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環氧樹脂在文物保護的應用

發布時間:2020-12-20 15:47:09

⑴ 環氧樹脂在哪個領域應用前景最好

中國環氧樹脂的市場前景
中國是全球最大也是最後一塊環氧樹脂市場處女地,中國環氧市場前景十分廣闊。
(1) 汽車工業:是我國四大支柱產業之一,且汽車需求量越來越大,與之配套的電泳漆需環氧樹脂,到2000年約1萬噸,另外維修用漆亦需環氧。
(2)船舶、海洋工業:我國是海洋大國,造船大國,21世紀是海洋的世紀。船舶、碼頭設施、海上建築、鑽井平台、輸油管道、海水養殖設施等等,需要大量的環氧塗料(防腐、防海洋生物污染)。專家預測,2000年我國海洋塗料需4萬t,其中大部分是環氧防腐塗料。
(3)電力工業:我國電力工業規模宏大,且正處於迅速發展階段,所用環氧正以每年60%的增幅擴大。此領域從發電、輸變電到用電都需要環氧,如絕緣材料、乾式變壓器、開關、互感器、水利、水電工程。僅三峽工程就需環氧近2萬t。
(4)電子工業:為我國四大支柱產業之一,發展迅猛。「九五」投資是「八五」投資的1200%。預計2000年,僅溴化環氧一項,即需2萬t。
(5)集裝箱工業:我國集裝箱工業發展迅猛,已成為世界主要集裝箱生產基地(佔世界總量的10%~15%)。預計2000年,集裝箱用塗料需3~4萬t,其中主要是環氧樹脂。
(6)食品罐工業:隨著生活水平的提高,食品罐頭、食品貯存容器製造業持續高速發展,罐頭塗料需要越來越多的環氧樹脂。
(7) 就地區來說,長江以南環氧樹脂消費異常活躍,而長江以北消費遲鈍。因此,隨著經濟的發展,長江以北特別是東北地區必然是環氧樹脂的巨大的潛在市場。
(8) 就環氧樹脂的品種來說,環氧粉末塗料、水性環氧塗料前途無量。此兩者是環氧塗料發展的主流。中國是世界第四大粉末塗料生產國,也是亞洲最大的粉末塗料生產國。我國政府已把粉末塗料和水性塗料確定為今後優先發展品種,而水性環氧塗料又在水性塗料行業中占重要地位。

⑵ 環氧樹脂都被應用領域有哪些

環氧樹脂優良的物理機械和電絕緣性能、與各種材料的粘接性能、以及其使用工藝的靈活性是其他熱固性塑料所不具備的。因此它能製成塗料、復合材料、澆鑄料、膠粘劑、模壓材料和注射成型材料,在國民經濟的各個領域中得到廣泛的應用。
①塗料
環氧樹脂在塗料中的應用占較大的比例,它能製成各具特色、用途各異的品種。其共性: (1)耐化學品性優良,尤其是耐鹼性。 (2)漆膜附著力強,特別是對金屬。 (3)具有較好的耐熱性和電絕緣性。 (4)漆膜保色性較好。
但是雙酚A型環氧樹脂塗料的耐候性差,漆膜在戶外易粉化失光又欠豐滿,不宜作戶外用塗料及高裝飾性塗料之用。因此環氧樹脂塗料主要用作防腐蝕漆、金屬底漆、絕緣漆,但雜環及脂環族環氧樹脂製成的塗料可以用於戶外。
②膠粘劑
環氧樹脂除了對聚烯烴等非極性塑料粘結性不好之外,對於各種金屬材料如鋁、鋼、鐵、銅;非金屬材料如玻璃、木材、混凝土等;以及熱固性塑料如酚醛、氨基、不飽和聚酯等都有優良的粘接性能,因此有萬能膠之稱。環氧膠粘劑是結構膠粘劑的重要品種。
③電子電器材料
由於環氧樹脂的絕緣性能高、結構強度大和密封性能好等許多獨特的優點,已在高低壓電器、電機和電子元器件的絕緣及封裝上得到廣泛應用,發展很快。
④工程塑料和復合材料
環氧工程塑料主要包括用於高壓成型的環氧模塑料和環氧層壓塑料,以及環氧泡沫塑料。環氧工程塑料也可以看作是一種廣義的環氧復合材料。環氧復合材料主要有環氧玻璃鋼(通用型復合材料)和環氧結構復合材料,如拉擠成型的環氧型材、纏繞成型的中空回轉體製品和高性能復合材料。環氧復合材料是化工及航空、航天、軍工等高技術領域的一種重要的結構材料和功能材料。

⑶ 環氧樹脂的應用領域

序言簡介
環氧樹脂優良的物理機械和電絕緣性能、與各種材料的粘接性能、以及其使用工藝的靈活性是其他熱固性塑料所不具備的。因此它能製成塗料、復合材料、澆鑄料、膠粘劑、模壓材料和注射成型材料,在國民經濟的各個領域中得到廣泛的應用。 環氧樹脂在塗料中的應用占較大的比例,它能製成各具特色、用途各異的品種。其共性:
1.耐化學品性優良,尤其是耐鹼性。 2.漆膜附著力強,特別是對金屬。
3.具有較好的耐熱性和電絕緣性。
4.漆膜保色性較好。
但是雙酚A型環氧樹脂塗料的耐候性差,漆膜在戶外易粉化失光又欠豐滿,不宜作戶外用塗料及高裝飾性塗料之用。因此環氧樹脂塗料主要用作防腐蝕漆、金屬底漆、絕緣漆,但雜環及脂環族環氧樹脂製成的塗料可以用於戶外。 環氧樹脂除了對聚烯烴等非極性塑料粘結性不好之外,對於各種金屬材料如鋁、鋼、鐵、銅;非金屬材料如玻璃、木材、混凝土等;以及熱固性塑料如酚醛、氨基、不飽和聚酯等都有優良的粘接性能,因此有萬能膠之稱。環氧膠粘劑是結構膠粘劑的重要品種。
環氧樹脂膠粘劑的主要用途見表l-1.表l-2及表l-3。
表1-1 環氧樹脂膠粘劑的主要用途 應用領域 被粘材料 主要特徵 主要用途 土木建築 混凝土,木,金屬,玻璃,熱固性塑 低黏度,能在潮濕面(或水中)固化,低溫固化性 混凝土修補(新舊面的銜接),外牆裂縫修補,嵌板的粘結,下水道管的連接,地板粘結,建築結構加固。 電子電器 金屬、陶瓷,玻璃,FRP等勢固性塑料 電絕緣性、耐濕性,耐熱沖擊性,耐熱性,低腐蝕性 電子元件,集成電路,液晶屏,光碟,揚聲器,磁頭,鐵芯,電池盒,拋物面天線,印製電路板 航天航空 金屬,熱固性塑料,FRP(纖維增強塑料) 耐熱,耐沖擊,耐濕性,耐疲勞,耐輻射線 同種金屬、異種金屬的粘接,蜂窩芯和金屬的粘接,復合材料,配電盤的粘接 汽車機械 金屬,熱固性塑料,FRP 耐濕性,防銹,油麵粘接,耐磨耐久性(疲勞特性) 車身粘結,薄鋼板補強,FRP粘結,機械結構的修復、安裝 體育用品 金屬,木,玻璃,熱固性塑料,FRP 耐久性,耐沖擊性 滑雪板,高爾夫球桿,網球拍 其他 金屬,玻璃,陶瓷 低毒性,不泛黃 文物修補,家庭用 由於環氧樹脂的絕緣性能高、結構強度大和密封性能好等許多獨特的優點,已在高低壓電器、電機和電子元器件的絕緣及封裝上得到廣泛應用,發展很快。主要用於:1.電器、電機絕緣封裝件的澆注。如電磁鐵、接觸器線圈、互感器、乾式變壓器等高低壓電器的整體全密封絕緣封裝件的製造。在電器工業中得到了快速發展。從常壓澆注、真空澆注已發展到自動壓力凝膠成型。中國樹脂在線
表1-2 環氧膠粘劑在土木建築上的主要用途 工程類別 粘接對象 典型用途 主要組成 基礎結構 岩石—岩石
金屬—石或混凝土
金屬—混凝土
金屬—金屬 疏鬆岩層的補強、基礎加固、預埋螺栓、底腳等,柱子、樁頭、接長、懸臂梁加粗、橋梁加固、路面設施敷設 環氧—稀釋劑—改性胺
環氧—填料—改性胺
雙酚S環氧—縮水甘油胺樹脂—丁基橡膠—改性胺 地面 瓷、花崗石—混凝土
金屬—混凝土
砂石—混凝土
PVC—橡膠—金屬 耐腐蝕地坪製造中粘結構及勾縫;地面防滑和美化、凈化;地板的鋪設 環氧—填料—改性胺
環氧—聚硫橡膠—改性胺
丙烯酸酯—環氧共聚乳液 維修 混凝土、鋼筋、灰漿 堤壩、閘門、建築物的裂縫、缺損、起殼的修復,新舊水泥粘接 環氧—糖醇—改性胺
環氧—瀝青—改性胺
環氧—活性石灰—改性胺 裝潢 金屬、玻璃、大理石、瓷磚有機玻璃、聚碳酸酯 牆面、門面、招牌、廣告牌的安裝和裝潢 環氧—聚氯酯
環氧—有機硅橡膠 給排水 金屬、混凝土 管道、水渠襯里,管接頭密封 環氧—改性芳香胺 表1-3 環氧膠粘劑在汽車上的主要用途 用途 被粘材料 粘結部位 典型組成 卷邊、點焊 鋼板—鋼板 發動機罩、門、行李箱底 單組分、環氧—聚氯酯 補強 鋼板—FRP
鋼板—發泡材料 門中部
門把手 環氧—偏硼酸三甲酯
環氧—聚醯胺 結構粘接 碳、玻璃纖維,鋼,生鐵 驅動軸、剎車片 單組分環氧原漿料 粘結密封 FRP—塗裝鋼板 車頂—窗框 環氧—聚硫橡膠 裝飾粘接 聚丙烯酸酯—聚丙烯 後背燈座 改性環氧樹脂 2.廣泛用於裝有電子元件和線路的器件的灌封絕緣。已成為電子工業不可缺少的重要絕緣材料。
3.電子級環氧模塑料用於半導體元器件的塑封。來發展極快。由於它的性能優越,大有取代傳統的金屬、陶瓷和玻璃封裝的趨勢。
4.環氧層壓塑料在電子、電器領域應用甚廣。其中環氧覆銅板的發展尤其迅速,已成為電
子工業的基礎材料之一。
此外,環氧絕緣塗料、絕緣膠粘劑和電膠粘劑也有大量應用。

