陶瓷磚瓦保護(hù)課件

第四講陶瓷磚瓦類文物保護(hù)一，概述中國(guó)陶瓷歷史悠久，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，素有“”瓷國(guó)之稱。中國(guó)是世界上出現(xiàn)陶瓷最早的國(guó)家之一。湖南省道縣玉蟾巖遺址出土陶片被認(rèn)為是目前世界上發(fā)現(xiàn)的最早的陶片；此外在河北徐水縣南莊頭遺址發(fā)現(xiàn)了距今10800—9700年陶片，在江西萬(wàn)年縣仙人洞、廣西桂林甄皮巖和廣東的英德縣青塘等遺址發(fā)現(xiàn)了至今10000—到7000的陶片，這些新石器時(shí)代的陶片都被認(rèn)是我國(guó)乃至是世界上最早的陶器殘片。我國(guó)還是世界上瓷器的發(fā)源地，早在商代（公元前16——前11世紀(jì)），我國(guó)就燒制成原始瓷器，至東漢后期越窯青釉瓷的誕生，前后歷經(jīng)2000多年的歷史，完成我國(guó)從陶器向瓷器的過(guò)渡，中國(guó)陶瓷具有長(zhǎng)達(dá)萬(wàn)年的工藝發(fā)展史，取得了舉世矚目的輝煌成就。我國(guó)著名的古陶瓷技術(shù)研究專家李家治先生歸納，我國(guó)的陶瓷發(fā)展是可分為五個(gè)時(shí)期，分別是新石器時(shí)代早期陶器的出現(xiàn)，新石器時(shí)代晚期印紋硬陶和商周侍寢原始瓷的燒紙成功、漢晉時(shí)期南方青釉瓷的誕生、隋唐時(shí)期北方的白釉瓷的突破、宋代到清代顏色釉(彩色釉、雕塑釉)的輝煌成就和三大技術(shù)的突破（原材料的選擇、窯爐的改進(jìn)和燒結(jié)溫度的提高釉的形成和發(fā)展、）。二、陶瓷的化學(xué)成分及工藝1，陶器的分類按照表面的情況分：素面陶、彩繪陶、粉彩陶；質(zhì)地分：細(xì)泥陶（經(jīng)過(guò)淘洗）、夾砂陶（為使陶坯燒制受熱時(shí)不易裂開(kāi)，特意在陶土中摻入一定數(shù)量的砂粒和其它碎末，所以稱這種陶器為“夾砂陶”）。按照顏色可分為：黑陶、灰陶、紅陶、白陶等2，陶器的原料及化學(xué)成分陶器是由經(jīng)過(guò)淘洗的黏土燒制而成的。黏土是由巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，是由石英、長(zhǎng)石以及金屬礦物組成。

陶器的化學(xué)成分是SiO2、和AlO3,Fe2O3,以及其他氧化物。彩繪的主要成分是：

紅色：朱砂（HgS）,鉛丹（Pb3O4）;

褐色：赭石（Fe2O3）；白色：鉛白2PbCO4·Pb(OH)，高嶺土

黑色：C

2，瓷器的原料及化學(xué)成分（1）、瓷瓷器胎體的化學(xué)成分

原料是高嶺土、石英、長(zhǎng)石混合而成的特殊粘土。高嶺土是長(zhǎng)石經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的風(fēng)化流失了鉀、鈣、鈉、鐵和水的變化而成的。(2)釉彩的成分

釉是一種具有透明、光亮、不吸水的玻璃體。對(duì)胎體起到保護(hù)和美觀的作用。a釉的主體是硅酸b助熔劑（降低釉的熔點(diǎn)、中和酸）c著色劑，鐵銅鈷金銻化合物等

