文物保護(hù)-11陶瓷磚瓦類文物保護(hù)

第二章陶瓷磚瓦類文物保護(hù)1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因1.1瓷器損蝕的主要原因

瓷器質(zhì)地堅(jiān)硬，吸水率低

損毀多來自于外力沖擊1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因1.2出土陶器文物損壞的主要原因1.2.1陶器文物損壞的內(nèi)因

質(zhì)地疏松、多孔隙、吸水性強(qiáng)，1.2.2陶器文物損蝕的外因A雨水及地下水的影響

a長期處于極潮濕環(huán)境，對陶器不利。

b地下水中可溶鹽對陶器的破壞

碳酸鹽、硫酸鹽、鹵化物等。

可溶鹽，隨溫度，結(jié)晶、溶解交替進(jìn)行

。結(jié)晶，體積膨脹，對陶器孔隙壁產(chǎn)生壓力。1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因

c鈣、鎂等陽離子在陶器表面形成堅(jiān)硬沉積層

沉積層基本為4大類：石灰質(zhì)（碳酸鹽）、石膏質(zhì)（硫酸鹽）、硅質(zhì)（硅酸鹽）和氫氧化物

這些沉積物對陶器基本沒有破壞，但會影響陶器的外觀。1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因1.2.2陶器文物損蝕的外因

B

自然災(zāi)害對陶器文物造成的危害

地震、地裂、水災(zāi)、火災(zāi)、地基下沉C人為因素的破壞

考古發(fā)掘過程失手造成器物破損

搬運(yùn)過程中振動、碰撞等造成破損

1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因1.3磚瓦類文物損壞的主要原因1.3.1磚瓦類文物損壞的內(nèi)因

質(zhì)地疏松、多孔隙、吸水性強(qiáng)1.3.2磚瓦類文物損蝕破壞的外因

A大氣中有害因素對磚瓦類文物危害

a大氣中有害氣體的危害

氮的氧化物氣體：NO、NO2、N2O5

硫的氧化物氣體：SO2、SO3

碳的氧化物氣體：CO、CO2

NO、CO在空氣中容易變成NO2、CO2

1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因

以上氧化物氣體，在疏松、多孔隙、吸附性強(qiáng)的磚瓦類文物表面遇到空氣中的水蒸氣就變成腐蝕文物的無機(jī)酸。

1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因磚瓦類文物的原料為黏土、砂子和黃土，容易受無機(jī)酸浸蝕而發(fā)生化學(xué)風(fēng)化。1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因1.3.2磚瓦類文物損蝕破壞的外因b空氣中有害氫化物對磚瓦類文物危害

空氣中有害氫化物氣體主要是氯和硫的氫化物，如HCI、H2S對文物的危害。

1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因

氯化氫的水溶液是腐蝕性強(qiáng)的酸，可與磚瓦的主要成分黏土和砂土作用，使其內(nèi)部顆粒之間的黏結(jié)物硅酸鹽和HCl反應(yīng)而失去黏結(jié)作用，致使磚瓦酥散、粉化。

1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因HCl還與硅原料的沙子（SiO2）和硅酸鈉或硅酸鈣分解產(chǎn)生的SiO2，生成四氯化硅

SiCl4遇潮極容易水解，水解又產(chǎn)生HCl繼續(xù)腐蝕。不停惡性循環(huán)，對磚瓦類文物腐蝕十分嚴(yán)重。1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因自然界動植物腐爛產(chǎn)生硫化氫，污染環(huán)境，也腐蝕磚瓦類文物。H2S不像HCl腐蝕嚴(yán)重，但它能與磚瓦原料黏土中的鐵錳元素反應(yīng)，生成一些有色硫化物。FeS（黑色）、MnS（棕黑色）。1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因1.3.2磚瓦類文物損蝕破壞的外因c空氣中塵埃對磚瓦類文物危害

酸、堿、鹽固體空氣中NO2、SO2、SO3等與水及金屬氧化物作用生成此生污染物鹽類。海風(fēng)、海浪帶人空氣中的鹽類，帶來氯化物、硫酸鹽、氣溶膠等。燃料燃燒產(chǎn)生的各種有機(jī)化合物、煙塵、煤渣、灰塵。來自金屬冶煉廠、加工廠、化工廠、碎石廠等排到空氣中的各種金屬、金屬氧化物、石棉、石英。塵埃還含有微生物（菌類、低等植物苔蘚、藻類）生長所需的養(yǎng)料粉塵降落疏松多孔磚瓦文物上，遇水溶解滲入，使磚瓦表面風(fēng)化、酥粉。

