一種風(fēng)化骨質(zhì)文物的加固保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種風(fēng)化骨質(zhì)文物的加固保護(hù)方法，即根據(jù)動物骨頭的生長原理，將鈣源和磷源引入風(fēng)化的骨質(zhì)文物，常溫下鈣源和磷源發(fā)生礦化反應(yīng)后即可在風(fēng)化骨質(zhì)文物內(nèi)部生成多孔、相互連接的磷灰石加固相。該加固相可以把風(fēng)化、疏松的骨質(zhì)文物重新固結(jié)起來而達(dá)到良好的保護(hù)效果。
【專利說明】-種風(fēng)化骨質(zhì)文物的加固保護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種風(fēng)化骨質(zhì)文物的加固保護(hù)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 出土骨質(zhì)文物能為古環(huán)境、生物、地質(zhì)等研究及文明探源工程提供必要的信息， 其保護(hù)工作因而也具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。不過，國內(nèi)外此類文物的保護(hù)技術(shù) 還遠(yuǎn)不成熟[Chadefaux C, Vignaud C, Menu M, Reiche I. Effects and efficiency of consolidation treatments on Palaeolithic reindeer antler. Multi-analytical study by means of XRDj FT-IR microspectroscopy, SEMj TEM and ---PIXE/ PIGE analyses. Applied Physics A: Materials Science & Processing, 2008， 92 (I) : 171-177.]。目前，丙烯酸樹脂、有機(jī)硅樹脂等有機(jī)高分子材料仍是此類文物常用 的加固保護(hù)材料。但是，它們的應(yīng)用效果欠佳。封存幾年后，高分子加固材料開始出現(xiàn)顏 色變化、強(qiáng)度下降等老化現(xiàn)象；被加固處理的骨牙類文物也開始開裂和酥粉化。這些現(xiàn)象 和保護(hù)材料的選用有關(guān)。一般地，無機(jī)材料適用于無機(jī)質(zhì)文物的保護(hù)，有機(jī)材料適用于有 機(jī)質(zhì)文物的保護(hù)，即所謂的材料兼容性問題[Favaro M, Tomasin P, Ossola F, Vigato P A. A novel approach to consolidation o f historical limestone: the calcium alkoxides. Applied Organometallic Chemistry, 2008，22(5): 698-704·] ?近幾年，國 外已經(jīng)意識到這個問題并開始限制有機(jī)合成高分子材料在無機(jī)質(zhì)文物保護(hù)中的使用，而國 內(nèi)對此問題的認(rèn)識相對滯后，很多無機(jī)質(zhì)文物保護(hù)中還在大量使用有機(jī)合成高分子材料。 本質(zhì)上，動物的骨和牙是一類無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料。但風(fēng)化骨牙類文物中的有機(jī)成分已經(jīng) 降解殆盡，僅剩無機(jī)成分碳羥磷灰石，殘體裂隙發(fā)育，糟朽不堪。成分上，此類出土骨牙類文 物已經(jīng)完全是無機(jī)物；結(jié)構(gòu)上，此類文物疏松、多孔。因而，采用無機(jī)材料對其進(jìn)行滲透加固 處理將是穩(wěn)妥的保護(hù)方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決風(fēng)化骨質(zhì)文物加固保護(hù)中的問題，本發(fā)明提供了一種利用無機(jī)磷灰石材料 加固保護(hù)風(fēng)化骨質(zhì)文物的方法，提高加固保護(hù)的安全性和穩(wěn)定性。
[0004] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為： 利用噴淋或滲透的方法將鈣源和磷源雙組分液態(tài)無機(jī)加固劑先后引入風(fēng)化骨質(zhì)文物 中使鈣、磷之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成的多孔且相互連接的磷灰石相加固風(fēng)化骨質(zhì)文物。
