磷化-封護法對模擬鐵質(zhì)文物的保護研究.pdf

1、鐵器在我國封建社會中扮演了重要角色，它推動了古代生產(chǎn)力和軍事實力的發(fā)展。鐵質(zhì)文物，作為時代遺留的文化遺產(chǎn)，自然有著不可替代的歷史價值。然而，現(xiàn)存和出土的鐵器正面臨著嚴重的腐蝕問題。因此開展鐵質(zhì)文物保護工作具有十分重要的意義。
　　金屬的涂裝、冷加工及單獨防護都需要進行磷化處理。在涂裝前磷化上一層磷化膜可大大增強基體與涂層的結(jié)合力，提高耐蝕性。它作為金屬防護的重要措施，有著廣泛的應(yīng)用。在金屬文物保護方面有著較大的應(yīng)用潛力。本文的主要

2、內(nèi)容是鐵質(zhì)文物保護用磷化液的研究和對磷化處理、磷化-封護后模擬鐵試樣的耐蝕性能進行系統(tǒng)的測試。
　　本文采用動電位極化曲線法、觀察法研究了環(huán)境因素如Cl?、SO2、PH和溫度等環(huán)境因素對鐵試片腐蝕的影響。通過化學合成鐵器表面常見的腐蝕產(chǎn)物β-FeOOH，γ-FeOOH和δ-FeOOH，將它們和試驗試劑Fe3O4、Fe2O3都采用制備的粉末微電極研究其對鐵器腐蝕的催化活性。研究表明：β-FeOOH和δ-FeOOH對氧還原反應(yīng)的催化活

3、性較高。在對鐵器保護的過程中，將不穩(wěn)定銹層轉(zhuǎn)化為Fe3O4、Fe2O3、α-FeOOH等較為穩(wěn)定的銹層是今后努力的目標。
　　鋅系磷化液的主要成分是Zn(NO3)2和 Zn(H2PO4)2，是鐵質(zhì)文物保護的一種重要方法。鋅系磷化膜外觀顏色呈鐵灰色，與鐵顏色相近，在機械加工中不影響零件尺寸。本文通過選取一種磷化液配方，在工業(yè)鐵皮表面磷化成膜。采用電化學方法，通過開路電位-時間曲線，原位跟蹤了磷化成膜過程；用X射線衍射（XRD）對磷化

4、過程不同階段的成分進行了測試、分析；通過動電位極化曲線，硫酸銅點滴試驗和掃描電鏡（SEM）等研究了溫度的對磷化成膜的影響；討論了磷化成膜的電化學機理。研究表明：開路電位-時間曲線中的反應(yīng)斜率、成膜時間等是研究磷化成膜過程的重要特征參數(shù)；溫度對低常溫磷化成膜過程和膜層的耐蝕性能有顯著影響，推薦鐵基體低常溫磷化以35~45℃為佳。
　　在此研究基礎(chǔ)上，以磷化膜為底層結(jié)合PVB-BTA形成雙膜層。采用NaCl溶液浸泡、中性鹽霧加速腐蝕試

5、驗與動電位極化腐蝕電流測試相結(jié)合的方法對低碳鋼空白試樣、封護試樣、磷化試樣和磷化-封護試樣進行了長時間的連續(xù)觀察和定量、半定量測試。結(jié)果表明：磷化-封護結(jié)合使試樣耐氯化鈉浸泡時間達36d，可將腐蝕抑制率提高至99.97％，耐鹽霧加速腐蝕試驗長達100h且試驗后腐蝕電流密度為1.502×10-6 A·cm-2，低于僅磷化試樣數(shù)倍，顯示出較好的保護效果，表現(xiàn)出良好的工藝協(xié)同效應(yīng)。
　　防腐蝕領(lǐng)域為了防止腐蝕，通常用化學方法將不穩(wěn)定銹層