青铜器文物的腐蚀与保护
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
这层膜在 200℃ 以上的情况下仍然具有很好
的缓蚀效果。
先配制5%BTA乙醇溶液臵于可抽真空的容器中 将需保护的青铜器放入上述溶液中开动真空泵抽
至溶液沸腾停止
将整个容器臵于60℃恒温槽中，控制真空度在
52300Pa左右，保持恒温8小时以上
取出器物用乙醇法洗去器物表面残留的BTA结晶
时青铜文化发展到鼎盛时期。
后母戊鼎： 中国商代晚期的青铜器。 1939年于河南安阳殷墟 商代晚期墓出土。因鼎 腹内壁铸有“司母戊” 三字而一直被称作“司 母戊鼎”，2011年被正 式改名为“后母戊鼎”。 后母戊鼎中的“后”字 取“皇天后土”之意， 表示最高的尊敬。
西周后期到春秋时期为青铜文化晚期。
氧化亚铜在湿气，氧气和二氧化碳或氯的作用下产生孔雀
石，蓝铜矿，副氯铜矿和氯铜矿： Cu2O+O2+H2H+CO2 →Cu2(OH)2Co3 (孔雀石） 4Cu2(OH)2CO3+2Cu2O+CO2+O2+H2O→4Cu3(OH)2(CO3)2
除氯
防氧
防潮
辉光放电法
激光除锈法
4Cu十4HCl十02→4CuCl十2H20
形成的氯化亚铜又与浸入内部的氧气和水作用生成碱式氯
化铜。这样周而复始，使青铜器的腐蚀产物不断扩展、深 入，直到器物溃烂、穿孔，这就被称为“青铜病”
氧首先和铜作用生成氧化亚铜：
2Cu + 1/2O2 →Cu2O 氧化亚铜薄膜在干燥环境下不会继续锈蚀。
属防锈剂和缓蚀剂。广泛用于循环水处理剂， 防锈油、脂类产品中，也应用于铜及铜合金 的气相缓蚀剂、润滑油添加剂。在电镀中用 以表面纯化银、铜、锌，有防变色作用。 1967年被用于古青铜器的保护，至今仍然是 铜合金文物保护中应用最为普遍的缓蚀剂。
中文别名： 1，2，3-苯骈三氮唑，苯并三氮唑，
AMT复合剂(ACN1)能方便、快捷、有效地
去除粉状锈，这是因为AMT复合剂有选择 地与粉状锈反应，形成Cu(Ⅱ)AMT絮状物 ，这一过程一直进行到将粉状锈完全从腐蚀 产物的微缝隙和下面的金属中去除为止。
AMT复合剂在清洗粉状锈或在最终成膜时，可在
青铜文物基本上形成致密的、无色透明的、无光 泽的保护膜，保持青铜文物的外观、特征、颜色 基本不变，达到文物保护和考古、鉴赏的要求， 避免了单一AMT处理青铜文物表面是浅黄色的现 象，保护膜同时具备较好的耐蚀性能
镜(STM)等方法表征研究了在含氯化钠的2-巯基苯 并恶唑(MBO)溶液中铜样品表面所形成的缓蚀膜. 研究结果表明,MBO是成膜型缓蚀剂,它在铜发生腐 蚀的条件下,通过化学反应在铜表面形成不溶且致 密的膜,从而起到缓蚀作用.其中的S和N原子在缓蚀 膜构成中起重要作用.
