶炼技术;魏晋南北朝时期,“灌钢”工艺问世。
纵观铁的发展史,从铁的冶炼过程中吸取先进工艺,依据铁金属的独特性质加以发展,直至今天已经形成一套健全的冶炼体系,对现代社会铁工艺的发展与经济的进步均起到了巨大的推动作用。
近年来考古文博事业蓬勃发展,诸多铁器文物呈现在大家眼前,经研究发现,汉代以前的铁质文物十分珍贵。
考古发掘出土的大量铁器为研究铁器的发展历程和冶铁技术的进步提供了大量的研究资料,弥补了大量实物资料稀少的情况。
但铁器文物的出土也伴随着不同铁器病害程度不同、修复工程任务艰巨等一系列问题亟待解决,需要灵活改变文物修复的规范程序,制定出相应的保护修复方案,合理有效地保护铁器文物。
铁器文物的保护
去绣: 机械、化学、电化学腐蚀生锈机理:铁质文物的组织结构带有微孔和腐蚀通道,同时铁自身就是比较活泼的金属,由矿石冶炼出来的铁金属本身就处于不稳定的状态,因此铁在环境中易受空气、水、微生物、酸、碱、盐等的作用,存在再矿化的趋势,这种矿化就是我们随处可见的生锈现象—也就是我们常说的金属腐蚀。
如果按腐蚀机理区分,可以将铁与外围介质之间发生的作用分为化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀等。
常见铁质腐蚀产物:铁质文物腐蚀主要原因:●湿度铁是热的良导体,如果冷热温差过大,水蒸汽会在铁器表面形成一层水膜,并随着疏松的腐蚀产物及毛细管深入铁器内部,导致腐蚀加速。
铁器各种锈蚀产物在一定湿度下也会发生各种化学变化,生成疏松、不稳定的物质,导致锈层加厚,最终可能导致铁体完全矿化。
●氧气●Cl-、SO42-的影响Cl-属于电解质,在铁器表面只要有水存在就会发生电化学反应,并会导致β-FeOOH 的生成:在SO42-影响下则会生成α-FeOOH和γ-FeOOH:●污染气体的影响:如由工业污染带来的SOx、NOx、Cl2、HCl等对铁器的影响●空气中颗粒物质的影响:如固体尘埃的机械磨损,颗粒物中所含酸、碱盐物质在水蒸汽参与下加速铁器腐蚀等●制造工艺及保存环境的影响:锻打铁器由于经反复折打而形成层次,易受到埋藏环境和出土环境中H2O、O2、盐的影响,一般比铸造铁器腐蚀严重机械:◆机械去锈法主要借助刀、钻、凿、锤子、剔针、钢丝刷等金属工具或牙科工具,进行剔、挑、剥、磨、凿等方法去除或剥离表面较厚的锈层◆较硬锈层可用煤油加石蜡调成糊状物涂敷在器物表面上软化锈层后,然后再剔除◆激光清洗技术除锈:利用激光单向性、高纯度、能量高等特点对锈蚀物进行机械清除。
这是近年来中国文物保护方面的的新技术,具有广阔的应用前景。
化学试剂:利用化学试剂与金属表面的不溶性锈发生化学反应而形成可溶性物质而去除◆10%醋酸溶液:CH3COOH既是弱酸又是易挥发性酸,因此清洗铁质文物比较安全◆柠檬酸、草酸:一般浓度控制在5~10%;如果仅需局部去锈时,则用脱脂棉将除锈液涂在锈蚀部位,最后用NaOH或Na2CO3稀溶液中和,并用蒸馏水洗净电化学:◆用锌皮或铝皮包在铁质文物表面,置于10%的NaOH溶液中,并适当加热加速反应,直到无气体逸出为止,用蒸馏水清洗除去残液。
铁器文物保护方法综述
铁器文物保护方法综述作者:卢燕玲来源:《丝绸之路》2011年第16期[摘要]铁器文物由于其性质活泼以及自身的结构缺陷,若在埋藏过程中已严重锈蚀,出土后因保护措施不到位及保存环境等因素的影响,将加速铁器文物的进一步锈蚀,因此铁器文物的保护就显得尤为重要。
本文从铁器文物保护的关键步骤出发,在对铁器文物腐蚀机理、腐蚀的主要产物、分析检测技术进行分析研究的基础上,对目前铁器文物保护方法进行梳理,并对保存环境提出了具体要求,以期对铁器文物的保护工作提供一定的借鉴。
