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    光學(xué)傳感器輔助氧氣消耗法評估灰口鐵的腐蝕狀態(tài)

    2022-12-19 07:31:56許夢穎王克青
    腐蝕與防護(hù) 2022年10期
    關(guān)鍵詞:紅棕色耗氧有機(jī)酸

    許夢穎,王克青,張 然

    (中國國家博物館,北京 100006)

    腐蝕是危害金屬文物安全的主要因素之一[1],常見金屬文物中,鐵質(zhì)文物最易發(fā)生腐蝕。不同于常用作祭祀和禮器的青銅質(zhì)文物,鐵質(zhì)文物多集中于兵器、工具、農(nóng)具和車馬器等實(shí)用器[2],鑄造工藝的缺陷和日常使用中的磨損都增大了鐵質(zhì)文物的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。此外,金屬冶煉過程中引入的大量碳元素使得鐵質(zhì)文物內(nèi)部形成大量原電池結(jié)構(gòu),更有利于電化學(xué)腐蝕的發(fā)生[3]。對鐵質(zhì)文物的腐蝕狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時評估和日常監(jiān)測可以為延長文物壽命和保護(hù)文物安全提供技術(shù)支撐。

    光學(xué)傳感器輔助氧氣消耗法是一種新型的用于評估試樣耗氧速率的方法,可以實(shí)時反映密閉體系內(nèi)的氧氣濃度變化,監(jiān)控金屬的腐蝕過程。氧氣濃度隨時間的變化曲線直接反映體系中金屬試樣的氧氣消耗情況。當(dāng)曲線斜率突然激增說明試樣處于不穩(wěn)定狀態(tài),可能發(fā)生氧化腐蝕。光學(xué)傳感器輔助氧氣消耗法是利用氧氣的熒光猝滅效應(yīng),建立氧氣濃度與熒光壽命之間的聯(lián)系,通過監(jiān)測附著于傳感位點(diǎn)的銠配合物的熒光發(fā)射壽命,計(jì)算密封體系內(nèi)的實(shí)時氧氣濃度。光學(xué)傳感器輔助氧氣消耗法已被學(xué)者多次應(yīng)用于金屬保存狀態(tài)及腐蝕速率的研究,MATTHIESEN等[4]應(yīng)用氧氣消耗法對腐蝕前后的鐵和銅質(zhì)試樣的腐蝕狀態(tài)進(jìn)行了評估,并依據(jù)試樣的平均氧氣消耗速率定量評價(jià)試樣的腐蝕等級。MATTHIESEN[5]以氧氣消耗速率評估不同保存環(huán)境中的金屬和有機(jī)材料。此外,研究者們也將這種便捷的氧氣濃度測量方法應(yīng)用于金屬文物的預(yù)防性保護(hù)評估、考古文物樣本的穩(wěn)定性篩查、加速腐蝕試驗(yàn)分析檢測等[6]。這幾項(xiàng)研究都有一個共同點(diǎn),即需要調(diào)節(jié)測試環(huán)境的濕度,對比不同濕度下文物試樣的氧氣消耗情況。

    濕度對于文物試樣的腐蝕影響巨大,通常建議將鐵質(zhì)文物保存于相對濕度低于30%的環(huán)境中,但對于大多數(shù)館藏環(huán)境,由于需要兼顧不同材質(zhì)的文物,環(huán)境濕度會有所提升。通過大量數(shù)據(jù)研究對比,將相對濕度控制在50%,可以限制鐵質(zhì)文物的腐蝕[7],而當(dāng)相對濕度提升至60%以上,鐵質(zhì)文物的腐蝕速率顯著增加,尤其當(dāng)濕度為70%~80%時,其物理完整性和遺產(chǎn)價(jià)值將遭受損失[7]。每一個考古文物都是獨(dú)一無二的,其基體成分中不僅包含當(dāng)時代的金屬材料,還有埋藏過程中環(huán)境滲透其中的氯、硫酸鹽等離子。這些影響因素都會對濕度的影響造成干擾,因文物不具備均一性,無法單獨(dú)考慮濕度對其腐蝕速率的影響,且因?yàn)榭脊旁嚇颖揪痛嬖诓煌潭鹊匿P蝕,在不同濕度下進(jìn)一步腐蝕后,對試樣腐蝕劣化的發(fā)展程度難以做到準(zhǔn)確判斷。

    本工作選用與部分古代鐵器具有相同鑄造工藝的灰口鐵,研究不同濕度下鐵質(zhì)金屬的腐蝕速率、腐蝕產(chǎn)物以及腐蝕程度。因試樣具有相同的初始狀態(tài),更有利于清晰界定腐蝕狀態(tài),為更好地推廣光學(xué)傳感器輔助氧氣消耗法應(yīng)用于文物保護(hù)領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)支持。