谢谢观赏
AMT复合剂保护腐蚀的青铜文物，将传统除粉状
锈、臵换氯离子、缓蚀保护三步工艺，简化为一 种工艺，不但方法简单便于推广，且节省大量的 人力和物力，这种以AMT复合剂处理保护腐蚀青 铜器的方法为更好、更快地保护青铜文物提供了 一种途径。
中文名：2-巯基苯并恶唑(MBO) 用AES、XPS、FTIR和原位(in situ)扫描隧道显微
一.前言 二.青铜器的组成与发展 三.青铜器的腐蚀机理 四.青铜器的保护原理及保护方法
人类历史上曾经历了一个以青铜器为标志的人 类文化发展阶段，即青铜时代。青铜时代及其文 化在中国历史发展过程中占有极其重要的地位， 保存下来的器物种类繁多，造型别致，纹饰精美 ，铭文内容丰富，文字精炼，是研究这一以青铜 制造为特征的人类物质文明发展阶段政治，经济 ，文化，科学技术和艺术的珍贵实物资料。青铜 文化，是我国古代文明的象征之一，通过对青铜 器充分的研究来保护好这些青铜文物是紧迫而重 要的任务。
特点 1、以BTA为主加入一些可提高缓蚀能力的其 他药剂如苄胺，其缓蚀效果更优良 2、成膜的速度加快 复合式BTA是研究将缓蚀剂提高到阻止腐蚀 的重要途径之一。
1988年印度卡罗尔等人发现一种有机化合物5-氨 基-2-巯基-1,3,4-噻二唑(AMT )是一种很好的金属 缓蚀剂，它能除去青铜病，同时在金属表面形成 抗腐蚀的聚合物保护层。但是，单一AMT处理青 铜文物，去除粉状锈速度较慢，且使文物表现呈 浅黄色。这种处理的结果达不到我国《文物保护 法》规定的“修旧如旧”、“不改变原貌”和文 物保护和考古界的要求。为了解决AMT处理青铜 文物变色的难题，我们研究了AMT复合配方即 ACN1。用AMT复合剂保护处理了一批腐蚀的青铜 文物，得到了较为满意的效果。
缓蚀剂保护法
原理：利用氢气，甲烷，氮气，和氩气混合物
中产生辉光放电（辉光放电(glow discharge)是 指低压气体中显示辉光的气体放电现象，即是 稀薄气体中的自持放电现象。），还原覆盖于 新出土金属文物上的块状锈，除去锈蚀层中的 氯离子。
优点：处理时间短，操作简单，条建议控制，
苯三唑 分子式：C6H5N3 奶白色针状结晶。 熔点96-100℃。 易溶于醇、丙酮、氯仿等有机溶剂，在水中溶解 度小 沸点：204℃（压力2KPa）。
BTA分子中的氮原子上有孤对电子，可以与
金属表面的铜离子以配位键结合，形成络合 物吸附在金属表面，最终形成一个厚度仅为 50A的致密稳定的保护膜。
与其他缓蚀剂联合作用，效果会更好。
使源自文库时用BTA加入低浓度的乙醇溶液浸泡被保护的
青铜器。为了渗入内部，可以用减压的方法（抽 真空）；为了提高缓蚀效果，可以采用在 60℃ 下 加热促进反应。
青铜器在被腐蚀的情况下，器体内部 会有气孔，利用真空泵可将气体从气孔 中抽出来，有利于促进材料的渗透。同 时抽真空也会降低沸点，使反应更容易 的进行。
穿透水膜而与铜作用形成氯化亚铜： Cu十 Cl- → CuCl 十e 氯化亚铜又与水反应生成氧化亚铜和盐酸： 2CuCl十H2O→Cu2O十2HCl
氧化亚铜遇氧气、水和二氧化碳时可生成碱式碳酸铜:
Cu2O十1/2O2十H2O十CO2→CuCO3· Cu(OH)2
氧化亚铜遇水、氧，加上盐酸又可转化为碱式氯化铜：
到战国后期，随着铁器的推广，青铜制 造逐渐衰落。
云纹铜禁：其器身以粗细不同的铜梗支撑多层镂空云纹，十二只龙 形异兽攀缘于禁的四周，另十二只蹲于禁下为足。这是我国迄今发 现用失蜡法铸造的时代最早的青铜器，其工艺精湛复杂，令人叹为 观止。被誉为河南博物院九大镇院之宝之一 。
器物埋藏地下时接触到氯化物，因为氯离子半径小，容易