[关键词]铁器文物;文物保护;保护方法[中图分类号]G264 [文献标识码]A [文章编号]1005-3115(2011)016-0118-03铁器继青铜器之后出现,它标志着人类社会的生产力又一次飞跃发展。
我国是世界上最早使用铁的国家,早在商代就出现了铁制品,“铁刃铜钺”、“铁援铜戈”便是例证。
中国最早的关于制造铁器的文字记载是《左传》中的晋国铸铁鼎。
在春秋时期,我国已经在农业、手工业生产中广泛使用铁器。
铁器坚硬、锋利、韧性高,它的广泛使用,使生产力得到极大提高,人类的工具制造从而也进入了一个全新的领域。
在历史文物中,铁器占一定的比重,众多的铁器文物为研究古代社会发展提供了可靠的实物资料。
铁器文物大多是铁和碳的合金,其主要成分为铁,铁的性质比较活泼,其机构多带有微孔和腐蚀通道,铁器表面不同的金属组织也会引起电化学腐蚀,因此,铁器文物极易被锈蚀。
很多铁器文物埋于地下年代久远,出土时已经严重腐蚀,甚至千疮百孔。
而且铁器文物出土之后由于环境的改变,其腐蚀不仅没有停止,反而呈现出加速发展的趋势。
埋藏已有数千年的铁器文物,出土不到数年就会面目全非。
因此,铁器文物腐蚀机理与防护技术已成为文物保护领域多年来研究的热点。
一、铁器文物腐蚀因素分析在自然环境中,铁器远比青铜器更难于保存,因为铁比铜活泼,所以保存完好的铁器比青铜器要少得多。
影响铁器腐蚀的因素很多,既与冶炼过程中形成铁碳化合物的品种有关,也与铁器的存放环境及表面受污染的程度有关。
文物保护
金属的保护方法高中
金属的保护方法高中
金属的防护
(1)阴极保护也就是在介质中插入对电极(阳极),将被保护的金属作为阴极,通过外电路提供电源的方式,通过电源给被保护的金属提供电子,对金属进行保护。
这里的关键之处在于:如何使用阳极材料。
因为阳极材料在电化学反应中工作电位高,常规材料难以承受。
(2)牺牲阳极技术在这种技术中,直接将更活泼的金属插入到跟金属工作的同一腐蚀介质中,然后用导线将两种金属相连,这样可以实现电子从更活泼的金属一侧转移到被保护的金属一侧。
导致更活泼的金属的腐蚀加剧,而削减了另一个金属的腐蚀。
(3)阳极保护技术阳极保护法的基本原理也可以从电位-pH图中加以介绍。
在电位-pH中,我们知道只要将电极电位和pH值调整到图中的右上角区域,那么金属铁的稳定的腐蚀产物(三氧化二铁)就可以牢牢粘附在电极的表面,进而实现对金属的保护作用。
铁器文物腐蚀与保护的几个问题
□李建丽铁器文物腐蚀与保护的几个问题一、铁质文物腐蚀的根本原因目前对于铁质文物腐蚀的影响因素方面的研究已十分系统、完整。
在《文物保藏学原理》中,根据腐蚀环境的不同将腐蚀分为大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀,并分别阐述了每一类腐蚀的影响因素,但未提到腐蚀的根本原因。
还有学者将腐蚀反应的影响因素分为内因和外因,内因是文物本身的化学组成、内部与表面的结构等,由此决定它的特性;外因是指文物所在的环境中,如温度、湿度、光线、环境大气污染和地质污染等。
但关于腐蚀的根本原因仍有待研究。
有学者将氯离子、铁自身的结构性质等因素归为腐蚀发生的原因。
文物的组成成分不均匀、氯离子等因素可能会影响腐蚀反应,生成不同种类的电化学腐蚀,但文物组织结构的差异、表面金相组织的不同等因素,绝不是引起电化学腐蚀的原因,这些铁质文物自身的结构性质,也不是造成腐蚀反应的内在因素。
它们都是腐蚀反应加速的原因而非腐蚀反应的原因。
如文物界的“谈氯色变”,氯离子的存在会加速铁质文物的腐蚀速率,但并不代表它是腐蚀发生的原因。
简要推理可知,若文物储存于只有氯离子的环境中、或是文物只是表面或结构十分不均匀,文物的腐尽管如此,若是腐即使其二、腐蚀的严重性依据金属腐蚀的电化学理论,铁质文物的腐蚀依然遵循金属腐蚀的电化学机理,只是,在出土之前已遭受到严重的腐蚀,出土并进入富氧的大气环境后,一个高效的铁腐蚀电池体系立刻开始启动并以极高的速度在腐蚀的第三阶段运行。