⑷ 環氧樹脂應用領域有哪些

酚醛環氧樹脂來(epn)化學名源稱線型酚醛多縮水甘油醚,平均分子量600。淺棕黃色黏稠液體,相對密度1.220。黏度(66℃)5000mpa.s。是一種耐熱性環氧樹脂酚醛環氧樹脂的應用領域是1.覆銅板中應用:在覆銅板生產中,酚醛環氧樹脂一般不單獨使用,而是添加在雙酚a型環氧樹脂中,配合使用。用它來改進、提高產品的耐熱性和尺寸穩定性等性能。酚醛環氧樹脂的添加量,一般為雙酚a型環氧樹脂的20%-30%。
添加多官能環氧樹脂的樹脂體系與傳統的雙酚a型環氧樹脂體系相比,為了使其在上膠、熱壓過程中具有相似的工藝條件,隨著多官能環氧樹脂添加量的增加,應適當地減少固化促進劑的用量。
2.耐溫膠黏劑應用
3.酚醛環氧乙烯基樹脂應用
4.pcb油墨中應用

⑸ 環氧樹脂在建築行業有哪些應用

1、建築施工,包括混凝土預製件的施工粘接
如屋蓋系統粘接、柱子粘接、地基長樁粘接、大梁接頭粘接、抗震框架結構的隔斷牆鋼筋粘接、內外牆保溫材料的鋪裝粘接、各類管道安裝粘接、金屬構件的牯接等。
2、室內外裝飾、裝修
近年來,在此類應用中發展很快,如外牆錦磚粘貼、玻璃幕牆的安裝、室內吊頂粘接、牆紙牆布的粘貼、地板裝修、地磚粘接鋪裝、衛生間防水密封等。
3、各種建築的密封
隨著建築業的現代化,環氧樹脂建築用膠會有更大發展,包括門窗、大板牆、伸縮縫、接縫、特種建築等。
4、建築物維修、改造、加固與補強
近年來在這方面的應用發展很快,特別是在改造與加固中,建築結構膠應用已非常廣泛,解決了許多傳統工藝無法解決的難題,並向更高水平推進。
5、交通設施與水利工程的加固和維修
近年來,由於建築膠的發展,特別是結構用膠新技術的發展(如碳纖維膠),在這方面已獲得廣泛應用,如公路橋梁的加固維修、公路隧道的加固維修、公路路面的鋪設維修、機場跑道應急加固維修、鐵路橋梁(鋼筋混凝土)的加固維修、水利工程中的大壩堵漏加固維修、交通中特殊實施的加固維修等。
6、復合建材生產
質輕、強度高、功能多是復合建材發展的方向,在多種多樣的此類建材中,建築膠是其生產過程中的不可缺少的粘接材料。如活動房屋組件的製造、拱形屋架的粘接製造、高強輕質預製件的製造、樹脂復合板、裝飾板的製造、合成花崗岩的製造、各類人造板的製造、房屋復合門窗構件的製造、各種人造大理石的製造、各種新型建築用材料的製造,以及利用廢舊高分子材料製造建材製品等,無一不是應用建築膠來做粘接材料而獲得高性能、低成本的製品。並隨著化學建材新品種的開發,越來越顯示出其重要作用。

⑹ 石質文物保護手段

由於石質文物具有岩石屬性,在某些方面石質文物的保護也可以為實物地質資料的保護和防護提供經驗。

石質文物是一類十分重要的文物,包括石雕、岩畫、石窟等。它們的特點是:組成材料都為無機礦物質,大多數處在室外環境,長期受各種自然因素作用,損壞情況較為嚴重,尤其是風化問題。因此,石質文物的保護研究是目前文物保護工作者最感興趣的研究課題之一。經過文物保護工作者的艱苦努力,石質文物的保護技術取得了巨大進步,通過這些技術的推廣應用,成功解決了許多石質文物的保護問題。

(一)石質文物綜合保護技術

1.石質文物的清洗技術

(1)清除一般性污跡

石質文物的一般性污跡包括灰塵、煙垢、生活垃圾污染等,清除這類污物,可以採用水洗的方法。在水洗不掉的情況下,也可以使用化學溶劑進行清洗。有些情況下,還必須應用機械清除法和熱清除法,使用機械清除法和熱清除法時應注意不能對文物造成傷害。

(2)脫鹽

石質文物長期受化學污染物的作用,表層含有許多鹽分,如氯化物等,尤其是處於海邊和工業區的文物更易形成鹽污染層。這些鹽分會對石質文物產生嚴重侵蝕,對文物造成危害。若能將石質文物表面的有害鹽分除去,對石質文物的保護將十分有利。脫去石質文物表面的鹽分,可以採用水洗法、紙漿法和機械法。受污染程度較輕的石質文物,表面易溶於水的有害鹽分可以用蒸餾水洗去。受污染程度較重的石質文物,由於鹽分已深入石質文物內部,可以在石質文物的表面敷一層紙漿,在紙漿上噴灑蒸餾水使其保持濕潤,通過石質內部的毛細管,將內部有害鹽分緩慢溶出。石質文物表面不溶於水的鹽殼層必須用機械方法去除。

