空气中CO2、SO2、NOx对塑像地仗及其贴金的影响机理研究

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塑像文物是人类在社会活动中留存下来的具有艺术、历史、科学等价值的遗物,是劳动人民汗水和智慧的结晶。伴随着贴金艺术的发展,贴金成为塑像最主要的装饰之一,但由于长期暴露在外界空气中,与空气中的气态污染物、颗粒物、水蒸气等直接接触,易受环境污染以及气候多变性的影响。塑像地仗出现诸多病害,表面贴附的金箔也出现起翘、脱落、变色等现象。本文以塑像地仗及其贴金为研究对象,分别进行CO2、SO2、NOx种单一气体在不同环境因素(气体浓度、温度、相对湿度)条件下,对塑像地仗及其贴金的破坏腐蚀规律,探讨不同因素对金箔腐蚀的作用机理和演化趋势。CO2+SO2+NOx混合气体在最大腐蚀温度和相对湿度条件下,对塑像地仗及其贴金的影响研究。主要得出以下结论:(1)CO2、SO2、NOx在不同环境条件下对塑像地仗的影响研究1)在CO2腐蚀环境中,气体浓度越大,含水率、增重变大,p H总体呈减小趋势。温度为25℃时,CO2气体对塑像地仗腐蚀影响最大。相对湿度为58%时,电导率最大,p H最小。相对湿度为88%时,地仗试块含水率、增重最大。2)在SO2腐蚀环境中,气体浓度越大,地仗试块SO42-、SO32-含量和电导率也越大。气体浓度为92.35 g/m3,温度为25℃,SO2气体对塑像地仗影响最大。相对湿度为42%时,地仗试块中SO32-含量、SO42-含量最大。相对为58%时,电导率最大,p H最小。相对为88%时,地仗试块含水率和增重最大。3)在NO2腐蚀环境中,气体浓度越大,地仗试块NO3-含量和电导率越大,p H越小。气体浓度为132.75 g/m3,温度为25℃,NO2气体对塑像地仗影响最大。相对湿度为58%时,地仗试块中NO3-含量、电导率最大,p H最小,相对湿度为88%时,试块增重和含水率最大。4)在CO2+SO2+NOx混合气体腐蚀后,地仗试块浸提液中的SO42-、SO32-、NO3-含量比腐蚀前有所增大,未检测到CO32-。(2)CO2、SO2、NOx在不同环境条件下对金箔的腐蚀特征研究1)在CO2腐蚀环境中,当温度为15℃,相对湿度为42%时,金箔在CO2浓度为80 g/m3时,腐蚀增重最大。当CO2浓度为8 g/m3,相对湿度为42%时,金箔在35℃时腐蚀速率最大。当温度为15℃,CO2浓度为8 g/m3时,金箔在相对湿度为88%时腐蚀速率最大。2)在SO2腐蚀环境中,当温度为15℃,相对湿度为42%时,金箔在SO2浓度为92.35 g/m3时,腐蚀增重最大。当SO2浓度为92.35 g/m3,相对湿度为42%时,金箔在35℃时腐蚀速率最大。当温度为15℃,SO2浓度为92.35 g/m3时,金箔在相对湿度为88%时腐蚀速率最大。3)在NO2腐蚀环境中,当温度为15℃,相对湿度为42%时,金箔在NO2浓度为132.75 g/m3,腐蚀增重最大。当NO2浓度为13.27 g/m3,相对湿度为42%时,25℃时腐蚀速率最大。当温度为15℃,NO2浓度为13.27 g/m3时,金箔在相对湿度为88%时腐蚀速率最大。4)相比于金箔在单一气体中的腐蚀,在混合气体中的腐蚀平衡时间明显缩短,不同腐蚀性气体之间存在协同作用,会加速金箔的腐蚀。5)地仗贴金在单一气体环境下的腐蚀形貌变化不明显。在CO2+SO2+NOx混合气体环境下,颜色变暗,出现黑色斑点和黄黑色弧形线。
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