这是金属文物区别于一般工业制品在腐蚀方面的最著的特点。
从哲学上看,这就是所谓矛盾的特殊性问题,不了解矛盾的特殊性就无法认识具体的事物。
基于同样的观点,铁质文物又与青铜器不同,从金属学讲,铜及其合金属易钝化金属,通常条件下,在腐蚀过程中很容易再次钝化。
与此相反,铁是活泼金属,不仅阳极过程的电流密度大,而且没有特殊的条件,是很难进入钝态的。
也就是说,铁在全面腐蚀阶段,其腐蚀速度仅受阴极过程控制。
大量的实验事实业已证明,铁的腐蚀产物中,有许多成分是氧进行还原反应的良好电催化剂,即我们俗称有害锈,可极大地加速阴极过程,从而加速铁的腐蚀。
冶金考古,铁器文物保护
灰口铁要求温度高。技术高,较之白口铁晚炼出。
生铁种类(按显微结构划分) 共晶铸铁:含碳4.3%铁碳合金,液态冷却至1130℃,形成
共晶体。白口铁:奥氏体和渗碳体,即莱氏体;灰口铁: 奥氏体和石墨。
亚共晶铸铁:含碳低于4.3%而高于2%的铁碳合金,凝固时 先析出部分奥氏体,其余凝固成共晶体。
第五章 铁器及其保护
铁器的出现是继青铜器之后,标志着人类社会的生产力又一次 飞跃。 最早的人工冶铁制品:河南三门峡虢国西周晚期墓。块炼铁和 块炼渗碳钢。 最早的铸铁(生铁)器:山西天马—曲村铁残片2件,公元前8世纪 的产品,残片器形难辨,过共晶和共晶白口铁。 战国至西汉中期:以铸铁为主,生、熟并用; 西汉晚期至魏晋南北朝:制钢术大发展;
生铁种类
白口铁、麻口铁、灰口铁三种。
白口铁:不含硅或硅很低,且不含石墨的铸铁。所有碳分, ห้องสมุดไป่ตู้微量溶于铁外,都呈化合碳状态,主要呈渗碳体(Fe3C) 形式。因断口近于白色而得名。 性硬而脆,难于切削加 工,但耐磨性极佳;适合制造犁铧一类农具,不适合制作 兵器等;
灰口铁:硅分解碳化铁为游离碳和铁很低;若含硅量为1.5 -3%,大部分碳游离,成片状石墨;断口呈灰色。 硬度 较白口铁低,脆性较小;润滑性和耐磨性皆佳;其耐磨性 甚至高于一般的钢;此外,尚具有消振能力。适合铸造各 种铁器。铁素体基体、铁素体-珠光体基体、珠光体基体 上分布片状石墨。
多的团絮状石墨组织。石墨化为主。 铁素体可锻铸铁、珠光体可锻铸铁 形成机理:含碳量适当的白口铁(2.2-2.9%),长时间高
温退火处理。缓慢加热至870℃,保温后缓慢冷却,渗碳 体逐步分解出的石墨小片聚集成团絮状。韧性优于白心, 刚柔结合,耐冲击。
铁的生锈与防护
铁的生锈与防护铁的生锈与防护一、问题的提出:铁生锈,大家司空见惯。
但同样是铁制品,有的极容易生锈,有的却很难生锈。
比如放在潮湿的地方的铁制品很容易生锈,但放在干燥的地方的铁制品却不是很容易生锈;裸露在空气中的铁制品很容易生锈,但涂了油漆的或镀上了一些不易生锈的金属后的铁制品却不太容易生锈。
为什么会出现这种现象?铁生锈到底与哪些因素有关?二、问题假设:铁生锈与空气和水有关在潮湿的地方的铁器比干燥的地方的铁器更容易生锈是因为在潮湿的地方的铁器比干燥的地方的铁器更容易与水接触;而涂了油漆的铁制品不容易生锈则是因为油漆起到了隔绝空气中和水的作用。
而如果要减少铁的生锈,则可以从实验的结论出发,任意切断生锈条件中的一个便可。
如把铁上面涂上油漆,便切断了铁和空气的接触。
而把一些铁制品如菜刀等用完后擦干并放在干燥的地方,则可以切断铁和水的接触,从而防止铁制品生锈。
三、进行实验,查找资料:根据我们的假设,我们设计了如下实验:将一只较软的小塑料瓶中通入氧气,并且注入适量的蒸馏水,将一只被打磨光滑的铁钉的一部分浸在水中,一部分露出水面,将杯口盖住,待到铁生锈时若瓶变瘪则与氧气有关,若水面与氧气交界处锈蚀最快则是水与氧气共同作用的结果。
