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采用电化学极化法在铸铁表面制备出锈层以模拟带锈的铁质文物,对试样用恒电流极化法进行脱氯处理,在脱氯过程中采用不同材质、不同形状、不同分布方式的辅助电极,比较脱氯效果表明, 用笼状低碳钢网做辅助阳极, 经过48 h的恒电流脱氯,试样中氯离子迁出率可达70.10%, 氯的含量由5.26mass%下降到0.32 mass%.综合考虑脱氯辅助阳极材料成本、可操作性以及脱氯效果,低碳钢网作为辅助阳极综合性能较高.

关键词: 铁质文物 , electrochemical technique , dechlorination , auxiliary anode

盐水比对壁画酥碱病害产生和发展速率的影响

王菊琳 , 张屹东 , 吴玉清 , 刘洪丽 , 王旭东

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.001

目的通过一种无损检测方法研究盐水比对壁画酥碱病害产生和发展速率的影响.方法采用9种盐水质量比(盐水比)制作模拟酥碱病害壁画试块,在恒湿恒温箱中进行干湿循环试验后,用Matlab软件和自编程序对各循环周期后样品数码照片进行分析,获得样品表面高度的三维分布图和量化数据.结果在所研究的时间范围内,盐水比为1:10时,样品未出现明显的酥碱病害;盐水比为2:10和3:10时,模拟出类似于敦煌莫高窟壁画酥碱现象;盐水比为4:10、5:10、6:10、9:10、11:10和13:10时,颜料层出现裂缝、起翘,后地仗层、颜料层整体脱落.结论壁画酥碱病害发展速率呈阶段性,盐水比越大,壁画酥碱病害的破坏风险越大,发展越快.病害发展形貌与软件处理相结合的方法可获得样品酥碱病害发展模型和速率,是一种无损、可量化的评价方法.

关键词: 壁画 , 酥碱 , Matlab软件 , 发展速率

故宫大高玄殿古建筑群多层彩画颜料成分研究

雷中宾 , 吴玉清 , 张涛 , 王菊琳

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.002

目的首次对世界文化遗产——故宫大高玄殿古建筑群彩画颜料进行分析,以期为修缮前彩画颜料历史信息的提取、档案的建立,彩画制作年代的判断,彩画的修缮提供依据.方法通过偏光显微镜(PLM)、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、拉曼光谱仪(Raman)等手段对大高玄殿多层彩画的颜料样品进行综合分析测试.结果得到树脂包覆多层颜料封样的剖面结构照片,偏光显微镜和SEM得到5个样品共12层颜料的颗粒形貌特征,通过SEM-EDS测得各颜料中的元素及含量,拉曼光谱测得颜料的谱峰位置信息.多种手段相互补充和佐证,综合得出多层彩画样品各层颜料成分.结论彩画绿色颜料主要含有氯铜矿、孔雀石、橄榄铜矿、巴黎绿,蓝色颜料主要含有蓝铜矿和群青,红色颜料主要含有铁红、朱砂、铅丹,黑色颜料含有炭黑,白色颜料含有方解石.内层一般是传统颜料,而外层发现了合成群青、巴黎绿等近代颜料.

关键词: 故宫 , 大高玄殿 , 古建筑 , 彩画 , 颜料 , 拉曼光谱 , SEM-EDS , 偏光显微镜

故宫石质螭首健康状况无损检测及评估预研究

吴玉清 , 张涛 , 李杰 , 王菊琳

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.005

目的通过无损检测方法评估故宫石质螭首风化和安全程度.方法首先在现场选取6个螭首进行无损检测,获取各项风化指标(表面风化程度、裂缝大致情况、孔洞、回弹强度、酥粉质量)和安全等级指标(裂缝性质、裂缝数量等具体值,超声波波速、回弹强度).在实验室模拟风化、破损试验,建立超声波波速、回弹强度与抗折强度的曲线关系.最后通过德尔菲法建立评价体系,采用加权平均法获得各螭首的风化等级、安全等级.结果石材的抗折强度、超声波波速和回弹强度的曲线关系式为fk=0.0004V0.4393R2.9302.确定了6个螭首的风化程度和安全状况水平,其中构件2的表面风化程度最弱、最安全;构件6的安全情况最差,急需采取有效防范措施.结论该无损检测和健康程度评估研究方法是一种简单、快速、可量化的评价方法,其成果可用于石质文物健康状况的检测和评估工程,以获得其风化等级、安全等级,并作为文物管理决策的依据.