    1 試驗(yàn)

    1.1 試樣及試劑

    試驗(yàn)選用市售Z30灰口鑄鐵試片,尺寸為50 mm×25 mm×3 mm或50 mm×25 mm×5 mm,化學(xué)成分見表1。丙酮、無水乙醇等化學(xué)試劑均購買于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。調(diào)濕材料通過雙向可逆的吸濕和放濕過程實(shí)現(xiàn)環(huán)境濕度的調(diào)控。研究30%、40%、50%、60%、70%和80%相對濕度條件下,鑄鐵試片的腐蝕情況。

    表1 Z30灰口鑄鐵的化學(xué)成分

    1.2 儀器設(shè)備

    通過光學(xué)傳感器輔助的氧氣濃度監(jiān)測設(shè)備對試驗(yàn)過程中試樣的氧氣消耗情況進(jìn)行監(jiān)測。對腐蝕后的試樣進(jìn)行紅外光譜分析、掃描電子顯微鏡觀察、X射線光電子能譜分析、X射線衍射等以分析試樣的銹蝕產(chǎn)物。試驗(yàn)所用儀器信息總匯于表2。

    表2 試驗(yàn)儀器

    1.3 試驗(yàn)方法

    1.3.1 試樣的表征

    以丙酮和無水乙醇浸泡灰口鑄鐵樣片,并經(jīng)過超聲清洗后,徹底除去試樣表面的防銹油等保護(hù)材料。經(jīng)過切割、鑲嵌和拋磨后對試樣進(jìn)行微觀組織觀察。

    1.3.2 氧氣消耗試驗(yàn)過程的監(jiān)測

    (1)灰口鑄鐵樣片耗氧量的測試

    采用調(diào)濕材料將相對濕度控制為30%、40%、50%、60%、70%、80%,裁取統(tǒng)一尺寸的EscalTM包裝膜(15 cm×10 cm),其內(nèi)放入調(diào)濕材料、試樣、及氧濃度傳感點(diǎn),熱封兩端后,以氧氣濃度監(jiān)測儀對密封體系中的氧氣濃度進(jìn)行監(jiān)測。待體系內(nèi)氧氣濃度達(dá)到預(yù)期要求后,停止監(jiān)測。

    (2)環(huán)境輔助材料(空白)耗氧量的測試

    采用調(diào)濕材料將相對濕度控制為30%、40%、50%、60%、70%、80%,裁取統(tǒng)一尺寸的EscalTM包裝膜(15 cm×10 cm),其內(nèi)放入調(diào)濕材料、光學(xué)傳感點(diǎn),熱封兩端后,以氧氣濃度監(jiān)測儀對密封體系中的氧氣濃度進(jìn)行監(jiān)測。

    (3)氧氣消耗速率的計(jì)算

    待監(jiān)測結(jié)束后,向密封體系內(nèi)注入已知氧氣濃度的確定體積氣體,通過式(1)和(2)得到監(jiān)測初始時密封體系內(nèi)的氣體總體積。

    (1)

    (2)

    式中:VBE代表氣體體積(cm3);VAD代表注入氣體的體積(cm3);VINIT代表氧氣濃度監(jiān)測初始狀態(tài)時密封體系內(nèi)氣體體積(cm3);CBE代表注入氣體前密封體系內(nèi)氣體的氧氣體積分?jǐn)?shù)(%);CAD代表注入氣體的氧氣氣體體積分?jǐn)?shù)(%);CAF代表注入氣體的密封體系內(nèi)氣體中的氧氣體積分?jǐn)?shù)(%);CINTI代表監(jiān)測初始狀態(tài)時密封體系內(nèi)氣體中的氧氣體積分?jǐn)?shù)(%);0.21代表大氣中氧氣的比例份數(shù);0.79代表大氣中其他組分氣體的比例份數(shù)。

    待確定監(jiān)測體系的初始體積后,結(jié)合監(jiān)測所得氧氣濃度隨時間變化曲線的斜率,即可通過式(3)計(jì)算得到測試對象單位時間內(nèi)的氧氣消耗速率(mg/d)。

    (3)

    式中:K是空氣中的氧氣濃度常數(shù)(mg/cm3);dC/dt是氧氣消耗曲線的斜率(%/d)。

    1.3.3 耗氧測試后樣品表征

    氧氣消耗監(jiān)測試驗(yàn)結(jié)束后,觀察對比試樣表面,選定特征區(qū)域?qū)υ嚇舆M(jìn)行傅里葉變換顯微紅外光譜、X射線衍射及X射線光電子能譜的表征,確定腐蝕產(chǎn)物的成分和結(jié)構(gòu)。采用掃描電子顯微鏡觀察腐蝕表面及截面,判斷腐蝕產(chǎn)物分布情況。