(3)苔蘚等低等生物的清除

若石質文物的表面經常處於潮濕狀態,則容易生長苔蘚等低等生物。這些生物的根系使石刻表面剝落,其生長過程中釋放的酸性物質,會對石質文物造成腐蝕。這些生物一旦死亡,就會產生碳化,使石質文物表面發黑。這些作用的結果,使石質文物表面文字消失,降低了文物的價值。

使用下列組成配方可以殺滅石質文物表面的苔蘚:

1)碳酸氫鈉50mg、碳酸氫銨30mg;

2)羧甲基纖維素60mg、乙二胺四乙酸25mg;

3)殺菌劑3mL、水1000mL。

2.粘接加固及裂隙充填

對石質文物的破壞因素主要有3種,即物理的、化學的和生物的。其中物理因素是由於溫度的變化,產生熱脹冷縮,導致石質內部與表層應力分布不均勻,使石質文物產生裂隙。冬天,石質文物裂隙內殘留的水分結冰後,體積膨脹,產生應力,使文物損壞(通常稱為冰劈作用)。絕大多數石質文物都存在著開裂現象。有的由於裂隙較大、較深,造成石刻崩塌。

石質文物的粘接加固,目前使用的材料主要是環氧樹脂。環氧樹脂粘接力大(抗拉強度可達200kg/cm2以上)、抗老化性能強,一般情況下使用壽命可達20年以上,在沒有光照的情況下,使用壽命可超過50年。裂隙充填材料常用環氧-糠醛丙酮配方,摻入石子、水泥或石粉等填料。若配以錨桿或錨索,則可以加固數百噸重以上的物體,如大塊岩石或摩崖石刻等。

3.防風化

由於化學、生物和物理等因素的作用,引起石質文物開裂、崩塌,特別是表面的腐蝕造成紋飾和文字的消失,使石質文物失去研究價值,這就是石質文物的風化。在風化造成的危害中,化學風化造成的後果尤其嚴重。有一個現象可以說明這一點,現代工業的快速發展,使得處於工業區的室外石質文物,在近30年的風化情況超過了過去數百乃至上千年,這主要是因為酸雨、氮氧化物和硫氧化物等污染造成的。酸雨、氮氧化物和硫氧化物與石質產生化學反應,生成可溶於水的鹽類,使石質表面腐蝕。另外,在有大量觀眾參觀的地方,由於呼吸作用產生的大量CO2也會使石質文物風化,因此,在這些地方,要設法加快空氣流通,降低CO2含量。石質文物的防風化是一項難度較大的研究課題,現主要採取的措施是採用高分子材料對石質文物表面進行封護。此種防風化高分子塗料必須抗老化性能強、不會使石質文物表面產生明顯光澤,同時還應有較好的透氣性,不會阻止石質文物的呼吸以排出水分。現已研究成功的材料有PS防風化塗料、有機硅防風化塗料、有機硅和丙烯酸改性防風化塗料、有機氟樹脂類塗料等。

4.修復

許多石質文物因年代久遠產生裂隙,有的開裂後崩塌,以致殘缺。解決這類問題,必須採用一定的修復技術,按文物保護的原則進行合理修復。一般採取的措施是粘接、壓力灌漿粘接和補缺。粘接、壓力灌漿粘接所採用的材料主要是環氧樹脂或環氧糠酮樹脂。石質文物的補缺,需有根有據,若根據不足,則不能進行補缺。補缺選用的石料,色澤應盡可能與待修文物一致,補缺完成後可稍加以作色,將外觀的色澤統一。

(二)石質文物分析檢測技術

1.成分分析

石質文物的風化層可以用原子吸收或離子發射光譜進行成分分析,所得數據用於風化原因的判斷,為防風化處理提供科學依據。

2.晶相分析

石質由礦物組成,不同的礦物晶相結構不同。進行晶相分析,有助於判斷石質文物的抗風化能力,也可為維修選材提供依據,同時,晶相分析的結果可用於對石質可能出現的風化進行預防處理。

3.力學狀態分析

根據斷裂力學和岩石力學理論,建立力學計算模型,然後利用現代先進的儀器設備和電子計算機,對石質文物進行力學分析,可以判斷從外觀看不到的裂隙走向,通過計算找到受力明顯的部位,這些部位易開裂崩塌,通過對這些部位進行加固,可防止石質文物開裂崩塌。

4.超聲波無損探傷

現代無損探傷技術發展很快,在石質文物無損探傷應用方面,現在應用比較多的是超聲波無損探傷,特別是對有著比較規則形狀的石質文物,如石碑、方柱和磚石等,應用效果比較理想。超聲波無損探傷能夠探測石質內部裂隙的走向和發展程度,以及用於灌漿效果的判斷。

5.電法勘探檢測裂隙

電法勘探包括電阻率法、激發極化法和電磁感應法。其中電阻率法經常用於岩石表層裂隙的檢測,它是以不同岩石結構之間導電性差異為基礎,通過接地電極在地下建立電場,以電測儀器觀測因不同地質體存在時地表電場的變化,從而推斷裂隙走向及其深度。該法已成功應用於山西大同雲岡石窟岩石裂隙的調查。

其他還有電子顯微鏡分析法、X衍射分析法和差熱分析法等。

從上述國內外與實物地質資料有一定關聯的保護方法和防護措施可以看到,實物地質資料的保護工作是有先例可循的,但是現成的方法能否直接採用還需要進一步的研究和對比。

⑺ 如何保護文物古跡

文物保護技術
Preservation Techniques of Cultural Relics文物保護技術是一門綜合性的專業知識,包括文物製作、保護以及與防治有關的科學技術、材料性能、操作工藝和各種勘察、檢測等。文物在保存過程中,經受著兩種因素的破壞,即:①人為的破壞。如古建築、石窟寺、古墓葬被戰火焚毀、被拆除或維修不當失去原貌;銅鐵器、書畫、竹木漆器、陶瓷等因保護、搬運不當被損壞。②風、雨、雷、電、火、地震、光線、蟲害、黴菌等自然因素對文物造成的破壞。
中國文物保護方面的技藝歷史悠久,在唐代(618~907)就有用木楔撥正歪閃古建築梁架的記載,另據黃休復的《益州名畫錄》載,成都曾遷移三堵牆的壁畫,經過 200多年仍完好如初。字畫保護的揭裱技術,到唐代已相當成熟。「漆粘石頭,鰾粘木」更是流傳很久的修復石質文物和木質文物的傳統技藝。以後隨著科學技術的進步,高分子材料、物理檢測技術逐漸引進到文物保護工作中來。
歐洲一些國家在18世紀左右,曾使用以牛奶、石灰水混合的可賽因修復壁畫的傳統技藝,一直流傳到現在。
防護技術 文物保護應遵照預防為主,維修為輔的方針。不可移動文物的防潮、防漏、防火、防雷、防震等,主要依靠工程技術來解決,而防蟲害、鳥害等,則主要採用工程技術與化學處理相結合的辦法。
大氣中的粉塵、二氧化硫和含硫化合物等對文物的污染超過國家規定標准時,應解除污染源,在國家標准許可范圍內的,應綠化環境、減輕污染,同時要嚴格控制新添污染源。
可移動文物的防護,應首先注意博物館庫房和陳列室中的防潮、防震、防霉等防護措施,然後再對不同質地的各類文物分別進行防護,如銅鐵器的防銹,磚石質地文物的防風化,絲綢紙張的防霉、防蠹、防老化等。
修復技術 木構建築物整體歪閃,打牮撥正後,再作加固處理。構件局部殘損應剔補、墩接。大構件糟朽中空的,可用不飽和聚酯樹脂等高分子材料灌注加固,糟朽嚴重的按原制更換。
磚石結構古建築,整體歪閃,應先做定點、定期觀測,經加固後穩定的,就不再做地基處理。裂縫可採用加箍和灌漿的方法加固,砌體殘缺可剔補,如無法剔補可局部或全部拆除並按原樣重砌。石窟寺的山體裂隙,採用噴鉚加固或灌漿加固,滲水漏水處要疏導、截流。石雕、石刻等石質文物表面風化應用有機硅類的高分子材料封護。
古建築的修復,應做到能小修的不大修,能局部拆落的不全部拆落,盡量保留原構件,以保留古建築的歷史價值。對於古建築中帶有雕刻的瓦獸件、木雕、磚雕、石雕等藝術構件,要慎重處理,盡量做到不換或少換。對塑像、壁畫、彩畫等附屬藝術品,更不能隨意修補。
可移動文物的修復,可採取傳統技藝與近代技術相結合的方法,如銅器害銹,可用機械取除或用電解還原法取除;竹木漆器的脫水,可用自然乾燥法,或用醇醚聯浸、冰凍升華、高分子材料滲透聚合法;殘毀的書畫多採用傳統的揭裱方法修復;近代書刊可用絲網加固;古代絲網絹帛可用熏蒸法殺菌;脆弱紡織品可用絲網加固或傳統的裝裱方法加固;陶瓷器斷裂用蟲膠或環氧樹脂等高分子材料粘接。
文物修復中採用的新材料、新工藝必須保證不損害文物的歷史價值,包括文物的造型、材質、色澤、強度等,同時還要有可逆性。古建築構件維修時所用的新材料還應遵守只能加強不能代替的原則。
檢測技術 主要用於對文物殘傷痕跡的探測、質地結構化學成分的分析和年代的測定。探傷常用 X光、超聲波等;質地結構的分析常用電子顯微鏡、金相顯微鏡觀測;文物的化學成分常用光譜、質譜分析;模糊不清、顯示反差甚小的墨跡繪畫等,可採取紅外照像的方法;木材等含碳物質可用碳十四測定年代;陶瓷磚瓦等可用熱釋光測定年代。