[0005] 本發(fā)明利用仿生原理加固風(fēng)化骨質(zhì)文物的方法，具有的有益效果為：根據(jù)動物骨 頭的生長原理并考慮到材料的兼容性問題和加固保護(hù)效果，將鈣源和磷源引入風(fēng)化的骨質(zhì) 文物，并采用液態(tài)無機(jī)材料，利用其良好的滲透性，且最終存在形式為磷灰石，與風(fēng)化骨質(zhì) 文物的化學(xué)成分相同，兼容性好；磷灰石加固相為多孔結(jié)構(gòu)，基本不改變風(fēng)化骨質(zhì)文物本身 的透氣性；磷灰石的加固強(qiáng)度高，且其加固強(qiáng)度的大小可以通過加固劑引入量的多少調(diào)節(jié)， 能滿足此類文物加固保護(hù)的需求并達(dá)到良好的保護(hù)效果。

【具體實(shí)施方式】
[0006] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做一詳細(xì)說明： 1、風(fēng)化骨質(zhì)文物模擬試塊制備 將羥基磷灰石與蒸餾水拌合均勻后加入圓筒模具，擊實(shí)后脫模。所得試塊在室溫及恒 定濕度下養(yǎng)護(hù)一周。試塊的性能參數(shù)見表1。
[0007] 2、鈣、磷源的制備 (1)將氧化鈣或氫氧化鈣微細(xì)粉體加入丙醇(分析純）中，超聲分散均勻以得到質(zhì)量百 分比為2. 0%-15. 0%的穩(wěn)定懸浮分散體系，也即鈣源。當(dāng)氧化鈣或氫氧化鈣質(zhì)量百分比為 2. 0%-15. 0%之間時，可保證鈣的引入量及懸浮分散體系的穩(wěn)定性。
[0008] (2)將磷酸氫銨加入蒸餾水中，攪拌溶解得到質(zhì)量百分比I. 0%-10. 0%的水溶液， 也即磷源。為保證磷的引入量并考慮磷酸鹽或磷酸氫鹽的溶解性，溶液的質(zhì)量百分比只能 為 L 0%-10· 0%。
[0009] 3、模擬試樣的加固處理 (1)首先，采用表面噴淋的辦法將2. 0%，5. 0%、10. 0%的氫氧化鈣丙醇懸浮分散體系引 入模擬風(fēng)化試塊。
[0010] ⑵弓丨入鈣以后，采用同樣的方法將I. 〇%，5. 0%或10. 0%的磷酸銨溶液引入模擬 風(fēng)化試塊。
[0011] (3)在進(jìn)行各種測試之前，將經(jīng)鈣、磷加固保護(hù)處理的試塊在室溫及80±5%相對 濕度環(huán)境中養(yǎng)護(hù)2周。
[0012] 4、加固效果測試 將風(fēng)化試樣利用本發(fā)明所述方法進(jìn)行加固處理，加固處理前后風(fēng)化試樣的抗壓強(qiáng)度、 物理性質(zhì)、抗風(fēng)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1 :

【權(quán)利要求】
1. 一種加固保護(hù)風(fēng)化骨質(zhì)文物的方法，其特征在于：利用噴淋或滲透的方法將鈣源和 磷源雙組分液態(tài)無機(jī)加固劑先后引入風(fēng)化骨質(zhì)文物中使鈣、磷之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成的 多孔且相互連接的磷灰石相加固風(fēng)化骨質(zhì)文物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加固保護(hù)風(fēng)化骨質(zhì)文物的方法，其特征在于：所述鈣源 為氧化鈣或氫氧化鈣微細(xì)粉體的短鏈脂肪醇懸浮分散體系，該體系的制備方法如下：將氧 化鈣或氫氧化鈣微細(xì)粉體加入短鏈脂肪醇中，超聲分散均勻得到其懸浮分散體系，即為鈣 源；其中氧化鈣或氫氧化鈣的質(zhì)量百分比為2. 0%-15. 0% ;將可溶性磷酸鹽或磷酸氫鹽加入 蒸餾水中，攪拌溶解制得質(zhì)量百分比為1. 〇%-1〇. 0%的水溶液，即為磷源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加固保護(hù)風(fēng)化骨質(zhì)文物的方法，其特征在于：所用短鏈 脂肪醇為甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的一種。
【文檔編號】C04B41/50GK104478478SQ201410596581
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】楊富巍, 劉妍 申請人:楊富巍