以瓷器為例說(shuō)明工藝淘泥，高嶺土是燒制瓷器的最佳原料，千百年來(lái)，多少精品陶瓷都是從這些不起眼的瓷土演變而來(lái)，制瓷的第一道工序：淘泥，就是把瓷土淘成可用的瓷泥。摞泥，淘好的瓷泥并不能立即使用，要將其分割開(kāi)陶瓷藝術(shù)品來(lái)，摞成柱狀，以便于儲(chǔ)存和拉坯用。拉坯，將摞好的瓷泥放入大轉(zhuǎn)盤內(nèi)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，用手和拉坯工具，將瓷泥拉成瓷坯。印坯，拉好的瓷坯只是一個(gè)雛形，還需要根據(jù)要做的形狀選取不同的印模將瓷坯印成各種不同的形狀。修坯，剛印好的毛坯厚薄不均，需要通過(guò)修坯這一工序?qū)⒂『玫呐餍薰握R和勻稱，修坯又分為濕修和干修。捺水，捺水是一道必不可少的工序，即用清水洗去坯上的塵土，為接下來(lái)的畫坯、上釉等工序做好準(zhǔn)備工作。畫坯，在坯上作畫是陶瓷藝術(shù)的一大特色，畫坯有好多種，有寫意的、有貼好畫紙勾畫的，無(wú)論怎樣畫坯都是陶瓷工序的點(diǎn)睛之筆。上釉，畫好的瓷坯，粗糙而又呆澀，上好釉后則全然不同，光滑而又明亮：不同的上釉手法，又有全然不同的效果，常用的上釉方法有浸釉、淋釉、蕩釉、噴釉、刷釉等。燒窯千年窯火，延綿不息，經(jīng)過(guò)數(shù)十道工具精雕細(xì)琢的瓷坯，在窯內(nèi)經(jīng)受千度高溫的燒煉，就像一只丑小鴨行將達(dá)化一只美天鵝?，F(xiàn)在的窯有氣窯、電窯、等。成瓷、經(jīng)過(guò)幾天的燒煉，窯內(nèi)的瓷坯已變成了件件精美的瓷器，從打開(kāi)的窯門中迫不及待地脫穎而出。瓷器的結(jié)構(gòu)致密，表面又有釉質(zhì)層的保護(hù)，所以不易被侵蝕，主要是機(jī)械作用造成的損壞。磚瓦結(jié)構(gòu)較為松散，更容易主要受到大氣中的污染氣體、酸雨的影響較大。使得表面和內(nèi)部風(fēng)化，酥粉。四，陶瓷磚瓦類的保護(hù)修復(fù)1清洗

表面軟泥的清洗彩繪和硬質(zhì)泥土的清洗表面層積物的清洗

分解陰離子、奪走陽(yáng)離子（螯合物）

a碳酸鹽用稀鹽酸、稀硝酸；石膏用濃硝酸；硅酸鹽用氫氟酸（劇毒，慎用）EDTAb，六偏磷酸鈉，EDTA二鈉鹽。螯合物是（舊稱內(nèi)絡(luò)鹽）是由中心離子和多齒配體結(jié)合而成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。螯合物是配合物的一種，在螯合物的結(jié)構(gòu)中，一定有一個(gè)或多個(gè)多齒配體提供多對(duì)電子與中心體形成配位鍵。“螯”指螃蟹的大鉗，此名稱比喻多齒配體像螃蟹一樣用兩只大鉗緊緊夾住中心體。原理

以待處理器物作陰極，不銹鋼或碳鋼作陽(yáng)極，外接直流電源，選擇合適的電壓或電流密度二，粘接1接劑的基本要求

保持原貌、流動(dòng)性好、穩(wěn)定性好、粘接力好、可逆、、收縮率低、低蠕變、高韌性、易操作。

蠕變：固體材料在保持應(yīng)力不變的條件下，應(yīng)變隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象。它與塑性變形不同，塑性變形變形通常在應(yīng)力超過(guò)彈性極限之后才出現(xiàn)，而蠕變只要應(yīng)力的作用時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，它在應(yīng)力小于彈性極限時(shí)也能出現(xiàn)。2常用粘接劑環(huán)氧樹脂（但是不可逆，不能長(zhǎng)期被水浸泡）氧樹脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物，除個(gè)別外，它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征，環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。三，加固1材料要求

1)材料無(wú)色、透明、不反光、施工工藝簡(jiǎn)單，具有重復(fù)使用性;2)穩(wěn)定性好，至少在10年之后才發(fā)生可見(jiàn)的老化，耐酸堿，抗污染;3)加固材料施用后形成的膜能代替原膠結(jié)物，不堵塞文物孔隙，因而不改變其透氣性;4)施工過(guò)程中無(wú)有害物放出，對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害。應(yīng)能方便選擇固化劑、填料、表面活性劑、防霉劑等;5)表面加固保護(hù)時(shí)，不會(huì)因材料的收縮應(yīng)力而產(chǎn)生微裂隙，其次還應(yīng)有防霉、防生物風(fēng)化的性能等;6)能夠抵抗?jié)駳饣蛎?xì)水在上移時(shí)引起的破壞作用，所以保護(hù)材料應(yīng)能經(jīng)受水的反復(fù)侵襲影響;7)加固劑的聚合速度要適宜。在與表面的粒子之間形成鍵式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填補(bǔ)了孔洞，也起到了支撐作用，要求網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要與保護(hù)對(duì)象相匹配;

8)若有溶劑參加作用的加固體系，溶劑的揮發(fā)與加固劑在文物內(nèi)部的形成速度之間要有一定的合適比例，防止溶劑揮發(fā)太快后在表面形成結(jié)殼或使表面發(fā)黑;9)加固材料在使用前應(yīng)是小分子且有活性的低粘度液體，使其在文物內(nèi)部能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);或應(yīng)是溶劑能溶解的大分子且溶劑揮發(fā)后能成膜的材料。這樣就會(huì)獲得足夠的滲透深度和必要的加固強(qiáng)度。確保加固了的部分與未加固的部分力學(xué)強(qiáng)度相當(dāng)，不會(huì)由于表層結(jié)殼而引起大面積的剝落。