关键词: 故宫 , 石质文物 , 无损检测 , 评估 , 风化等级 , 安全等级

船用设备牺牲阳极的失效原因

庞天照 , 郑文杰 , 吴玉清 , 王菊琳

腐蚀与防护 doi:10.11973/fsyfh-201603017

某船用高纯锌牺牲阳极,未起到对传热管的保护作用.采用宏观测试、组织分析及电化学性能测试等方法对牺牲阳极的失效原因进行了分析.结果表明:牺牲阳极表面有1～2 mm厚的非金属沉积物,主要为碱式氯化锌,沉积物造成了牺牲阳极表面绝缘;牺牲阳极组织中有大量富铁的析出相,与高纯锌标准严重不符;牺牲阳极在短时间运行后,发生自腐蚀,表面有附着物快速生成;阳极中铁、铜及铅等有害元素严重超标,形成了有害的第二相,使得牺牲阳极易产生自腐蚀,导致表面沉积物的形成.

关键词: 牺牲阳极 , 第二相 , 沉积物 , 自腐蚀

北京宫殿、坛庙古建筑"宫墙红"的组成及色差

张涛 , 吴玉清 , 王菊琳

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.003

目的通过对北京宫殿、坛庙古建筑红墙(俗称"宫墙红")的组成、结构、颜色等进行研究,为修缮"宫墙红"、统一其颜色提供依据.方法在故宫、社稷坛及先农坛现场进行颜色数据采集,采用拉曼光谱(Raman)、红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)等对获取的样品进行分析.结果不同建筑或同一建筑不同位置的"宫墙红"颜色差别大."宫墙红"的白灰成分为CaCO3,红灰为Fe2O3和CaCO3,红浆为Fe2O3、CaCO3、CaSO4·2H2O、江米汁(传统工艺)或有机高分子聚合物(现代工艺).结论北京宫殿、坛庙古建筑各位置红墙颜色差异大,修缮时建议采用白灰掺杂氧化铁红对"宫墙红"找补抹灰,外立面采用现代工艺的涂膜配方.

关键词: 宫墙红 , 组成 , 颜色 , 传统工艺

泰山玉的产地特征及命名

程佑法 , 李建军 , 祝培明 , 范春丽 , 山广祺

人工晶体学报

泰山玉指产于山东省泰山西麓区域的蛇纹石质玉,常呈深色外观.将从泰山产出玉与泰山文化结合,直接命名为“泰山玉”,可最大限度地开发应用.关键要找出其区别于辽宁岫玉以及其它产地蛇纹石质玉的主要鉴定特征,确定其产地.分别测试了辽宁岫岩、甘肃酒泉及新疆等几个与泰山玉相似的玉石,得出泰山玉产地特征的关键检测项目为:(1)颜色:以暗色调的绿色为主.(2)放大检查:常伴有金星状反光包体、白色柱状包体,有黑色矿物包体.(3)X荧光光谱分析:金属元素主要为Fe、Ni、Cr、Mn等元素,其含量明显高于岫玉产品,并且Ni/Cr=2～4,其它产地的产品的比值接近于1.开展泰山玉检测实验室须配备参考样品.

关键词: 泰山玉 , 蛇纹石玉 , 产地特征 , 命名

高级胶清橡胶的性能

张哲 , 廖双泉 , 郭明万 , 廖小雪 , 王丽芝

材料科学与工程学报

将胶清通过中空纤维柱浓缩后,分别用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶进行脱蛋白处理,以得到非橡胶组分少的高级胶清橡胶,并研究其各项性能.结果表明,浓缩胶清经过碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶处理后胶清橡胶的氮含量和挥发物含量显著降低；胶清橡胶的硫化速率变慢,改善了胶清橡胶易焦烧的性能；胶清橡胶的力学性能提高,热稳定性降低.

关键词: 胶清橡胶 , 脱蛋白 , 性能