石質文物保護技術
Preservation Techniques of Stone Cultural Relics石質文物因受到日照、水浸蝕、地震等自然營力作用和環境污染、小氣候改變等因素的影響會發生粉化、變色、生霉、起甲、酥鹼、劈裂、蝕空、凝漿、崩塌、傾覆等破壞形態。
石窟寺保護技術 首先應調查病害。調查工作有以下幾個步驟:①測繪地形圖、窟區平面圖、立面圖、縱橫剖面圖等。測圖方法有經緯儀導線測量、控制網測量、小平板測量。在進行立面測量、窟內石雕藝術品測繪時,可採用近景攝影測量的方法。②環境質量評價。包括文物所在山體的地層、岩性、構造,水文地質條件,氣象、水文、地震資料,污染源及造成的危害等。應指出文物受到的主要危害和治理措施。③地球物理勘探。為解決某個特殊目的而用,要在滿足物理前提與必需的工作條件下才能收效。目前利用的物探方法有:直流電阻率法尋找滲水途徑,微電極系法探測石窟表面風化層厚度,聲波法測石窟風化程度,地震勘探進行窟前考古等。④穩定性分析。許多石窟位於陡立的邊坡內,屬於陡坡與洞室相結合的三向空間。分析其穩定性應從文物所在山體的岩性、裂隙、變形破壞過程、力學分析計算等方面進行研究,預測其變形破壞規律。對於體量較大的危險岩體還應進行結構面的分析、計算。
預防措施是指改善文物所處的環境,避免各種風化應力的繼續破壞。主要措施是在石窟崖頂作防滲排水,改變並疏通地表水流的流向、位置並切斷與洞窟的聯系;查清裂隙走向、范圍,杜絕地表水流沿裂隙滲入窟內;採用窟前地面排水,降低地下水位;排除窟內潮濕結露,防止劇烈的干濕交替變化等辦法,防止水對文物的侵蝕。為避免藝術品受日光、雨水、風沙的直接侵襲,還可修建窟檐進行保護。
石窟寺的加固主要為防止石窟的崩坍和藝術品風化。
措施有:①用護壁、擋牆、大型砌體或澆築體阻止裂隙的發展,防止懸岩塌落和抵禦岩體開裂。此法難以保持石窟現狀,易破壞崖壁的歷史遺存,在不得已情況下才使用。②噴錨加固。以不同長度的錨桿(粗鋼筋)採用水平或傾斜的不同方向穿過裂隙岩體,將不穩定岩體錨固在穩定岩體上,然後將錨桿端與細鋼筋網焊接,表面用高壓噴 5~15厘米厚的混凝土,再用山體岩粉罩面做舊。
沿一定間距留設排水孔,使少量滲水仍能排出。此法適合已經鬆弛、多裂隙、洞窟密集而岩體破碎的石窟山體。
它可起到加固、支撐、防風化作用,具有很大的承載力和安全儲備。缺點是會局部改變石窟外貌和掩蓋一些歷史遺存。③灌漿粘結。為石窟中雕刻藝術品斷裂、洞窟崖壁開裂、崩坍的加固保護方法之一。目前使用的灌漿粘結材料主要有環氧樹脂類、丙烯酸酯類及無機化學材料等。對材料性能要求接近於被加固岩石的物理力學性狀,並符合粘結性好、粘度低、可灌性好、室溫下可固化、耐凍融性、耐水性等要求。灌漿設備主要是用空氣壓縮機和特製灌漿桶。 檢查時要對灌漿的深度、 范圍、岩體強度、變形特性等進行檢查,保證灌漿加固的質量。
露天石質文物保護技術 先從研究石雕的風化形態著手,進行風化成因分類,然後據氣象要素、水害及潮濕環境的長期觀測與記錄,按石雕風化的深度系統取樣,並進行岩石物理力學性質試驗、岩石氧化物的化學分析、薄片鑒定及風化產物的差熱分析、 X射線衍射分析、光譜分析、掃描電鏡觀察等工作,找出石雕風化的主要病因後,採用點荷載強度試驗及超聲波試驗,檢測石雕風化的程度,再根據岩石化學成分隨深度的變化,用物探電法及岩相鑒定等手段檢測石雕風化深度。
一般較完整,風化不嚴重的露天文物,應改善保護環境。對風化嚴重、不進行保護,無法保存的文物,才可使用防護材料。防護材料的使用應明確主要防止哪幾種風化營力,提出保護後應達到的主要指標,並要求材料無色、透明、不反光、不酥鹼、化學穩定性好、滲透能力強,具有抗風化能力,有一定固結強度等。一般使用的防護材料有高分子有機聚合材料(有機硅、聚氨酯、甲基丙烯酸酯類、硅酮等)及無機化學材料。
為了文物的安全,必須慎重地對石雕防護層材料的性能進行各項檢測,包括:①防護層內的材料形態、充填程度及沿深度方向的變化;②物理力學性能:如孔隙率,透氣性,固結強度,耐磨蝕強度等;③抵禦水侵蝕的能力:如表面吸水率(毛細吸水率)、最大吸水率、憎水性、透水性等;④抗風化能力:如耐老化性能 (包括人工老化試驗及自然曝曬場 ),抗凍融試驗,安定性試驗,干濕交替試驗等;⑤化學穩定性:如耐酸性,可溶鹽、中溶鹽含量,抗污染能力等;⑥重塗性:為後人提供保護的可能性。
館藏石質文物保護技術 從墓葬或由野外放入博物館內收藏的石質文物需要表面除垢,清除內含的各種鹽類或微生物。主要方法有:①清除可溶鹽。一般是先在流水中較長時間浸洗,再用去離子水浸洗。體量大的石器,可用紙漿塗敷,干後揭取。②表面去垢。放入超聲波清洗器中,快速洗除。大理石銹殼可用二甲樹脂將其周圍封護後用稀酸腐蝕銹處,再用機械法剔除。其他石器可用稀酸軟化溶蝕污垢,最後用非離子水洗凈。③粘接修復。粘接材料一般用環氧樹脂類調入石粉摻少量顏料混合而成的粘合劑,也可用硝基纖維素或聚醋酸乙烯酯類粘合風化嚴重的石器。已相當疏鬆或表面有彩繪的石質文物,粘接前選用丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯、聚酯酸乙烯酯、環氧類、有機硅類及氫氧化鋇等材料進行滲透加固。修補材料常用的有熟石膏加纖維素,丙酮和乙酸戊酯混合劑配成 10% 賽璐珞溶液再調以細石粉,聚醋酸乙烯酯乳液加入岩粉及無定形二氧化硅,將顏料調成糊狀進行修補。
石窟壁畫修復技術
Restoration Techniques of Grotto Paintings石窟壁畫一般是在洞窟開鑿後,在高低不平的石壁上先作草泥層地仗,然後作畫。北魏、西魏、北周時期的壁畫地仗,多抹麥草泥兩層,不塗底色,直接在比較粗糙的泥壁上施彩作畫。地仗的草泥層之間及顏料層與草泥層之間相互結合比較緊密,一般不產生起皮剝落的病變,但局部壁面會有細小裂紋出現。
唐宋時代壁畫地仗泥層一般為3至4層,泥層種類增多,除麥草泥層外,還有麻刀、棉花、蒲絨等泥層。在施彩作畫之前,先在地仗表面塗刷一層很薄的白粉。這種白粉畫層受潮後會產生開裂起皮並呈鱗狀小片剝落,一般稱為龜裂起甲性病變。潮濕嚴重時,連同地仗泥層一起酥鬆,稱為酥粉性病變。
有一些壁畫地仗泥層過厚或後代在前代壁畫上增修的重層壁畫,因受潮濕、地震、岩體裂隙等影響,部分地仗與岩壁脫離,形成裂隙和空鼓,壁畫隨時有大面積脫落的危險。
五代時期有一種製作在窟外岩面上的壁畫,又稱露天壁畫。其地仗是在岩壁上先抹草泥兩層,再抹麻刀石灰膏一層,也有直接將石灰膏抹於岩壁上的,然後施彩作畫。這種石灰地仗也會出現空鼓或小面積脫離岩體的病變。
