石質(zhì)文物防風化有機材料的篩選復合和納米摻雜.pdf

1、在5000年的歷史中，石質(zhì)文物是我國祖先留下來重要的文化遺產(chǎn)，尤其是以云岡石窟為標志的石窟寺，更是石質(zhì)文物中的精華部分，歷經(jīng)千年，由于自然環(huán)境和人為損害，這些石質(zhì)文物已經(jīng)受到不同程度的風化破壞，隨著時間推移，其風化程度越來越嚴重。對其石質(zhì)文物的保護迫在眉睫，否則許多珍貴的石質(zhì)文物將會消失，對石質(zhì)文物的保護，需要找到相應的保護材料和相關的保護效果評估，由于石質(zhì)文物保護的較復雜和困難，對保護材料有多方面的要求，單一材料已經(jīng)不能滿足石質(zhì)文物的

2、保護要求，復合材料綜合單一材料的優(yōu)點，在石質(zhì)文物保護上具有較好的性能，在石質(zhì)文物保護上具有很好的發(fā)展前途，特別是有機無機復合材料。
　　本論文主要是通過試驗從有機物中挑出效果較好有機物進行復配，找出幾種保護效果較好的復配組合，添加納米顆粒，制備出了一種在石質(zhì)文物保護上防風化效果較好的納米復合材料，并且對其涂覆的石質(zhì)試樣進行了相關測試和效果評估。
　　本論文先對山西云岡石窟的病害做了初步的統(tǒng)計分析，結果表明，表面風化是云岡石窟

3、的主要病害之一，同時也是主要保護和治理的病害之一，需要尋找表面防護材料對其進行保護。通過對有機物的酸堿度、接觸測試、崩解試驗、吸水率、毛細吸收率、透氣性、抗紫外性、凍融循環(huán)試驗、顯微結構、顏色變化、潤濕角、耐酸性、耐堿性和耐鹽性等性能測試，從正硅酸乙酯、環(huán)氧樹脂類和有機硅類及聚合物和有機氟類等十幾種有機物中，挑選出結果較好的四甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酸六氟丁酯及BYB1002這六種有機物作為復

4、配的基礎。同時在試驗中觀測到潤濕角的大小有與表面的粗糙度和表面能集表面的均勻性有關。
　　接著用攪拌儀和高能行星球磨機對其進行復配和納米顆粒的組合，其中有機硅自身的組合及與有機氟組合的復合物比任意自由復合的有機物在吸水率，毛細吸水率、疏水性和耐老化性及抗紫外和凍融上效果好。納米顆粒的加入對有機物的很多效果都有改善，其中以二氧化硅納米顆粒對疏水性的改善最大，同是納米二氧化硅會使石質(zhì)表面變白，石質(zhì)石粉的加入對顏色改善有很大的幫助，將納

5、米二氧化硅和石質(zhì)石粉同時加入，其效果更好。其吸水率小，潤濕角也大，樣品顏色前后變化不大。
　　石質(zhì)文物防風化材料效果的好壞并沒有統(tǒng)一的標準和規(guī)范，各種石質(zhì)文物防風化材料只是進行測試結果的對比，來判斷其效果的好壞，通過測試其納米復合材料是最好的，尤其在疏水性、吸水性和耐老化性方面，復合復配有機物好，復配物比單純有機物好，單純有機物比空白試樣好，雖然納米復合材料具有比較好的效果，在一些方面還沒有達到預想的結果，在抗紫外線和耐老化性及浸