很有发展前景
原理：利用激光激励出的巨大光能，瞬时作
用再表面锈层上，是表面温度迅速上升，将 结构疏松，能量吸收能力强的锈层迅速烧融 、气化，使之与本体分离。
优点：会使文物表面相变硬化，形成一层致
密的保护层，可以使青铜器文物与外界隔绝 而防止进一步锈蚀。
苯并三氮唑
苯并三氮唑（BTA）主要作为水处理剂、金
青铜是铜与锡或铅按一定比例熔铸而成
的合金，以铜为主，颜色呈青，故称青 铜。青铜与纯铜相比，熔点降低，硬度 增加。
早期青铜文化 中期青铜文化
晚期青铜文化
早期青铜文化正直夏王朝时期，其中河
南偃师二里头文化为典型代表。
河南偃师二里头文化绿松石龙形器
中期青铜文化包括商代至西周前期。此
Cu20十2H2O十O2十2HCl→CuCl2· 3Cu(0H)2。
由于氧化亚铜层的转化产物一碱式氯化铜是疏松膨胀的，
呈粉状，通常称为粉状锈，氧和水仍可进入其中，使氯化 亚铜层转化为碱式氯化铜∶
4CuCl十O2十4H2O→CuCl2· 3Cu(OH)2十2HCl
上面反应中所生成的盐酸，又使铜转化为氯化亚铜：
的缓蚀效果。
先配制5%BTA乙醇溶液臵于可抽真空的容器中 将需保护的青铜器放入上述溶液中开动真空泵抽
至溶液沸腾停止
将整个容器臵于60℃恒温槽中，控制真空度在
52300Pa左右，保持恒温8小时以上
取出器物用乙醇法洗去器物表面残留的BTA结晶
时青铜文化发展到鼎盛时期。
后母戊鼎： 中国商代晚期的青铜器。 1939年于河南安阳殷墟 商代晚期墓出土。因鼎 腹内壁铸有“司母戊” 三字而一直被称作“司 母戊鼎”，2011年被正 式改名为“后母戊鼎”。 后母戊鼎中的“后”字 取“皇天后土”之意， 表示最高的尊敬。
西周后期到春秋时期为青铜文化晚期。
氧化亚铜在湿气，氧气和二氧化碳或氯的作用下产生孔雀
石，蓝铜矿，副氯铜矿和氯铜矿： Cu2O+O2+H2H+CO2 →Cu2(OH)2Co3 (孔雀石） 4Cu2(OH)2CO3+2Cu2O+CO2+O2+H2O→4Cu3(OH)2(CO3)2
除氯
防氧
防潮
辉光放电法
激光除锈法
4Cu十4HCl十02→4CuCl十2H20
形成的氯化亚铜又与浸入内部的氧气和水作用生成碱式氯
化铜。这样周而复始，使青铜器的腐蚀产物不断扩展、深 入，直到器物溃烂、穿孔，这就被称为“青铜病”
氧首先和铜作用生成氧化亚铜：
2Cu + 1/2O2 →Cu2O 氧化亚铜薄膜在干燥环境下不会继续锈蚀。
属防锈剂和缓蚀剂。广泛用于循环水处理剂， 防锈油、脂类产品中，也应用于铜及铜合金 的气相缓蚀剂、润滑油添加剂。在电镀中用 以表面纯化银、铜、锌，有防变色作用。 1967年被用于古青铜器的保护，至今仍然是 铜合金文物保护中应用最为普遍的缓蚀剂。
中文别名： 1，2，3-苯骈三氮唑，苯并三氮唑，
AMT复合剂(ACN1)能方便、快捷、有效地
去除粉状锈，这是因为AMT复合剂有选择 地与粉状锈反应，形成Cu(Ⅱ)AMT絮状物 ，这一过程一直进行到将粉状锈完全从腐蚀 产物的微缝隙和下面的金属中去除为止。
AMT复合剂在清洗粉状锈或在最终成膜时，可在
青铜文物基本上形成致密的、无色透明的、无光 泽的保护膜，保持青铜文物的外观、特征、颜色 基本不变，达到文物保护和考古、鉴赏的要求， 避免了单一AMT处理青铜文物表面是浅黄色的现 象，保护膜同时具备较好的耐蚀性能
镜(STM)等方法表征研究了在含氯化钠的2-巯基苯 并恶唑(MBO)溶液中铜样品表面所形成的缓蚀膜. 研究结果表明,MBO是成膜型缓蚀剂,它在铜发生腐 蚀的条件下,通过化学反应在铜表面形成不溶且致 密的膜,从而起到缓蚀作用.其中的S和N原子在缓蚀 膜构成中起重要作用.
