2021年一对一科研帮带课题暨重点

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创新才有生命,创新就会有活力。作为北京市文物局科研机制创新重要举措,“一对一”科研帮带课题和重点科研基地课题已经开花结果,让我们一起来看看这些成果吧。

风化汉白玉加固材料研究

课题负责人:何海平

一、成果简介 

  本研究旨在对已有的加固材料进行调查、收集相关资料和样品,然后对这些材料的加固性能进行研究,筛选出适合于风化汉白玉的加固材料,从而解决汉白玉文物加固的难题。在此基础上选择了正硅酸乙酯(TEOS)、正硅酸乙酯(TEOS)+聚甲基氢硅氧烷(PMHS)和B72(主要成分为66%甲基丙烯酸乙酯和34%丙烯酸甲酯共聚物)3种加固剂进行研究。使用涂刷法对酸风化后的汉白玉试样进行加固,通过测试加固剂的渗透性、加固前后汉白玉试样表面性能的变化和加固试样的强度、透气性、耐冻融性能、耐可溶盐老化性能等指标的比较筛选出一种加固效果较好的材料。实验结果表明,TEOS和TEOS+PMHS的渗透性优于B72,TEOS加固后试样表面色泽变化较小,TEOS加固试样和TEOS+PMHS加固试样的抗压强度较高,B72加固试样的透气性最好,TEOS加固试样的耐冻融性能和耐可溶盐性能最好。通过实验还可以得出一个结论,无论什么加固材料,都有一定的使用寿命,需要定期进行养护,养护时就要清除残留的加固材料。为了使文物能长久保存,所以加固剂需要具备可再处理性能。正硅酸乙酯老化后的产物为二氧化硅,是砂岩的主要成分之一,为无机材料,对汉白玉文物没有损害且比较容易清除,符合加固材料的可再处理要求。综合各项分析,正硅酸乙酯对汉白玉试样的加固效果最好,是风化汉白玉文物加固材料的最佳选择之一。

二、课题研究结论

  正硅酸乙酯是风化汉白玉文物合适的加固材料,此课题的完成,标志着课题组对风化汉白玉石质文物保护研究取得了一定成果。北京地区汉白玉材质文物风化主要是因为酸雨和冻融的相互作用而导致的,采用正硅酸乙酯进行加固、壳聚糖改性二氧化硅复合仿生膜,从理论上完全可以解决风化汉白玉文物的保护难题。

三、学习研究情况

  首先是对相关资料的调查、收集,已经收集到相关文献资料余篇;其次是寻找合适的实验材料,为了找到真正的汉白玉材料,课题组特别找到房山大石窝的石材厂,现场加工了一批汉白玉石材作为标准样品;然后,赴大学、研究所等相关研究单位进行学习、交流,了解一般实际使用的加固材料;最后开始实验工作,使用涂刷法对酸风化后的汉白玉试样进行加固,通过加固剂的渗透性、加固前后汉白玉试样表面性能的变化和加固试样的强度、透气性、耐冻融性能、耐可溶盐老化性能等指标的比较筛选出一种加固效果较好的材料。

  导师何海平撰写《北京孔庙大理岩类进士题名碑风化研究》,发表于《首都博物馆论丛》年总第35辑。

课题专家论证会

现场调研




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