1.陶瓷及磚瓦類文物損蝕原因1.3.2磚瓦類文物損蝕破壞的外因d酸雨對露天磚瓦類文物的侵蝕

e風(fēng)沙打磨對露天磚瓦文物的破壞

2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)2.1陶瓷磚瓦類文物的清洗2.1.1陶瓷磚瓦類文物軟質(zhì)泥土的清洗

先用普通清水，再用蒸餾水。2.1.2表面有彩繪的陶器及干硬泥土的清洗

不宜用水泡洗、沖洗

用脫脂棉球蘸水或酒精局部軟化，再用薄的小竹片剔除。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)2.1.3陶瓷文物表面沉積物的清洗

清除沉積物的原理分兩大類：一種是分解沉積物的陰離子；另一種是利用螯合劑（或叫絡(luò)合劑）奪取沉積物中的陽離子，形成可溶性的金屬螯合物水溶液。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)A用分解陰離子的方法清洗陶瓷文物表面沉積物a陶瓷類文物表面石灰質(zhì)沉積物的清洗

2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)b陶瓷類文物表面沉積石膏質(zhì)的清洗石膏質(zhì)沉積物雖然不溶于鹽酸、硫酸、稀硝酸，卻可跟具有氧化性濃硝酸反應(yīng)生成可溶性硝酸鹽。

c陶瓷類文物表面沉積物硅質(zhì)的清洗硅質(zhì)（硅酸鹽）是最不容易清洗的沉積物，一般用1%氫氟酸。氫氟酸有劇毒，此法慎用。三種沉積物不易辨識，一般先石灰質(zhì)、后石膏質(zhì)，最后硅質(zhì)的順序來清洗。

2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)B螯合（絡(luò)合）沉積物中陽離子的清洗方法

用螯合劑奪取表面沉積物中的陽離子，形成易溶于水的螯合物，而沉積物中的陰離子則與螯合劑中的鈉離子形成新的可溶性鈉鹽，最后用清水洗去可溶性鈉鹽及螯合物。a六偏磷酸鈉（Na2[Na4(PO3)6]）螯合清洗劑

10%Na2[Na4(PO3)6水溶液浸潤沉積物，或多層紙張貼敷法清除。

2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)bEDTA二鈉鹽（乙二胺四乙酸二鈉鹽）螯合清洗劑

EDTA二鈉鹽結(jié)構(gòu)式：（Na2[C10H14O8N2]）

（1）EDTA二鈉鹽螯合清洗液的配方

（2）EDTA二鈉鹽螯合清洗劑配制程序

水800～1000毫升氫氧化鈉80克三乙醇胺（輔助溶液）30毫升EDTA二鈉鹽100克笨磺酸鈉表面活性劑5～10克2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)（3）EDTA二鈉鹽螯合清洗陶瓷上沉積物操作

有沉積物陶瓷器，放入穩(wěn)定75～80℃的EDTA螯合劑中，煮20～30分鐘，取出用水沖洗，刷除軟化沉積物。

一次未洗凈，可重復(fù)以上操作。

最后用2%醋酸溶液中和除去堿性，再用蒸餾水洗凈、晾干。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)2.1.4陶瓷表面炭黑、有機(jī)脂形成污垢清洗

清洗由炭黑和有機(jī)脂形成污垢可用強(qiáng)氧化劑氧化處理，使有機(jī)脂化合物氧化變成小分子量的有機(jī)物，用水沖洗即可。常用3%雙氧水（H2O2）

操作：用棉球蘸3%雙氧水溶液浸污垢數(shù)次，待污垢除去后，用蒸餾水沖洗、晾干。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)2.1.5彩繪彩釉陶瓷清洗