四、得出结论:因为铁的价电子速率可塑性较大,化学性质较活泼,所以铁较易与氧起反应。
自然界的铁一般都呈氧化状态,炼铁实际上是把氧化铁还原成铁。
铁能与纯氧剧烈反应,铁还能与潮湿空气中的氧缓慢地进行氧化反应--铁生锈。
铁在干燥的空气中不易生锈,浸在与大气隔绝的水中也不易生锈,而在潮湿的环境中很易生锈。
为什么?在潮湿的空气中,空气中的氧价和运转的速率较高,时常与水汽中的氧互换位置,刚从水汽中置换出来的氧速率不稳,瞬时还有单原子氧出现,有较强的氧化性能,其时,正好与铁的价和速率一致,所以很容易与铁化合,形成三氧化二铁。
三氧化二铁质地疏松吸潮,形成了铁生锈的恶性循环。
还有空气中的二氧化碳有少量能溶入水中,形成局部碳酸,与铁反应,这也是铁生锈的原因之一。
铁器文物的保护措施赵卫东
铁器文物的保护措施赵卫东发布时间:2021-08-12T08:18:27.718Z 来源:《中国科技人才》2021年第12期作者:赵卫东[导读] 铁器大多数是以铁为主,和碳相结合的合金,我国是世界上最早使用铁器的国家,因此我国出土了许多价值连城的铁器文物,对研究我国社会历史演变具有重要的价值。
由于铁器文物长期埋于地下并受到严重的腐蚀,而在出土后又由于环境的急剧改变,加重了铁器的腐蚀程度,如果不对其采取有效的保护措施,不久就会面目全非。
本文论述了铁器文物形成锈蚀的主要因素及保护铁器文物的方法,以供参考。
赵卫东黑龙江省七台河市文物保护中心【摘要】铁器大多数是以铁为主,和碳相结合的合金,我国是世界上最早使用铁器的国家,因此我国出土了许多价值连城的铁器文物,对研究我国社会历史演变具有重要的价值。
由于铁器文物长期埋于地下并受到严重的腐蚀,而在出土后又由于环境的急剧改变,加重了铁器的腐蚀程度,如果不对其采取有效的保护措施,不久就会面目全非。
本文论述了铁器文物形成锈蚀的主要因素及保护铁器文物的方法,以供参考。
【关键词】铁器文物保护措施通常出土的铁器文物出现的损坏现象有生锈、膨胀、龟裂、变形等,而铁的化学性质比铜活泼,因此在自然环境中,铁器比青铜器更难保存。
一、铁器的腐蚀机理我国使用铁的历史要追溯至三千多年以前,当时利用的是自然铁,即陨铁。
地球上的纯铁是极稀少的,因铁易氧化而成矿物。
古代遗存的铁器,在各地博物馆皆有收藏,由于铁的化学性质活泼,生成的腐蚀物结构疏松,因而出土铁器,常酥裂、穿孔、瘫碎、鳞片脱落、甚至全部矿化。
古代铁器长久埋藏于潮湿且含氯化物的地下环境中,出土后又受大气污染,促使铁器腐蚀。
铁器腐蚀机理复杂,是化学、电化学和细菌腐蚀交错作用的结果。
铁的腐蚀在地下埋藏时已开始,土壤中含多种无机盐和矿物质,如硫酸盐、氧化物等,它们溶于水后,形成强电解质溶液,对铁有腐蚀作用。
土壤的酸碱度、透气性、电阻微生物,对地下的铁器皆有影响。
古代铁器的保护与修复技术研究
古代铁器的保护与修复技术研究古代铁器在我国历史文化遗产中占据着重要地位,它们承载着丰富的历史信息和文化内涵。
然而,由于受到时间、环境等因素的影响,古代铁器往往出现了锈蚀、损坏等问题,因此保护与修复技术显得尤为重要。
一、古代铁器保护的重要性1. 古代铁器的独特价值古代铁器作为历史文化遗产,具有独特的历史、艺术、科学价值。
它们不仅可以反映古代冶炼工艺、社会生活等方面的情况,还可以提供珍贵的研究资料,对于揭示我国古代文明和历史的发展具有重要意义。
2. 古代铁器的保护意义随着时间的推移,古代铁器往往会受到氧化、锈蚀等因素的影响,使其表面出现损坏情况。
若不及时采取保护措施,这些宝贵的文物可能会受到严重破坏,从而影响到后代对我国历史文化的了解和认识。
二、古代铁器保护与修复技术现状分析1.传统保护与修复方法在古代铁器保护与修复方面,我国传统的方法主要包括保洁、防锈、封存等措施。