    2 結(jié)果與討論

    2.1 試樣的顯微組織

    由圖1可見:灰口鑄鐵中有明顯的石墨片狀形貌,為A型石墨,呈彎曲片狀,分布均勻,無方向性。石墨片周圍填充物由間距不同的珠光體組成,一些白色未被侵蝕的區(qū)域是三元共晶體,即斯氏體[8]。顯微組織觀察結(jié)果表明,所選試樣的顯微組織與部分古代灰口鐵器相吻合[9],可以模擬古代灰口鐵器。

    (a) 顯微組織 (b) 圖1(a)方框中的局部放大圖

    2.2 氧氣消耗量的測量結(jié)果

    由圖2(a)可見:隨著相對濕度的增加,環(huán)境中的氧氣濃度明顯下降,尤其在80%相對濕度條件下,密封體系中的氧氣濃度大幅下降。調(diào)濕材料自身也可能發(fā)生氧氣消耗,由圖2(b)可見:調(diào)濕材料的氧氣消耗量因相對濕度的不同略有差異,其氧氣耗氧速率為4~11 μg/d,且當(dāng)相對濕度為40%時,調(diào)濕材料的耗氧速率最高。

    (a) 含試樣環(huán)境

    由表3可見:濕度對于試樣耗氧速率的影響巨大,當(dāng)相對濕度為30%~40%時,試樣的耗氧速率處于較低水平,試樣組與空白組的耗氧速率沒有顯著差異,兩組密封體系中的氧氣消耗主要來源于調(diào)濕材料的氧化。當(dāng)相對濕度為50%~60%時,試樣組的耗氧速率較空白組有所提升,兩者差值約為4.5 μg/d,即在此相對濕度下,鑄鐵試樣的耗氧速率為4.5 μg/d,說明金屬在該濕度條件下發(fā)生腐蝕,但腐蝕速率較低。當(dāng)密封體系的相對濕度高于60%時,試樣的氧氣消耗速率明顯增加,腐蝕加劇。由表3還可見:試樣的耗氧速率隨相對濕度的增加而增加,幾乎呈指數(shù)增長,調(diào)濕材料的耗氧速率則只與調(diào)濕材料本身的材質(zhì)有關(guān),與所處環(huán)境濕度無明顯相關(guān)性。

    表3 在含試樣和空白密封體系中,不同相對濕度測量條件下的氧氣消耗試驗(yàn)結(jié)果

    2.3 腐蝕產(chǎn)物的表征

    采用顯微鏡觀察不同濕度下,氧氣消耗監(jiān)測試驗(yàn)后的試樣表面形貌,發(fā)現(xiàn)所有試樣的表面均存在兩種銹蝕狀態(tài),一種為紅棕色銹蝕,一種為花紋狀的銹蝕,見圖3。通過不同的方法分別表征這兩種銹蝕產(chǎn)物。

    (a) 紅棕色銹蝕 (b) 花紋狀銹蝕

    由圖4可見:紅棕色銹蝕呈片狀黏附于基體表面,銹蝕片層表面存在裂隙,應(yīng)是生長過程中產(chǎn)生的。從片層斷口處可見銹蝕產(chǎn)物也是層狀堆積而成的,存在由內(nèi)到外的生長過程。經(jīng)過EDS表征,在斷口處O元素主要集中在銹層位置,而Fe元素更多集中于銹層下的基體表面。花紋狀銹蝕區(qū)域的微觀結(jié)構(gòu)與紅棕色區(qū)域差異明顯,雖然也存在片層狀銹蝕,但基體表面分布著大量直徑約700 nm,厚度約200 nm的顆粒,該區(qū)域基體有明顯的刻蝕痕跡,這可能也是花紋圖案產(chǎn)生的原因。由圖5可見:花紋狀銹蝕區(qū)域的Fe元素主要集中于基體表面及腐蝕產(chǎn)生的裂縫中,而O元素幾乎均分布于銹蝕片層表面。這種片狀銹蝕應(yīng)分布于花紋區(qū)域的邊緣,圖3(b)顯示在花紋周邊也存在少量棕紅色銹蝕。

    (a) 紅棕色銹蝕 (b) 圖4(a)方框處放大圖

    由圖5可見:不同區(qū)域銹蝕產(chǎn)物的形貌和元素組成有很大差別,說明試樣在不同相對濕度條件下腐蝕后,存在多種銹蝕產(chǎn)物,且分布不均。為了判斷金屬試樣的銹蝕是僅存在于表面,還是侵入到基體內(nèi)部,對試樣截面進(jìn)行掃描電鏡和能譜分析。由圖6可見:截面邊緣有多層結(jié)構(gòu),結(jié)合元素分布圖譜,C、O等元素更多集中于截面的邊緣區(qū)域,即腐蝕層區(qū)域,而截面中心區(qū)域幾乎都為Fe元素,這說明腐蝕并沒有侵入到基體內(nèi)部,僅存在于表面。結(jié)合元素分布和掃描電鏡的結(jié)果,氧化層厚度約為1 μm(以紅棕色銹蝕區(qū)域計(jì)算)。

