本文關(guān)鍵詞：金屬文物在臭氧中的腐蝕行為與機(jī)理

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【摘要】：臭氧是一種氧化性強(qiáng),危害范圍廣的污染性氣體,不但可以導(dǎo)致諸如織物、皮革、相片、顏料等有機(jī)質(zhì)文物材料的降解,還對(duì)各種金屬文物材料有不同程度的破壞,例如臭氧能加速銀和鐵的氧化以及銀和銅的硫化,臭氧對(duì)文物的危害已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家和學(xué)者的廣泛關(guān)注。 本文主要采用石英晶體微天平(QCM)反應(yīng)性監(jiān)測(cè)方法、掃描開(kāi)爾文探針(SKP)技術(shù)、掃描電鏡(SEM)、拉曼光譜和x射線(xiàn)光電子能譜(XPS)等技術(shù)研究了典型金屬材質(zhì)文物在臭氧環(huán)境中的腐蝕行為及規(guī)律。通過(guò)監(jiān)測(cè)不同臭氧濃度、不同溫度以及不同相對(duì)濕度下鍍銀和鍍銅石英晶振片的頻率變化,得到銀和銅在臭氧環(huán)境中的腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn),并據(jù)此計(jì)算了腐蝕速度等參數(shù),同時(shí)結(jié)合腐蝕過(guò)程中金屬表面形貌及電位分布的變化,進(jìn)一步推測(cè)銀和銅在臭氧中的腐蝕機(jī)理。通過(guò)對(duì)金屬表面腐蝕產(chǎn)物主要成分的分析,對(duì)前述腐蝕機(jī)理進(jìn)行了驗(yàn)證。最后通過(guò)劑量-響應(yīng)函數(shù)的擬合,初步建立了腐蝕速度與環(huán)境影響因素之間的關(guān)系。 QCM研究結(jié)果表明,臭氧濃度和溫度是影響金屬銀和銅腐蝕過(guò)程中重要的環(huán)境參數(shù)。隨著臭氧濃度和溫度的增大,金屬銀和銅的腐蝕程度越來(lái)越嚴(yán)重。銀對(duì)相對(duì)濕度敏感性較低。 拉曼光譜和XPS分析表明,金屬銀在5μg/L臭氧環(huán)境中暴露1天和3天后的腐蝕產(chǎn)物主要為Ag2O。金屬銅在5μg/L臭氧環(huán)境中暴露1天和3天后的腐蝕產(chǎn)物層中,最外層腐蝕產(chǎn)物為CuO,內(nèi)層為Cu2O。銅在臭氧中比在空氣中腐蝕程度更為嚴(yán)重。銅在臭氧中的腐蝕會(huì)隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷加劇。
【關(guān)鍵詞】：臭氧 大氣腐蝕 銀 銅 QCM XPS
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：K854;TG174
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 引言9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展9-20
• 1.2.1 金屬文物材料9-12
• 1.2.2 大氣腐蝕的影響因素12-16
• 1.2.3 石英晶體微天平16-18
• 1.2.4 掃描開(kāi)爾文探針18-20
• 1.3 論文的主要內(nèi)容、目的和意義20-21
• 第2章 金屬文物材料在臭氧和二氧化氮環(huán)境中的腐蝕動(dòng)力學(xué)研究21-35
• 2.1 引言21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分21-24
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑21-22
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法22-24
• 2.3 結(jié)果與討論24-34
• 2.3.1 特定條件下金屬文物的腐蝕動(dòng)力學(xué)24-26
• 2.3.2 臭氧濃度對(duì)金屬文物材料腐蝕行為的影響26-32
• 2.3.3 二氧化氮對(duì)金屬文物的腐蝕影響32-34
• 2.4 小結(jié)34-35
• 第3章 金屬文物材料在臭氧環(huán)境中的腐蝕電位研究35-42
• 3.1 引言35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分35-36
• 3.3 結(jié)果與討論36-41
• 3.3.1 金屬銅在臭氧環(huán)境中的腐蝕電位36-38
• 3.3.2 金屬銀在臭氧環(huán)境中的腐蝕電位38-41
• 3.4 小結(jié)41-42
• 第4章 金屬文物材料在臭氧環(huán)境中的拉曼光譜和掃描電鏡研究42-46
• 4.1 引言42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分42-43
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器42
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法42-43
• 4.3 結(jié)果與討論43-45
• 4.3.1 金屬銀腐蝕后的掃描電鏡分析43
• 4.3.2 金屬銅腐蝕后的拉曼光譜43-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 第5章 金屬文物材料在臭氧環(huán)境中的XPS研究46-54
• 5.1 引言46
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分46
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器46
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法46
• 5.3 結(jié)果與討論46-53
• 5.3.1 金屬銀腐蝕后XPS分析46-50
• 5.3.2 金屬銅腐蝕后XPS分析50-53
• 5.4 小結(jié)53-54
• 第6章 金屬文物材料在臭氧環(huán)境中的劑量-響應(yīng)函數(shù)擬合54-64
• 6.1 引言54
• 6.2 結(jié)果與討論54-63
• 6.2.1 金屬銀腐蝕速度隨臭氧濃度變化擬合關(guān)系曲線(xiàn)54-58
• 6.2.2 金屬銅腐蝕速度隨臭氧濃度變化擬合關(guān)系曲線(xiàn)58-61
• 6.2.3 金屬銅腐蝕速度隨溫度變化擬合關(guān)系曲線(xiàn)61-63
• 6.3 小結(jié)63-64
• 第7章 結(jié)論與展望64-66
• 7.1 結(jié)論64-65
• 7.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 致謝71-72
• 附錄72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：632069