要特別小心，可在隱秘處做小面積實(shí)驗(yàn)。

一般采用3%～5%鹽酸清洗

有些彩陶彩繪顏料容易脫落，應(yīng)先用加固劑予以加固，再進(jìn)行清洗。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)2.1.6陶瓷磚瓦文物中可溶鹽清洗（脫鹽）一般采用蒸餾水浸泡，定期換水；電滲法：用來加速除鹽清洗，即在清洗槽的兩端插入不銹鋼電極，以5%的稀氨水作電解質(zhì)通入1安培/平方分米的直流電，使陶器中金屬離子加速運(yùn)動析出。當(dāng)電導(dǎo)率降到一定程度，并保持不變，可認(rèn)為可溶鹽已經(jīng)清洗完畢。表面酥松器物，可用多層紙張或?yàn)V紙用水敷在表面，利用毛細(xì)孔隙抽吸作用，將可溶鹽逐步轉(zhuǎn)移到紙張中，反復(fù)操作。清洗程度，可測紙張浸提液的導(dǎo)電率來判斷。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)2.2陶瓷磚瓦類文物的黏結(jié)2.2.1陶瓷磚瓦文物黏結(jié)劑的基本要求

首先必須能保持文物原貌。用于陶瓷磚瓦文物黏結(jié)劑，必須具備流動性。黏結(jié)劑必須具備長期性和穩(wěn)定性。陶瓷磚瓦文物的黏結(jié)劑要黏著力強(qiáng)。黏結(jié)劑應(yīng)具有可逆性。陶瓷磚瓦黏結(jié)劑黏度要小（易流動、浸潤充分）。黏結(jié)劑固化時(shí)收縮率低。

操作性良好，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)2.2.2陶瓷磚瓦文物常用黏結(jié)劑及黏結(jié)操作A環(huán)氧樹脂黏結(jié)劑（改性呋喃型環(huán)氧樹脂）a環(huán)氧樹脂黏合劑特點(diǎn)

黏著力強(qiáng)收縮率低內(nèi)聚力大操作性良好穩(wěn)定性高能保持文物原貌環(huán)氧樹脂基本符合陶瓷文物黏合劑要求，是一種常用陶瓷磚瓦類文物黏結(jié)劑。

2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)A環(huán)氧樹脂黏結(jié)劑（改性呋喃型環(huán)氧樹脂）b環(huán)氧樹脂黏合劑黏結(jié)陶瓷文物操作

清洗黏結(jié)界面涂膠固化2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)B硝酸纖維素黏結(jié)劑

a硝酸纖維素黏合劑的制備

b硝酸纖維素黏合劑組成

黏合劑基料：硝酸纖維素

溶劑：低沸點(diǎn)溶劑（丙酮、乙酸乙酯、2—丁酮），高沸點(diǎn)

助溶劑：乙醇、丁醇

稀釋劑：苯、甲苯

改性劑：聚醋酸乙烯酯、古馬龍樹脂、松脂膠

2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)c硝酸纖維素黏合劑的特點(diǎn)

穩(wěn)定性好黏結(jié)效果好相容性好

可逆性好：固化后仍可用丙酮溶解有抗菌能力：分子中硝基d硝酸纖維素黏合劑黏結(jié)陶瓷類文物的操作

與環(huán)氧樹脂黏結(jié)操作相同2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)C陶瓷常用聚甲基丙烯酸甲酯黏結(jié)劑a聚甲基丙烯酸甲酯的制備

b聚甲基丙烯酸甲酯的特點(diǎn)

具有橡膠的柔軟性和彈性

無色透明

化學(xué)穩(wěn)定性好

具有很高的黏合性能

機(jī)械性能好

c操作與環(huán)氧樹脂粘接文物相同2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)D陶瓷磚瓦常用氰基丙烯酸酯黏結(jié)劑a氰基丙烯酸酯合成過程

b聚氰基丙烯酸酯陶瓷黏合劑特點(diǎn)常溫常壓、不加固化劑即可快速固化，脆弱陶器非常適用

黏合劑固化后，結(jié)合面五色透明，抗拉強(qiáng)度高。

毒性小，對人體安全。缺點(diǎn)是韌性、抗沖擊和抗剝離強(qiáng)度低，但對陶瓷磚瓦文物，沒有影響。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)E聚苯乙烯黏結(jié)劑a聚苯乙烯黏合劑的合成

b聚苯乙烯黏合劑的特點(diǎn)