谢谢观赏
AMT复合剂保护腐蚀的青铜文物，将传统除粉状
锈、臵换氯离子、缓蚀保护三步工艺，简化为一 种工艺，不但方法简单便于推广，且节省大量的 人力和物力，这种以AMT复合剂处理保护腐蚀青 铜器的方法为更好、更快地保护青铜文物提供了 一种途径。
中文名：2-巯基苯并恶唑(MBO) 用AES、XPS、FTIR和原位(in situ)扫描隧道显微
一.前言 二.青铜器的组成与发展 三.青铜器的腐蚀机理 四.青铜器的保护原理及保护方法
人类历史上曾经历了一个以青铜器为标志的人 类文化发展阶段，即青铜时代。青铜时代及其文 化在中国历史发展过程中占有极其重要的地位， 保存下来的器物种类繁多，造型别致，纹饰精美 ，铭文内容丰富，文字精炼，是研究这一以青铜 制造为特征的人类物质文明发展阶段政治，经济 ，文化，科学技术和艺术的珍贵实物资料。青铜 文化，是我国古代文明的象征之一，通过对青铜 器充分的研究来保护好这些青铜文物是紧迫而重 要的任务。
特点 1、以BTA为主加入一些可提高缓蚀能力的其 他药剂如苄胺，其缓蚀效果更优良 2、成膜的速度加快 复合式BTA是研究将缓蚀剂提高到阻止腐蚀 的重要途径之一。
1988年印度卡罗尔等人发现一种有机化合物5-氨 基-2-巯基-1,3,4-噻二唑(AMT )是一种很好的金属 缓蚀剂，它能除去青铜病，同时在金属表面形成 抗腐蚀的聚合物保护层。但是，单一AMT处理青 铜文物，去除粉状锈速度较慢，且使文物表现呈 浅黄色。这种处理的结果达不到我国《文物保护 法》规定的“修旧如旧”、“不改变原貌”和文 物保护和考古界的要求。为了解决AMT处理青铜 文物变色的难题，我们研究了AMT复合配方即 ACN1。用AMT复合剂保护处理了一批腐蚀的青铜 文物，得到了较为满意的效果。
缓蚀剂保护法
原理：利用氢气，甲烷，氮气，和氩气混合物
中产生辉光放电（辉光放电(glow discharge)是 指低压气体中显示辉光的气体放电现象，即是 稀薄气体中的自持放电现象。），还原覆盖于 新出土金属文物上的块状锈，除去锈蚀层中的 氯离子。
优点：处理时间短，操作简单，条建议控制，
苯三唑 分子式：C6H5N3 奶白色针状结晶。 熔点96-100℃。 易溶于醇、丙酮、氯仿等有机溶剂，在水中溶解 度小 沸点：204℃（压力2KPa）。
BTA分子中的氮原子上有孤对电子，可以与
金属表面的铜离子以配位键结合，形成络合 物吸附在金属表面，最终形成一个厚度仅为 50A的致密稳定的保护膜。
与其他缓蚀剂联合作用，效果会更好。
使源自文库时用BTA加入低浓度的乙醇溶液浸泡被保护的
青铜器。为了渗入内部，可以用减压的方法（抽 真空）；为了提高缓蚀效果，可以采用在 60℃ 下 加热促进反应。
青铜器在被腐蚀的情况下，器体内部 会有气孔，利用真空泵可将气体从气孔 中抽出来，有利于促进材料的渗透。同 时抽真空也会降低沸点，使反应更容易 的进行。
穿透水膜而与铜作用形成氯化亚铜： Cu十 Cl- → CuCl 十e 氯化亚铜又与水反应生成氧化亚铜和盐酸： 2CuCl十H2O→Cu2O十2HCl
氧化亚铜遇氧气、水和二氧化碳时可生成碱式碳酸铜:
Cu2O十1/2O2十H2O十CO2→CuCO3· Cu(OH)2
氧化亚铜遇水、氧，加上盐酸又可转化为碱式氯化铜：
到战国后期，随着铁器的推广，青铜制 造逐渐衰落。
云纹铜禁：其器身以粗细不同的铜梗支撑多层镂空云纹，十二只龙 形异兽攀缘于禁的四周，另十二只蹲于禁下为足。这是我国迄今发 现用失蜡法铸造的时代最早的青铜器，其工艺精湛复杂，令人叹为 观止。被誉为河南博物院九大镇院之宝之一 。
器物埋藏地下时接触到氯化物，因为氯离子半径小，容易
很有发展前景
原理：利用激光激励出的巨大光能，瞬时作
用再表面锈层上，是表面温度迅速上升，将 结构疏松，能量吸收能力强的锈层迅速烧融 、气化，使之与本体分离。
优点：会使文物表面相变硬化，形成一层致
密的保护层，可以使青铜器文物与外界隔绝 而防止进一步锈蚀。
苯并三氮唑
苯并三氮唑（BTA）主要作为水处理剂、金
青铜是铜与锡或铅按一定比例熔铸而成
的合金，以铜为主，颜色呈青，故称青 铜。青铜与纯铜相比，熔点降低，硬度 增加。
早期青铜文化 中期青铜文化
晚期青铜文化
早期青铜文化正直夏王朝时期，其中河
南偃师二里头文化为典型代表。
河南偃师二里头文化绿松石龙形器
中期青铜文化包括商代至西周前期。此
Cu20十2H2O十O2十2HCl→CuCl2· 3Cu(0H)2。
由于氧化亚铜层的转化产物一碱式氯化铜是疏松膨胀的，
呈粉状，通常称为粉状锈，氧和水仍可进入其中，使氯化 亚铜层转化为碱式氯化铜∶
4CuCl十O2十4H2O→CuCl2· 3Cu(OH)2十2HCl
上面反应中所生成的盐酸，又使铜转化为氯化亚铜：