保洁是指清除铁器表面的尘土、油渍等杂质,以保持其表面清洁;防锈则是通过对铁器表面进行防腐处理,有效延缓其锈蚀速度;封存则是将铁器置于密封无风的环境中,避免其受到空气、湿气等因素的侵害。
2.现代保护与修复技术随着科技的发展,我国在古代铁器保护与修复技术方面也取得了一定的进展。
现代技术包括X射线、红外线、激光等手段的应用,可以更准确地了解铁器的材质、形态等方面的特征,为其修复提供了更科学的依据。
同时,现代化的修复工艺以及使用特殊的材料和设备,也能有效地修复古代铁器的表面损伤,使其恢复原貌。
三、古代铁器保护与修复技术研究现状1.古代铁器材料分析首先需要对其材料进行分析,了解其具体的成分、结构等特征。
通过X射线、红外线等手段的应用,可以对古代铁器的材料进行准确的测定,为后续的修复工作提供必要的依据。
2.表面清洁与防锈处理针对古代铁器表面的清洁和防锈工作,需要采取恰当的措施。
在进行清洁处理时,应注意选择合适的清洁剂和工具,避免对铁器造成二次伤害。
盐酸缓蚀剂六次甲基四胺原理
盐酸缓蚀剂六次甲基四胺原理盐酸缓蚀剂六次甲基四胺,听起来是不是有点绕口?别担心,今天我们就来聊聊这位“化学明星”。
想象一下,咱们平时吃饭用的盐,给它加点特别的“调料”,就能让铁器不生锈。
这可不是魔术,而是科学的魅力!盐酸缓蚀剂就像是铁器的守护者,给它穿上一层隐形的铠甲,挡住那些侵袭的腐蚀小妖精。
你知道吗,铁在水和空气的滋润下,特别爱生锈。
就像小朋友见到零食一样,忍不住就要去咬一口。
铁遇到氧气和水,啊呀,反应可激烈了!所以,咱们需要想办法给铁器加点保护。
这个时候,六次甲基四胺就登场了,简直是救星啊!它是一种阳离子表面活性剂,听上去有点高深,其实就是能在铁表面形成一层保护膜,让腐蚀的小妖精无处下手。
想象一下,铁器表面像个大舞台,六次甲基四胺就像是那位华丽的舞者,在上面翩翩起舞。
它的分子结构就像个个性十足的“调皮鬼”,不仅能吸附在铁的表面,还能与水分子争风吃醋,形成一层坚固的保护膜。
哇,真是太妙了!这层膜就像是一把雨伞,挡住了潮湿空气的侵袭,保护了铁器的“美丽”。
不过,六次甲基四胺可不是随随便便就能成功的,它还得看环境。
环境温度、pH 值,还有浓度,这些因素都影响着它的效果。
有点像给人选衣服,合适的环境能让它发挥出最大的作用。
咱们还得时不时地关注一下这位“明星”的状态,看看它的保护效果如何。
听说,六次甲基四胺在工业上应用广泛,真是个万金油。
无论是管道、锅炉,还是其他金属材料,基本上都能看到它的身影。
就像街坊邻居,随处可见。
这位“缓蚀剂”还不怕温度高、环境恶劣,像极了那些坚韧不拔的小强,真是让人佩服!六次甲基四胺在使用后,也不会对环境造成太大负担。
它的亲水性和疏水性完美结合,像是把水和油的关系调和得恰到好处。
这样一来,不仅保护了金属材料,还为环境出了一份力。
真是“两全其美”,让人不由得感叹科学的伟大。
咱们在使用的时候也得小心点,别让它过量使用。
就像吃饭,适可而止才能保持健康。
过量的缓蚀剂反而可能会带来副作用,所以用量要掌握得当。
防止铁生锈的方法
防止铁生锈的方法铁生锈是由于铁与氧气反应产生的化学变化。
长期暴露在潮湿的环境中,铁制品容易生锈,导致质量下降和减少使用寿命。
为了保护铁制品免受锈蚀的侵害,我们可以采取一些方法来预防铁生锈。
1. 使用防锈涂料涂上一层防锈涂料是最常用的防止铁生锈的方法之一。
防锈涂料可以形成一层保护膜,在氧气和水分等外界因素的侵蚀下,有效阻止铁与环境中的氧气发生反应。
选择高质量的防锈涂料,可提供更持久的防护效果。
在涂抹防锈涂料之前,需要确保铁制品的表面干净、光滑。
可以使用砂纸或钢丝刷将表面的锈迹和污垢清除干净,然后再涂抹防锈涂料。
根据不同的环境和使用条件,可以选择油性防锈涂料、水性防锈涂料或者环氧树脂防锈涂料等。
2. 镀锌处理镀锌是另一种常用的防锈方法。