以上幾種病變的修復方法如下:
①壁畫白粉畫層龜裂起甲性病變的修復方法。先清除起甲白粉畫層內外的塵土和積沙,向起甲白粉畫層與泥層之間注射體積比為 4∶1的2.5%聚乙烯醇水溶液和1%聚醋酸乙烯乳液配製而成的混合膠粘劑,將白粉畫層貼回地仗,再用外包白絲綢的棉拍壓實,等注入白粉畫層內部的膠粘劑中水分收定,再向壁畫表面噴塗一次體積比為4∶1的1.5%聚乙烯醇水溶液和1%聚醋酸乙烯乳液的混合劑。如有病變遺漏處,噴後會出現鼓泡,可再注射膠粘劑修復。待噴塗劑稍干,將白絲綢鋪於壁畫表面,用軟膠滾普遍均勻地滾壓一遍即成。用此法修復後的壁畫顏色無損傷、無眩光、能保持壁畫原貌,葯劑有可逆性,不影響再修復。中國敦煌莫高窟 1千多平方米龜裂起甲壁畫就是用此法修復成功的,已經受了25年的考驗,沒有重新起甲。
②壁畫泥層酥粉性病變的修復方法。與白粉畫層龜裂起甲性病變的修復工藝基本相同,只是需根據對象向泥層深處注射不同濃度的聚乙烯醇水溶液與聚醋酸乙烯乳液的混合劑或單純的聚醋酸乙烯乳液以及丙烯酸酯乳液,然後壓實。
③壁畫地仗脫離岩體和畫壁空鼓的修復方法。壁畫部分草泥地仗脫離岩體,先將其邊沿塗刷一層聚醋酸乙烯乳液,再以15%聚醋酸乙烯乳液調粘土、砂粒、麻刀或麥草等成膏狀,往地仗邊沿處填塞,使畫壁與岩體粘貼牢固。為了使修復處與壁畫色調一致,可向泥內加添適當的顏料。
畫壁大面積空鼓,可採用壓力灌漿(粘合劑)粘貼或採取灌漿與鉚固相結合的修復方法。
石灰地仗壁畫小面積空鼓,可用浸有環氧樹脂或聚醋酸乙烯乳液的紗布條從畫壁破口處填入地仗與岩體間的空鼓部分,均勻地施加適當壓力,使畫壁與岩體貼緊,待膠粘劑干固後便可粘牢。畫壁破口處用15%聚醋酸乙烯乳液調砂粒和石灰膏填補。填補前也要向畫壁邊緣抹一層聚醋酸乙烯乳液。這樣不僅可以使其粘合得更加牢固,同時還可以避免石灰膏中的水分滲到壁畫表面,留下斑跡。
古建築古墓葬壁畫保護與維修技術
Preservation and Repair Techniques of WallPaintings in Ancient Buildings and Tombs古建築古墓葬壁畫一般情況下應原地保護,特殊情況,可遷移保護。
原地保護 在加固壁畫後,還需改善室內通風、防潮、防日曬等保護設施。墓葬壁畫多採用加固後在自然條件下封閉保存,壁畫加固方法根據損壞情況而定。
當畫面嚴重脫膠時,用2~3%膠礬水或2~5聚乙烯醇縮丁醛等高分子材料噴塗1~2遍。畫面表皮酥鹼時加固葯劑與脫膠處理相同,但葯劑的濃度加大,噴塗次數增多。當壁畫表層薄而脆,里層酥鹼時,需採用打針注射的方法,葯劑與脫膠處理相同。工作時需一方寸一方寸的逐片進行,注射次數依畫面情況而定,所用葯劑應先稀後濃。
壁畫泥層空鼓時,應用干泥鉚固。在無線條的畫面上,每平方米內鑽小孔2~3個,用白灰或砂土摻聚醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇縮丁醛,製成干硬灰條或泥條擠入孔內,將壁畫泥層與牆體粘牢;嚴重裂縫處,用同樣的干泥材料擠入裂縫內粘牢。部分畫面脫落處按原壁畫泥層做法補抹平整,塗色作舊。
遷移保護 分揭取、修復、安裝三個步驟進行。
揭取 將壁畫與牆體完整地分離,壁畫面積小的可單塊揭取,面積大的要分塊揭取,每塊以 1~3 平方米為宜;畫面高在 2.5米以上時需分上下兩層或三層揭取。
揭取前應做好一系列的准備工作,主要有壁畫的臨摹,壁畫與牆體構造的調查,繪制揭取壁畫的分塊編號尺寸圖,分塊關系尺寸圖等。然後再依據分塊的大小、壁畫與牆體的構造情況確定揭取方法。常用的方法有以下幾種:
①拆牆揭取。先在畫面用 40% 桃膠水溶液或10~20%聚乙烯醇縮丁醛滿貼一層白色紗布,保護畫面。干後靠畫面安裝前壁板和揭取台。用刀鋸鋸開壁板四邊的邊縫,縫寬5~8毫米,然後在壁畫背面自上而下地分段拆除牆體砌塊,每段高50~70厘米。接近底邊時需迅速轉動前壁板,連同壁畫泥層向內推倒,平放在揭取台上。
運到修復室以待修復。
②鋸取。當壁畫有兩層以上的泥層、厚度超過 2厘米時用鋸條將泥層與牆體鋸開。
③撬取。當壁畫泥層有空鼓時,用平鏟將壁畫撬離牆體。
④震取。當壁畫局部泥層與牆體牢固粘連時,用鐵鑽在泥層與牆體之間輕輕鑿擊,主要靠震動使壁畫離開牆體。鋸取、撬取和震取,常在同一畫塊的揭取中混合使用。
⑤套取。當壁畫是土壁牆體時,可以採用木箱套取。
在前壁的四邊釘邊板成箱形,嵌入土壁內將壁畫套入箱內,再鋸開土壁使壁畫離開牆體。
⑥粘取。當壁畫直接畫在磚牆或石牆上,可用膠布粘取。用塗有10~15%聚乙烯醇縮丁醛等高分子材料的白色布,貼在畫面上,使壁畫的顏色層粘牢在膠布上,干後揭取膠布,壁畫隨膠布就被揭取下來。
修復 有泥層的壁畫,修復時應背面向上,用小平鏟鏟除壁畫底部泥層,保留壁畫的表面泥層,用2~5%膠礬水或聚醋酸乙烯乳液等高分子材料噴塗1~2遍加固,加固葯劑不能滲透到壁畫面上。干後補抹新泥層,連同表層厚度一般為1.5~2.5厘米。新泥層的材料配比與表層相同,用白灰或砂土摻蟲膠或聚乙烯醇等高分子材料和制。再用環氧樹脂貼一層紗布防震。背面最後用環氧樹脂粘成承托壁畫的底托,式樣為十字格式的木櫃或輕金屬櫃。櫃子預留安裝用的鐵活卯眼。背面修好後,反轉壁面向上,除紗布,清除殘留膠液,殘損處用原材料補抹齊平,待安裝後統一補色。
用膠布粘取無泥層壁畫時,應先按畫塊大小製作底托,面上釘板仿原牆體刷色作舊,然後將膠布有畫的一面貼在底托平板上,再用粘取材料的稀釋溶劑將膠布刷濕,輕輕揭取膠布,使壁畫的顏色層留在底托平板上。
安裝 博物館陳列的小幅壁畫或由數塊拼合的壁畫,只須在修復好的壁畫背面,安裝上適合參觀的支架即可。
安裝到原建築物內原來位置時,應先根據建築物的結構情況,在牆體下肩以上安裝懸掛壁畫的木支架或金屬支架。牆體一面有畫時採用單面支架,兩面有畫時採用雙面支架。支架是由若干立柱和橫向撐桿組成,立柱需與建築構架連接牢固,然後按編號順序,一面牆、一面牆的進行安裝。先將壁畫背面底托用鐵活與支架的撐桿連接,同時用壁畫分塊關系尺寸圖,反復核對無誤後,再將鐵活固定。
安裝時還應考慮壁畫的防潮、通風,牆體底部應加防潮層。在無畫的一側砌較薄的實體外牆,外牆與支架之間要有 5~10厘米的空隙,可使壁畫背面通風;重要壁畫安裝時,此段空隙一般不小於50厘米,以備工作人員進入檢查安全情況。
最後由美術工作者補抹各畫塊之間的鋸縫,並依臨摹品補線著色,恢復揭取前的原貌。

