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纳米TiO_2改性文物保护材料研究

作　者: 李迎
导　师: 王丽琴
学　校: 西北大学
专　业: 文物保护学
关键词: 文物保护材料 纳米TiO2 WD-10 Paraloid B72 大足石刻
分类号: G264.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


我国拥有数量众多的文物,其中有大量暴露在户外,千百年来经历着外界环境的变化,文物本体材料变得极为脆弱,所以要采取必要的措施对文物进行保护,以达到最大限度的延长文物寿命,尽可能长时间的为人类文明发展服务的目的。采用保护材料加以干涉就是常用的一种手段。随着文物保护材料研究的发展,发现目前常用的文物保护材料或多或少都存在着一些缺陷,已不能满足文物保护的要求,因此,研制性能优异的文物保护材料已成为文物保护研究的一个重要方向。本文主要研究采用纳米TiO2改性常用文物保护材料WD-10Paraloid B72,主要内容可分为三部分：第一部分：纳米TiO2分散方法的研究。对影响纳米材料分散的八个因素用正交表L27(313)安排进行正交试验,以全面覆盖所有实验条件而减少试验量。试验中以纳米Ti02的沉淀量为指标,并对纳米TiO2溶液进行紫外-可见光谱分析,结果表明在12号实验条件下,纳米TiO2的分散性能最好。其分散条件为：偶联剂采用KH550,用量为纳米材料质量的1%,乳化剂为OP-10,用量为纳米材料质量的3%,超声温度30℃,超声30min,搅拌器转速为8000r/min,70℃搅拌1h。第二部分：纳米TiO2改性文物保护材料WD-10的研究。本实验首先进行了不同浓度的纳米改性WD-10用于石材样品上的实验研究,通过对保护后石材的紫外一可见光谱分析、色度、吸水性、疏水性、透气性、安定性试验、紫外老化等一系列性能试验,筛选出性能较好的WT05、WT10进行下一步用于大足石刻石质文物样品上的研究。针对大足地区的环境特点,进行疏水性、抗折度、安定性试验、人工气候老化、扫描电镜微观形貌观察等分析测试,最终确定WT10为性能最佳的材料,可用于大足石质文物的防风化保护。第三部分：纳米TiO2改性文物保护材料Paraloid B72的研究,首先进行了不同浓度的纳米改性Paraloid B72膜材料的试验研究,通过疏水性、紫外-可见光谱分析、紫外老化、红外光谱分析、扫描电镜微观形貌观察等一系列分析测试,选择BT05、BT10的性能较好,将其用于模拟大足彩绘文物样块上的实验,并有针对性的模拟大足地区环境特点来对样块进行老化。实验结果表明BT05具有较好的抗紫外性能,并能够改善使用B72材料会使彩绘颜色加深的现象,因此较为适合大足的彩绘文物保护。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-17
  1.1 纳米材料用于文物保护的优势  8-12
    1.1.1 抗紫外线和耐老化特性  9
    1.1.2 同步增强增韧性  9
    1.1.3 呼吸性  9-10
    1.1.4 疏水疏油性  10
    1.1.5 透明及防遮盖特性  10-11
    1.1.6 防霉抗菌性  11
    1.1.7 其它性能  11-12
  1.2 纳米材料用于文物保护的研究现状  12-15
    1.2.1 陶器保护  12
    1.2.2 石质文物保护  12-13
    1.2.3 金属文物保护  13-14
    1.2.4 纺织品等有机质文物保护  14
    1.2.5 纸张档案保护  14-15
  1.3 选题思路及意义  15-17
第二章 纳米TIO_2的分散  17-29
  2.1 纳米材料的选择  17-18
  2.2 纳米TiO_2的分散方法研究  18-19
    2.2.1 物理分散法  18
    2.2.2 表面接枝改性  18-19
    2.2.3 表面活性剂改性  19
    2.2.4 表面偶联改性  19
  2.3 实验部分  19-21
    2.3.1 实验材料及仪器  19-20
    2.3.2 正交试验  20-21
    2.3.3 性能表征  21
  2.4 结果与讨论  21-29
    2.4.1 正交试验极差分析  21-27
    2.4.2 沉淀率、透光率分析  27-29
第三章 纳米TIO_2改性WD-10及在石质文物保护中的应用  29-63
  3.1 前言  29
  3.2 纳米TiO_2改性WD-10的研究  29-45
    3.2.1 实验部分  29-32
    3.2.2 结果与讨论  32-45
    3.2.3 小结  45
  3.3 纳米改性WD-10应用于大足石质文物的保护  45-63
    3.3.1 实验部分  46-51
    3.3.2 结果与讨论  51-61
    3.3.3 小结  61-63
第四章 纳米TIO_2改性PARALOID B72  63-97
  4.1 前言  63
  4.2 实验部分  63-66
    4.2.1 实验材料及仪器  63-64
    4.2.2 材料制备  64-65
    4.2.3 膜材料的性能表征与测试  65
    4.2.4 模拟彩绘样品的性能表征与测试  65-66
  4.3 结果与讨论  66-97
    4.3.1 膜材料的性能分析  66-81
    4.3.2 改性材料用于模拟彩绘样品的性能分析  81-96
    4.3.3 小结  96-97
结论与展望  97-100
  1. 结论  97-98
  2. 展望  98-100
参考文献  100-105
攻读硕士学位期间取得的学术成果  105-106
致谢  106

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中图分类: > 文化、科学、教育、体育 > 信息与知识传播 > 博物馆学、博物馆事业 > 藏品整理和保管 > 保管
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