镀锌是通过将铁器浸入熔融的锌中,使其表面形成一层锌层。
锌具有较强的耐腐蚀性,能够在铁器表面形成一层保护膜,阻止铁与氧气的直接接触,从而起到防锈的作用。
使用镀锌方法防止铁生锈时,需要事先清洁铁器表面,确保无油污和杂质的存在。
然后将铁器浸入熔融的锌中,使其表面镀上一层锌层。
镀锌后的铁器可以有效抵御氧气和水分的侵蚀,具有较长的使用寿命。
3. 添加缓蚀剂缓蚀剂是能够减缓金属腐蚀速度的一种物质。
在铁制品上添加缓蚀剂可以有效防止铁生锈。
缓蚀剂能够与金属表面形成一层保护膜,阻止金属与外界环境的接触,减少金属腐蚀的发生。
铁制品的缓蚀剂可以通过喷涂、涂刷或浸泡的方式添加在铁器表面。
缓蚀剂通常具有较强的附着力,能够长时间保持在金属表面。
此外,缓蚀剂还可以具有一定的自修复能力,当保护膜受损时,可以自动修复,延长防护效果的持久性。
4. 控制湿度和温度铁生锈的速度与环境的湿度和温度直接相关。
湿度高的环境更容易导致铁生锈,因为湿气中的水分可以快速与铁发生反应并氧化。
温度较高的环境也会加速铁的锈蚀过程。
因此,保持室内环境的湿度和温度对于防止铁生锈非常重要。
使用除湿器来降低室内湿度,保持适宜的湿度水平。
博物馆学笔记:藏品保护
博物馆学笔记:藏品保护第五章藏品保护一、藏品保护的概念和内容1.文物的损毁与质变(1)人为损毁文物的表现①为城市的现代化,用新建筑替代古建筑。
②名胜古迹区兴建机场、公路、桥梁、索道、饭店和人造景观,破坏文化古迹的环境风貌,毁坏文化古迹。
③交通发达引起频繁震动,破坏地质构造的稳定,削弱地下文物的地壳基础。
④水利资源开发,河流改道,影响尚埋藏于地下的文物的保存。
⑤城市用水量增长,地下水减少,地基下沉,妨害文物安全。
⑥烟囱林立,烟雾迷漫,污水废气排放,造成环境污染,腐蚀文物。
⑦旅游业发展,观光旅游者文化素养、道德风尚欠缺,对文物随意触摸、涂刻造成危害。
⑧不合理的考古发掘和文物出土后所采取的保护措施不利。
⑨不适当的养护方法和修复工艺。
⑩管理不妥,疏忽失职,造成损坏。
(2)自然破坏文物的表现①地壳运动、地震、火山爆发、洪水、潮汐、地下水活动、台风、雷击等灾难性的巨大破坏力对文物的损毁。
②气候变化、光线辐射、空气污染、生物危害等对文物的侵袭。
2.藏品保护的基本内容(1)分析藏品的成分结构(2)探索藏品的质变机理(3)查明藏品在地下的埋葬环境(4)研究藏品在博物馆的保存环境(5)藏品的保养方法(6)藏品的修复技术(7)藏品的年代测定技术(8)藏品的复制技术(9)自然标本制作技术3.藏品保护的基本原则(1)保持文物原状①文物原状的概念文物的原状是指文物经过人为作用和自然力影响不同程度地发生变化,历史地形成了经历变化后的状态。
②博物馆的原状分类a.博物馆的建筑物是古建筑或纪念建筑,属专题性、纪念性博物馆,其馆舍本身即为文物,建筑物原状的内容应包括固有的位置、规模、造型、结构、法式、工艺、材料、色彩、质感、环境布局、景观风貌等。
b.博物馆的建筑物虽也是古建筑或纪念建筑,但原附属于这座建筑的文物已不复存在,仅被当做馆舍。
c.博物馆的馆舍是现代建筑,应按原状保存的只是馆藏文物。
藏品来自发掘的出土文物、搜集的传世文物和一切移入博物馆收藏陈列的文物。
保护铁器不生锈的五个方法
保护铁器不生锈的五个方法One of the greatest challenges of owning iron equipment is preventing corrosion. Iron tools, machinery, and cookware are susceptible to rust, which not only diminishes their functionality but also makes them unappealing. However, there are several effective methods for protecting iron from rust and ensuring its longevity.拥有铁器的最大挑战之一是防止生锈。