⑻ 環氧樹脂在絕緣材料方面的應用主要有哪些

二十世紀四十年代末,
二十世紀四十年代末,環氧樹脂開始被應用於電工絕緣領內域,至今已經有五十容余年的歷史。 雙酚A型環氧樹脂/酸酐體系是當前輸變電設備絕緣澆注材料的主要品種,其優點突出:
1、 具有良好的粘接性;
2、固化過程中收縮率低;
3、 在固化過程中不產生小分子;
4、耐熱性、耐葯品性優良;
5、機械強度高;
6、 電氣絕緣性能優良。

⑼ 保護文物的資料

文物保護技術
Preservation Techniques of Cultural Relics文物保護技術是一門綜合性的專業知識,包括文物製作、保護以及與防治有關的科學技術、材料性能、操作工藝和各種勘察、檢測等。文物在保存過程中,經受著兩種因素的破壞,即:①人為的破壞。如古建築、石窟寺、古墓葬被戰火焚毀、被拆除或維修不當失去原貌;銅鐵器、書畫、竹木漆器、陶瓷等因保護、搬運不當被損壞。②風、雨、雷、電、火、地震、光線、蟲害、黴菌等自然因素對文物造成的破壞。
中國文物保護方面的技藝歷史悠久,在唐代(618~907)就有用木楔撥正歪閃古建築梁架的記載,另據黃休復的《益州名畫錄》載,成都曾遷移三堵牆的壁畫,經過 200多年仍完好如初。字畫保護的揭裱技術,到唐代已相當成熟。「漆粘石頭,鰾粘木」更是流傳很久的修復石質文物和木質文物的傳統技藝。以後隨著科學技術的進步,高分子材料、物理檢測技術逐漸引進到文物保護工作中來。
歐洲一些國家在18世紀左右,曾使用以牛奶、石灰水混合的可賽因修復壁畫的傳統技藝,一直流傳到現在。
防護技術 文物保護應遵照預防為主,維修為輔的方針。不可移動文物的防潮、防漏、防火、防雷、防震等,主要依靠工程技術來解決,而防蟲害、鳥害等,則主要採用工程技術與化學處理相結合的辦法。
大氣中的粉塵、二氧化硫和含硫化合物等對文物的污染超過國家規定標准時,應解除污染源,在國家標准許可范圍內的,應綠化環境、減輕污染,同時要嚴格控制新添污染源。
可移動文物的防護,應首先注意博物館庫房和陳列室中的防潮、防震、防霉等防護措施,然後再對不同質地的各類文物分別進行防護,如銅鐵器的防銹,磚石質地文物的防風化,絲綢紙張的防霉、防蠹、防老化等。
修復技術 木構建築物整體歪閃,打牮撥正後,再作加固處理。構件局部殘損應剔補、墩接。大構件糟朽中空的,可用不飽和聚酯樹脂等高分子材料灌注加固,糟朽嚴重的按原制更換。
磚石結構古建築,整體歪閃,應先做定點、定期觀測,經加固後穩定的,就不再做地基處理。裂縫可採用加箍和灌漿的方法加固,砌體殘缺可剔補,如無法剔補可局部或全部拆除並按原樣重砌。石窟寺的山體裂隙,採用噴鉚加固或灌漿加固,滲水漏水處要疏導、截流。石雕、石刻等石質文物表面風化應用有機硅類的高分子材料封護。
古建築的修復,應做到能小修的不大修,能局部拆落的不全部拆落,盡量保留原構件,以保留古建築的歷史價值。對於古建築中帶有雕刻的瓦獸件、木雕、磚雕、石雕等藝術構件,要慎重處理,盡量做到不換或少換。對塑像、壁畫、彩畫等附屬藝術品,更不能隨意修補。
可移動文物的修復,可採取傳統技藝與近代技術相結合的方法,如銅器害銹,可用機械取除或用電解還原法取除;竹木漆器的脫水,可用自然乾燥法,或用醇醚聯浸、冰凍升華、高分子材料滲透聚合法;殘毀的書畫多採用傳統的揭裱方法修復;近代書刊可用絲網加固;古代絲網絹帛可用熏蒸法殺菌;脆弱紡織品可用絲網加固或傳統的裝裱方法加固;陶瓷器斷裂用蟲膠或環氧樹脂等高分子材料粘接。
文物修復中採用的新材料、新工藝必須保證不損害文物的歷史價值,包括文物的造型、材質、色澤、強度等,同時還要有可逆性。古建築構件維修時所用的新材料還應遵守只能加強不能代替的原則。
檢測技術 主要用於對文物殘傷痕跡的探測、質地結構化學成分的分析和年代的測定。探傷常用 X光、超聲波等;質地結構的分析常用電子顯微鏡、金相顯微鏡觀測;文物的化學成分常用光譜、質譜分析;模糊不清、顯示反差甚小的墨跡繪畫等,可採取紅外照像的方法;木材等含碳物質可用碳十四測定年代;陶瓷磚瓦等可用熱釋光測定年代。