長期與潮氣接觸完全不吸水

電氣性能極為優(yōu)異

化學(xué)穩(wěn)定性高

抗沖擊強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、抗彎曲強(qiáng)度及伸長率隨溫度下降而增強(qiáng)，也隨分子量增大而增加。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)2.3陶瓷磚瓦類文物的加固2.3.1陶瓷磚瓦類文物加固劑的基本要求

加固劑應(yīng)能保護(hù)文物原貌；加固材料應(yīng)無色透明，滲透性好；加固材料必須具備良好的黏結(jié)性、牢固性；加固材料必須具備長期性、穩(wěn)定性，加固處理后，文物應(yīng)長期穩(wěn)定；操作方便、經(jīng)濟(jì)，能達(dá)到最佳的保護(hù)效果。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)2.3.2陶瓷類文物常用加固劑及其特點(diǎn)A陶瓷類文物常用的聚醋酸乙烯酯加固體劑a結(jié)構(gòu)式b合成方法兩種1以煤為起始原料合成聚醋酸乙烯酯

2以石油為起始原料合成2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)A陶瓷類文物常用的聚醋酸乙烯酯加固體劑c聚醋酸乙烯酯陶瓷類文物加固劑特點(diǎn)

黏合力強(qiáng)、黏合強(qiáng)度高；耐老化、耐氣候性質(zhì)極為穩(wěn)定，受熱180℃不變色；與填料、增塑劑相溶性好；可以自由調(diào)節(jié)黏度，且有良好早期黏合強(qiáng)度。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)A陶瓷類文物常用的聚醋酸乙烯酯加固體劑

d滲透加固陶瓷類文物

陶瓷多孔或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，加固液容易滲透。

（1）質(zhì)地強(qiáng)度較好陶瓷類文物加固（乳液滲透）

（2）脆弱陶器的加固（5-15%酒精溶液減壓滲透）

（3）潮濕而又不便干燥的陶器的加固（乳液）

（4）表面酥粉的陶器的加固（5%尼龍酒精溶液噴涂）

（5）帶釉表面酥粉陶器的加固（10%丙酮溶液加固）

出土磚瓦類文物可參照陶器的加固方法進(jìn)行加固2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)B陶瓷類文物常用的聚甲基丙烯酸甲酯加固體劑a由于優(yōu)異性能，既可作黏結(jié)劑，也可作加固劑。b聚甲基丙烯酸甲酯加固陶瓷磚瓦類文物的操作（1）質(zhì)地較好陶瓷磚瓦文物的加固（5%丙酮溶液減壓滲透）（2）脆弱陶瓷磚瓦文物（5-8%丙酮或氯仿溶液減壓滲透，5%丙酮溶液噴涂或接觸滲吸法）（3）表面酥粉陶瓷類文物（5-8%氯仿溶液噴涂或接觸滲吸法）2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)C無機(jī)—有機(jī)復(fù)合材料陶瓷磚瓦加固劑——改性硅溶膠a無機(jī)—有機(jī)復(fù)合材料加固劑組成

以硅溶膠為主，PVAC（聚醋酸乙烯酯）和PVB（聚乙烯醇縮丁醛）對其混溶改性。b改性硅溶膠反應(yīng)機(jī)理

改性提高了材料的疏水性、耐老化性c改性硅溶膠制備及工藝流程2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)C無機(jī)—有機(jī)復(fù)合材料陶瓷磚瓦加固劑——改性硅溶膠

d改性硅溶膠陶瓷磚瓦類文物加固劑的特點(diǎn)分散性好；滲透性強(qiáng)，滲透深度可達(dá)25厘米；結(jié)合強(qiáng)度高；耐老化，最終老化產(chǎn)物為二氧化硅；化學(xué)穩(wěn)定性好。2.陶瓷磚瓦類文物的保護(hù)修復(fù)C無機(jī)—有機(jī)復(fù)合材料陶瓷磚瓦加固劑——改性硅溶膠

e改性硅溶膠在文物加固中的應(yīng)用（1）加固磚瓦類文物（2）加固陶質(zhì)文物陶片除鹽干燥120℃常壓滲透加壓滲透陶片除鹽干燥120℃常壓滲透加壓滲透陶片除鹽干燥120℃晾干2.陶瓷磚瓦類文