铁制工具、机械和炊具容易生锈,这不仅会降低它们的功能,还会让它们看起来不太吸引人。
但是,有几种有效的方法可以保护铁器不生锈,确保其长期使用。
First and foremost, maintaining a dry environment is crucial for preventing rust on iron. Moisture is the primary catalyst for rust formation, so it's essential to store iron items in a dry location. This means keeping them away from damp or humid areas and wiping them down after use to remove any moisture accumulation. Additionally, using a dehumidifier in areas prone to high humidity can be beneficial for keeping iron items dry and rust-free.首先,保持干燥的环境对于预防铁器生锈至关重要。
铁器是继青铜器之后出现的
铁器是继青铜器之后出现的,又一类极具历史标志性的器物。
在我国,铁器最早出现于商代。
但那时的铁质器物均是利用陨铁为原料制得的。
真正出现人工炼铁的还是在西周时期(虢国墓“玉柄铁剑”)。
春秋时期冶炼技术飞速进步。
至迟在春秋晚期,工匠们已开始在较低温度下(约800~1000℃)用木炭还原铁矿石以得到单质铁,这就是最早的块炼铁。
这之后岩铁技术又经历了战国初期的白口铁、可锻铸铁,战国中晚期的麻口铁、块炼钢,西汉中期的灰口铁、百炼钢,东汉的炒钢、铸铁脱碳钢,最后到南北朝的灌钢等一系列变革。
但无论冶炼技术如何改变,它们的本质都是用碳还原铁矿石以得到单质铁。
不同时代引入碳量的不同,决定了我国古代铁器结构的不同。
纵观我国古代的各类铁器,其结构大致可分为三种:其一,只含铁素体,即含碳量很低的铁碳固溶体,如最早的块炼铁;其二,由铁素体和渗碳体(FeC3)组成。
这种铁器的耐蚀能力较好,因为渗碳体多分布于器表而渗碳体的耐蚀力又比较强。
如战国初期的白口铁;其三,由铁素体和游离的碳组成(有时也含有少量的渗碳体)。
如战国早期的可锻铸铁及西汉中期的灰口铁等。
但无论是抗蚀力较好的白口铁还是抗蚀力较差的可锻铸铁,在历经了上千年的漫长岁月后,都不可避免地会受到不同程度的腐蚀,有些甚至已经濒临毁灭。
阻止这些珍贵历史遗物的进一步毁坏,是我们文物保护工作者一项艰巨的任务。
在决定用什么方法去做之前,先让我们来了解一下它的腐蚀机理。
铁器的腐蚀按介质不同主要分为三种——土壤腐蚀、大气腐蚀及海水腐蚀。
其中,土壤腐蚀是铁器出土前的主要腐蚀方式。
当铁器埋藏于地下时,铁直接与土壤、水份接触,发生如下电化学反应:阳极:Fe → Fe2++ 2e阴极:O2 + H2O + 2e → 2OH- 或2H ++ 2e →H2(PH<4的土壤)铁器被逐渐腐蚀掉。
但铁在土中的腐蚀决不是仅此一种形式,还有一种很重要的形式就是细菌的作用。
其中在含氧环境下,铁器上会出现一种好氧菌——铁细菌,这种细菌会氧化水中溶解的和金属微电池腐蚀出来的亚铁为高铁化合物。
探寻古代铁器的历史与价值
探寻古代铁器的历史与价值古代铁器作为人类文明发展的见证,承载着丰富的历史意义与文化价值。