石質文物保護技術
Preservation Techniques of Stone Cultural Relics石質文物因受到日照、水浸蝕、地震等自然營力作用和環境污染、小氣候改變等因素的影響會發生粉化、變色、生霉、起甲、酥鹼、劈裂、蝕空、凝漿、崩塌、傾覆等破壞形態。
石窟寺保護技術 首先應調查病害。調查工作有以下幾個步驟:①測繪地形圖、窟區平面圖、立面圖、縱橫剖面圖等。測圖方法有經緯儀導線測量、控制網測量、小平板測量。在進行立面測量、窟內石雕藝術品測繪時,可採用近景攝影測量的方法。②環境質量評價。包括文物所在山體的地層、岩性、構造,水文地質條件,氣象、水文、地震資料,污染源及造成的危害等。應指出文物受到的主要危害和治理措施。③地球物理勘探。為解決某個特殊目的而用,要在滿足物理前提與必需的工作條件下才能收效。目前利用的物探方法有:直流電阻率法尋找滲水途徑,微電極系法探測石窟表面風化層厚度,聲波法測石窟風化程度,地震勘探進行窟前考古等。④穩定性分析。許多石窟位於陡立的邊坡內,屬於陡坡與洞室相結合的三向空間。分析其穩定性應從文物所在山體的岩性、裂隙、變形破壞過程、力學分析計算等方面進行研究,預測其變形破壞規律。對於體量較大的危險岩體還應進行結構面的分析、計算。
預防措施是指改善文物所處的環境,避免各種風化應力的繼續破壞。主要措施是在石窟崖頂作防滲排水,改變並疏通地表水流的流向、位置並切斷與洞窟的聯系;查清裂隙走向、范圍,杜絕地表水流沿裂隙滲入窟內;採用窟前地面排水,降低地下水位;排除窟內潮濕結露,防止劇烈的干濕交替變化等辦法,防止水對文物的侵蝕。為避免藝術品受日光、雨水、風沙的直接侵襲,還可修建窟檐進行保護。
石窟寺的加固主要為防止石窟的崩坍和藝術品風化。
措施有:①用護壁、擋牆、大型砌體或澆築體阻止裂隙的發展,防止懸岩塌落和抵禦岩體開裂。此法難以保持石窟現狀,易破壞崖壁的歷史遺存,在不得已情況下才使用。②噴錨加固。以不同長度的錨桿(粗鋼筋)採用水平或傾斜的不同方向穿過裂隙岩體,將不穩定岩體錨固在穩定岩體上,然後將錨桿端與細鋼筋網焊接,表面用高壓噴 5~15厘米厚的混凝土,再用山體岩粉罩面做舊。
沿一定間距留設排水孔,使少量滲水仍能排出。此法適合已經鬆弛、多裂隙、洞窟密集而岩體破碎的石窟山體。
它可起到加固、支撐、防風化作用,具有很大的承載力和安全儲備。缺點是會局部改變石窟外貌和掩蓋一些歷史遺存。③灌漿粘結。為石窟中雕刻藝術品斷裂、洞窟崖壁開裂、崩坍的加固保護方法之一。目前使用的灌漿粘結材料主要有環氧樹脂類、丙烯酸酯類及無機化學材料等。對材料性能要求接近於被加固岩石的物理力學性狀,並符合粘結性好、粘度低、可灌性好、室溫下可固化、耐凍融性、耐水性等要求。灌漿設備主要是用空氣壓縮機和特製灌漿桶。 檢查時要對灌漿的深度、 范圍、岩體強度、變形特性等進行檢查,保證灌漿加固的質量。
露天石質文物保護技術 先從研究石雕的風化形態著手,進行風化成因分類,然後據氣象要素、水害及潮濕環境的長期觀測與記錄,按石雕風化的深度系統取樣,並進行岩石物理力學性質試驗、岩石氧化物的化學分析、薄片鑒定及風化產物的差熱分析、 X射線衍射分析、光譜分析、掃描電鏡觀察等工作,找出石雕風化的主要病因後,採用點荷載強度試驗及超聲波試驗,檢測石雕風化的程度,再根據岩石化學成分隨深度的變化,用物探電法及岩相鑒定等手段檢測石雕風化深度。
一般較完整,風化不嚴重的露天文物,應改善保護環境。對風化嚴重、不進行保護,無法保存的文物,才可使用防護材料。防護材料的使用應明確主要防止哪幾種風化營力,提出保護後應達到的主要指標,並要求材料無色、透明、不反光、不酥鹼、化學穩定性好、滲透能力強,具有抗風化能力,有一定固結強度等。一般使用的防護材料有高分子有機聚合材料(有機硅、聚氨酯、甲基丙烯酸酯類、硅酮等)及無機化學材料。
為了文物的安全,必須慎重地對石雕防護層材料的性能進行各項檢測,包括:①防護層內的材料形態、充填程度及沿深度方向的變化;②物理力學性能:如孔隙率,透氣性,固結強度,耐磨蝕強度等;③抵禦水侵蝕的能力:如表面吸水率(毛細吸水率)、最大吸水率、憎水性、透水性等;④抗風化能力:如耐老化性能 (包括人工老化試驗及自然曝曬場 ),抗凍融試驗,安定性試驗,干濕交替試驗等;⑤化學穩定性:如耐酸性,可溶鹽、中溶鹽含量,抗污染能力等;⑥重塗性:為後人提供保護的可能性。
館藏石質文物保護技術 從墓葬或由野外放入博物館內收藏的石質文物需要表面除垢,清除內含的各種鹽類或微生物。主要方法有:①清除可溶鹽。一般是先在流水中較長時間浸洗,再用去離子水浸洗。體量大的石器,可用紙漿塗敷,干後揭取。②表面去垢。放入超聲波清洗器中,快速洗除。大理石銹殼可用二甲樹脂將其周圍封護後用稀酸腐蝕銹處,再用機械法剔除。其他石器可用稀酸軟化溶蝕污垢,最後用非離子水洗凈。③粘接修復。粘接材料一般用環氧樹脂類調入石粉摻少量顏料混合而成的粘合劑,也可用硝基纖維素或聚醋酸乙烯酯類粘合風化嚴重的石器。已相當疏鬆或表面有彩繪的石質文物,粘接前選用丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯、聚酯酸乙烯酯、環氧類、有機硅類及氫氧化鋇等材料進行滲透加固。修補材料常用的有熟石膏加纖維素,丙酮和乙酸戊酯混合劑配成 10% 賽璐珞溶液再調以細石粉,聚醋酸乙烯酯乳液加入岩粉及無定形二氧化硅,將顏料調成糊狀進行修補。
石窟壁畫修復技術
Restoration Techniques of Grotto Paintings石窟壁畫一般是在洞窟開鑿後,在高低不平的石壁上先作草泥層地仗,然後作畫。北魏、西魏、北周時期的壁畫地仗,多抹麥草泥兩層,不塗底色,直接在比較粗糙的泥壁上施彩作畫。地仗的草泥層之間及顏料層與草泥層之間相互結合比較緊密,一般不產生起皮剝落的病變,但局部壁面會有細小裂紋出現。
唐宋時代壁畫地仗泥層一般為3至4層,泥層種類增多,除麥草泥層外,還有麻刀、棉花、蒲絨等泥層。在施彩作畫之前,先在地仗表面塗刷一層很薄的白粉。這種白粉畫層受潮後會產生開裂起皮並呈鱗狀小片剝落,一般稱為龜裂起甲性病變。潮濕嚴重時,連同地仗泥層一起酥鬆,稱為酥粉性病變。
有一些壁畫地仗泥層過厚或後代在前代壁畫上增修的重層壁畫,因受潮濕、地震、岩體裂隙等影響,部分地仗與岩壁脫離,形成裂隙和空鼓,壁畫隨時有大面積脫落的危險。
五代時期有一種製作在窟外岩面上的壁畫,又稱露天壁畫。其地仗是在岩壁上先抹草泥兩層,再抹麻刀石灰膏一層,也有直接將石灰膏抹於岩壁上的,然後施彩作畫。這種石灰地仗也會出現空鼓或小面積脫離岩體的病變。