由此可知，用于陶質(zhì)彩繪文物保護(hù)的加固材料在使用初期應(yīng)是便于流動(dòng)的液態(tài)，具有滲透與粘合功能(液體的粘度和物體孔隙的大小);加固對(duì)象與加固材料之間應(yīng)當(dāng)匹配(即加固劑粘度與孔隙之間的匹配)。加固劑以三種方式發(fā)揮作用:熔化一凝固法；溶劑揮發(fā)后溶質(zhì)固化法；加固劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或加固劑與保護(hù)對(duì)象之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)法2，常見(jiàn)陶質(zhì)彩繪文物保護(hù)中的加固材料

目前，在文物保護(hù)中使用的加固材料中的高分子材料包括天然高分子材料和人工合成高分子材料兩大類。由于天然高分子材料在人類生活上已經(jīng)有了百年的使用歷史，因此在人們進(jìn)行文物修復(fù)時(shí)，最使用的就是天然的高分子材料。天然有機(jī)高分子括:l)油和脂肪類。油和脂肪沒(méi)有明顯的區(qū)別，一般認(rèn)為在室溫下為液體的屬于油，為固體的稱為脂肪。它們通常不溶于水，而溶于有機(jī)溶劑如芳香族及氯代溶劑中，有時(shí)也能溶于醚類或二硫化碳溶劑中;常見(jiàn)的如亞麻油、桐油、嬰粟油，這些油分別是從亞麻的植物籽、桐樹籽和鴉片嬰粟樹籽中提取。經(jīng)考證故宮三大殿的“太和殿”、“中和殿”、“保和殿”地面上鋪的都是金黃色的磚，民間俗稱“金磚鋪地”。所謂“金磚”，是指將桐油涂刷在經(jīng)過(guò)特殊工藝燒制出磚的上面，這種磚看上去富貴高雅，表面像撒了一層金粉2)蠟類。包括礦物蠟、植物蠟、動(dòng)物蠟。古希臘人曾用蠟做膠粘劑及表面保護(hù)劑，羅馬人則用蠟做防水劑或壁畫的表面處理劑。3）碳水化合物(糖類)。如多糖膠類、纖維素衍生物。桃膠是中國(guó)古代在制作壁畫時(shí)廣泛使用的材料，由FT一IR分析表明，1620一1655是桃膠中葡萄糖的振動(dòng)吸收，3600一3000是多糖的特征吸收峰。改性的醋酸纖維素、硝酸纖維素等在文物保護(hù)中也有應(yīng)用人工合成高分子材料

人工合成的高分子一出現(xiàn)就馬上被試用于文物保護(hù)中，并且隨著高分子材料科學(xué)的發(fā)展和人們對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)的逐漸重視，越來(lái)越多的先進(jìn)高分子材料被應(yīng)用到藝術(shù)品的保護(hù)中。當(dāng)然所應(yīng)用的高分子材料也在不斷地更新，有些材料如聚乙烯、聚氯乙烯等，目前已經(jīng)不用或很少使用。l)水溶性合成樹脂。如聚乙烯醇、聚乙二醇等，使用3%三甲樹脂，1.5%聚乙烯醇水溶液，2.5%、3%乙基纖維素酒精溶液用于彩繪陶器表面的封護(hù)。雖然這些材料防水性較差，但實(shí)踐證明在氣候干燥的中國(guó)西北地區(qū)使用起來(lái)效果還是相當(dāng)不錯(cuò)的2)溶劑型合成樹脂。在常用的材料中包括丙烯酸樹脂、聚乙烯醇縮醛等等。丙烯酸(CH:二CH一COOH)樹脂也是一個(gè)廣泛應(yīng)用于文物加固保護(hù)的材料，尤其在壁畫的保護(hù)方面。其中包括丙烯酸乳液、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丙烯酸與甲基丙烯酸共聚物等。甲基丙烯酸樹脂類是已經(jīng)聚合成聚甲基丙烯酸甲酷的聚合物(PMMA)，通常稱之為有機(jī)玻璃。ParaloidB72是文物保護(hù)中應(yīng)用研究最多的一種丙烯酸樹脂，實(shí)際上是由丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸乙酯形成的共聚物。B72的光穩(wěn)定性并不理想，并且脆性太大3）反應(yīng)型樹脂。反應(yīng)型樹脂通常是通過(guò)主劑和固化劑發(fā)生反應(yīng)而形成的。包括有機(jī)硅材料(有機(jī)硅單體、低聚體)、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂和甲醛樹脂。有機(jī)硅材料具有一