这些铁器以精湛的工艺、独特的形态和丰富的象征意义,吸引着众多收藏家、考古学家和历史学家的注意。
本文将探寻古代铁器的历史与价值,带领读者一同了解它们的精彩故事。
一、古代铁器的起源与发展古代铁器的历史可以追溯到公元前2000年左右,当时人们开始使用铸铁做成的工具和武器。
从此后的几个世纪中,铁器的制作技术不断进步,并且逐渐在各个文明中得到广泛应用。
古代希腊、罗马、中国和埃及等地都留下了许多珍贵的铁器文物,这些文物展现了当时社会的经济状况、科技水平和文化特色。
二、古代铁器的品种与工艺古代铁器的品种繁多,包括刀剑、戈矛、铠甲、冶具和礼器等。
每一种铁器都有着独特的形态和用途,在制作工艺上也各具特色。
例如,中国古代的宝剑以其精湛的铸造和造型优美而闻名,被誉为“剑中之王”;古埃及的铁器则主要以刻画精细的浮雕装饰为特点;而古罗马的铁制战甲则常常被设计成威严的军事风格。
三、古代铁器的历史价值古代铁器不仅体现了人类文明的进步,还具有丰富的历史价值。
首先,它们提供了研究古代社会、经济和军事制度的重要线索。
通过对古代铁器的研究,我们可以了解当时社会的科技水平、工艺技巧和人们的生活方式。
其次,古代铁器也是文化交流的重要媒介。
各个文明之间的贸易和征战,使得铁器在不同地区传播,同时也带来了不同文化的融合与碰撞。
最后,古代铁器作为稀有的文物,具有极高的收藏价值。
它们既代表着独特的历史时期,又承载了丰富的文化内涵,因此备受收藏家青睐。
四、古代铁器的市场与鉴定如今,古代铁器已经成为艺术品市场上备受追捧的对象。
因其历史价值和稀缺性,古代铁器的价格不断攀升。
而对于一般收藏者而言,如何辨别真伪显得尤为重要。
鉴定古代铁器的真伪需要从制作工艺、材质和风格等多个方面进行综合分析。
此外,还需要考虑文物的保存状况和历史背景等因素。
对于不具备专业知识的人来说,购买古代铁器时最好寻求专业人士的指导,以避免受到欺骗。
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铁器的保护
··················································································································································在常见的金属器物中,铁器最容易被腐蚀,尤其是在稍带潮湿的环境中。
铁器的腐蚀主要是铁和氧气、氯化物、水、硫化物之间发生化学反应。
铁器的去锈方法一般可分为机械去锈法和化学试剂去锈法。
机械去锈一般是用刀、凿、钻等金属工具(现在也有好多工作人员选用牙科工具),进行剃、挑、剐、凿等操作,去除铁器表面较厚的锈层。
化学试剂去锈常用醋酸、磷酸、柠檬酸、草酸等一些弱酸溶液,或者一些弱酸的盐类,比如柠檬酸铵、草酸钠、醋酸钠、EDTA二钠盐等。
氯化物也是铁器锈蚀的活跃因素,要增加铁器的稳定性就必须对其清除。
去除氯化物的方法主要有:一、深洗技术:用蒸馏水浸泡,定期换水,冷热交替加速洗涤。
白天水浴加热,晚上让其冷却。
(注:对于质地松脆的铁器,不宜直接用此方法,应先加固再清洗)。
二、倍半碳酸钠法:将铁器浸泡在适当浓度的倍半碳酸钠溶液中,每周更换一次新鲜溶液,测量溶液中的氯离子浓度,直到基本不含氯离子为止。
由于铁本身的金属活泼性及其结构的不均匀性,在大气中总会有被腐蚀的趋势,因此须进行表面保护处理。
常用磷酸盐、EDTA缓蚀剂、鞣酸等做缓蚀处理,并用石蜡或合成树脂材料做表面封护。
保存环境:铁器适合在干燥的环境中保存,相对湿度最好低于50%。
二氧化硫、硫化氢等有害气体对铁器的腐蚀起加速作用,应尽量消除。
铁器锈蚀的另外一个主要因素是氧气,所以缺氧密封保存是防锈的有利措施。