以上幾種病變的修復方法如下:
①壁畫白粉畫層龜裂起甲性病變的修復方法。先清除起甲白粉畫層內外的塵土和積沙,向起甲白粉畫層與泥層之間注射體積比為 4∶1的2.5%聚乙烯醇水溶液和1%聚醋酸乙烯乳液配製而成的混合膠粘劑,將白粉畫層貼回地仗,再用外包白絲綢的棉拍壓實,等注入白粉畫層內部的膠粘劑中水分收定,再向壁畫表面噴塗一次體積比為4∶1的1.5%聚乙烯醇水溶液和1%聚醋酸乙烯乳液的混合劑。如有病變遺漏處,噴後會出現鼓泡,可再注射膠粘劑修復。待噴塗劑稍干,將白絲綢鋪於壁畫表面,用軟膠滾普遍均勻地滾壓一遍即成。用此法修復後的壁畫顏色無損傷、無眩光、能保持壁畫原貌,葯劑有可逆性,不影響再修復。中國敦煌莫高窟 1千多平方米龜裂起甲壁畫就是用此法修復成功的,已經受了25年的考驗,沒有重新起甲。
②壁畫泥層酥粉性病變的修復方法。與白粉畫層龜裂起甲性病變的修復工藝基本相同,只是需根據對象向泥層深處注射不同濃度的聚乙烯醇水溶液與聚醋酸乙烯乳液的混合劑或單純的聚醋酸乙烯乳液以及丙烯酸酯乳液,然後壓實。
③壁畫地仗脫離岩體和畫壁空鼓的修復方法。壁畫部分草泥地仗脫離岩體,先將其邊沿塗刷一層聚醋酸乙烯乳液,再以15%聚醋酸乙烯乳液調粘土、砂粒、麻刀或麥草等成膏狀,往地仗邊沿處填塞,使畫壁與岩體粘貼牢固。為了使修復處與壁畫色調一致,可向泥內加添適當的顏料。
畫壁大面積空鼓,可採用壓力灌漿(粘合劑)粘貼或採取灌漿與鉚固相結合的修復方法。
石灰地仗壁畫小面積空鼓,可用浸有環氧樹脂或聚醋酸乙烯乳液的紗布條從畫壁破口處填入地仗與岩體間的空鼓部分,均勻地施加適當壓力,使畫壁與岩體貼緊,待膠粘劑干固後便可粘牢。畫壁破口處用15%聚醋酸乙烯乳液調砂粒和石灰膏填補。填補前也要向畫壁邊緣抹一層聚醋酸乙烯乳液。這樣不僅可以使其粘合得更加牢固,同時還可以避免石灰膏中的水分滲到壁畫表面,留下斑跡。
古建築古墓葬壁畫保護與維修技術
Preservation and Repair Techniques of WallPaintings in Ancient Buildings and Tombs古建築古墓葬壁畫一般情況下應原地保護,特殊情況,可遷移保護。
原地保護 在加固壁畫後,還需改善室內通風、防潮、防日曬等保護設施。墓葬壁畫多採用加固後在自然條件下封閉保存,壁畫加固方法根據損壞情況而定。
當畫面嚴重脫膠時,用2~3%膠礬水或2~5聚乙烯醇縮丁醛等高分子材料噴塗1~2遍。畫面表皮酥鹼時加固葯劑與脫膠處理相同,但葯劑的濃度加大,噴塗次數增多。當壁畫表層薄而脆,里層酥鹼時,需採用打針注射的方法,葯劑與脫膠處理相同。工作時需一方寸一方寸的逐片進行,注射次數依畫面情況而定,所用葯劑應先稀後濃。
壁畫泥層空鼓時,應用干泥鉚固。在無線條的畫面上,每平方米內鑽小孔2~3個,用白灰或砂土摻聚醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇縮丁醛,製成干硬灰條或泥條擠入孔內,將壁畫泥層與牆體粘牢;嚴重裂縫處,用同樣的干泥材料擠入裂縫內粘牢。部分畫面脫落處按原壁畫泥層做法補抹平整,塗色作舊。
遷移保護 分揭取、修復、安裝三個步驟進行。
揭取 將壁畫與牆體完整地分離,壁畫面積小的可單塊揭取,面積大的要分塊揭取,每塊以 1~3 平方米為宜;畫面高在 2.5米以上時需分上下兩層或三層揭取。
揭取前應做好一系列的准備工作,主要有壁畫的臨摹,壁畫與牆體構造的調查,繪制揭取壁畫的分塊編號尺寸圖,分塊關系尺寸圖等。然後再依據分塊的大小、壁畫與牆體的構造情況確定揭取方法。常用的方法有以下幾種:
①拆牆揭取。先在畫面用 40% 桃膠水溶液或10~20%聚乙烯醇縮丁醛滿貼一層白色紗布,保護畫面。干後靠畫面安裝前壁板和揭取台。用刀鋸鋸開壁板四邊的邊縫,縫寬5~8毫米,然後在壁畫背面自上而下地分段拆除牆體砌塊,每段高50~70厘米。接近底邊時需迅速轉動前壁板,連同壁畫泥層向內推倒,平放在揭取台上。
運到修復室以待修復。
②鋸取。當壁畫有兩層以上的泥層、厚度超過 2厘米時用鋸條將泥層與牆體鋸開。
③撬取。當壁畫泥層有空鼓時,用平鏟將壁畫撬離牆體。
④震取。當壁畫局部泥層與牆體牢固粘連時,用鐵鑽在泥層與牆體之間輕輕鑿擊,主要靠震動使壁畫離開牆體。鋸取、撬取和震取,常在同一畫塊的揭取中混合使用。
⑤套取。當壁畫是土壁牆體時,可以採用木箱套取。
在前壁的四邊釘邊板成箱形,嵌入土壁內將壁畫套入箱內,再鋸開土壁使壁畫離開牆體。
⑥粘取。當壁畫直接畫在磚牆或石牆上,可用膠布粘取。用塗有10~15%聚乙烯醇縮丁醛等高分子材料的白色布,貼在畫面上,使壁畫的顏色層粘牢在膠布上,干後揭取膠布,壁畫隨膠布就被揭取下來。
修復 有泥層的壁畫,修復時應背面向上,用小平鏟鏟除壁畫底部泥層,保留壁畫的表面泥層,用2~5%膠礬水或聚醋酸乙烯乳液等高分子材料噴塗1~2遍加固,加固葯劑不能滲透到壁畫面上。干後補抹新泥層,連同表層厚度一般為1.5~2.5厘米。新泥層的材料配比與表層相同,用白灰或砂土摻蟲膠或聚乙烯醇等高分子材料和制。再用環氧樹脂貼一層紗布防震。背面最後用環氧樹脂粘成承托壁畫的底托,式樣為十字格式的木櫃或輕金屬櫃。櫃子預留安裝用的鐵活卯眼。背面修好後,反轉壁面向上,除紗布,清除殘留膠液,殘損處用原材料補抹齊平,待安裝後統一補色。
用膠布粘取無泥層壁畫時,應先按畫塊大小製作底托,面上釘板仿原牆體刷色作舊,然後將膠布有畫的一面貼在底托平板上,再用粘取材料的稀釋溶劑將膠布刷濕,輕輕揭取膠布,使壁畫的顏色層留在底托平板上。
安裝 博物館陳列的小幅壁畫或由數塊拼合的壁畫,只須在修復好的壁畫背面,安裝上適合參觀的支架即可。
安裝到原建築物內原來位置時,應先根據建築物的結構情況,在牆體下肩以上安裝懸掛壁畫的木支架或金屬支架。牆體一面有畫時採用單面支架,兩面有畫時採用雙面支架。支架是由若干立柱和橫向撐桿組成,立柱需與建築構架連接牢固,然後按編號順序,一面牆、一面牆的進行安裝。先將壁畫背面底托用鐵活與支架的撐桿連接,同時用壁畫分塊關系尺寸圖,反復核對無誤後,再將鐵活固定。
安裝時還應考慮壁畫的防潮、通風,牆體底部應加防潮層。在無畫的一側砌較薄的實體外牆,外牆與支架之間要有 5~10厘米的空隙,可使壁畫背面通風;重要壁畫安裝時,此段空隙一般不小於50厘米,以備工作人員進入檢查安全情況。
最後由美術工作者補抹各畫塊之間的鋸縫,並依臨摹品補線著色,恢復揭取前的原貌。

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