    (a) 紅棕色銹蝕 (b) 花紋狀銹蝕

    (a) SEM形貌 (b) 元素分布

    由表4可見:紅棕色銹蝕區(qū)域由于表面存在大量層狀銹蝕物,原素在此區(qū)域的含量高于花紋狀區(qū)域,由于銹蝕反應(yīng)對基體造成刻蝕作用,F(xiàn)e元素的含量較高,截面區(qū)域受到非樣品區(qū)域的干擾,C原子含量過高,不具有參考意義。

    表4 試樣表面及截面的元素含量分析結(jié)果(原子分?jǐn)?shù))

    SEM和元素分析結(jié)果表明,經(jīng)過氧氣消耗測試后,試樣表面至少存在兩種銹蝕產(chǎn)物集中區(qū),其銹蝕產(chǎn)生的方式、發(fā)生的過程、產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有明顯區(qū)別,分別對這兩個銹蝕區(qū)域的物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征。

    由圖7可見:紅棕色銹蝕區(qū)域的紅外光譜曲線在2 923 cm-1和2 854 cm-1處的峰為有機(jī)酸結(jié)構(gòu)中的C-H伸縮振動峰,而1 600 cm-1處的峰則是典型的羰基伸縮振動峰,說明該區(qū)域主要為有機(jī)酸銹蝕產(chǎn)物,而花紋狀區(qū)域的有機(jī)酸銹蝕含量較低。受限于顯微紅外光譜的掃描范圍(675~4 000 cm-1),分析兩個銹蝕區(qū)域中FeOOH的OH特征吸收峰。其中γ-FeOOH的OH特征振動峰位于1 024 cm-1和750 cm-1;α-FeOOH的OH特征峰位于887 cm-1和800 cm-1處[10]。綜合紅外光譜結(jié)果可以證明兩種銹蝕區(qū)域中均包含α相和γ相的FeOOH。紅棕色區(qū)域大量有機(jī)酸銹蝕產(chǎn)物的微觀表現(xiàn)為片層狀銹蝕,這是造成兩個銹蝕區(qū)域形貌不同的原因。

    (a) 紅外光圖譜

    由XRD圖譜可見:花紋狀區(qū)域的譜圖在2θ為44.08°處有明顯衍射峰,說明其中存在鐵素體[11]。由于銹蝕產(chǎn)物生長并緊貼于基體表面,結(jié)晶性欠佳,故氧化產(chǎn)物的衍射峰強(qiáng)度不高。在花紋狀區(qū)域的衍射譜圖中位于2θ為33.2°和54.2°的衍射峰歸屬于α-Fe2O3的(104)和(116)晶面,2θ為57.3°和69.3°的衍射峰歸屬于γ-Fe2O3的(511)和(116)晶面,2θ為35.9°的衍射峰歸屬于FeO;在紅棕色區(qū)域的衍射譜圖中位于2θ為49.6°的衍射峰歸屬于α-Fe2O3的(204)晶面,2θ為30.3°、62.9°和69.3°的衍射峰歸屬于γ-Fe2O3的(220)、(440)和(116)晶面,2θ為35.9°的衍射峰歸屬于FeO,說明兩個腐蝕區(qū)域的無機(jī)銹蝕產(chǎn)物在種類上沒有明顯差別。有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物難以從衍射譜圖中有效識別。

    兩種銹蝕區(qū)域都含有α和γ相的羥基氧化鐵(FeOOH)、α和γ相的Fe2O3和FeO。紅棕色銹蝕區(qū)域含有大量有機(jī)酸銹蝕產(chǎn)物,而花紋狀區(qū)域表面存在因刻蝕產(chǎn)生的鐵素體結(jié)構(gòu)。

    以X射線光電子能譜表征腐蝕面表層的化學(xué)成分和成鍵情況,兩個銹蝕區(qū)域的XPS圖像(圖8a)均反映出C 1s、O 1s和Fe 2p的特征峰。銹蝕區(qū)域表層元素含量見表5,對比各元素的原子百分?jǐn)?shù),也可發(fā)現(xiàn)花紋狀區(qū)域由于刻蝕導(dǎo)致部分基體外露,F(xiàn)e元素含量更高;另一方面,在紅棕色銹蝕區(qū)域含有更大量的有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物,其C、O的原子比例顯著高于Fe。在C 1s譜中位于288 eV的峰歸屬為有機(jī)酸鹽中的羧基(COO-)單元,285.3 eV為C-H單元,284.5 eV為C-C單元,這兩部分主要來自于有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物。從C 1s譜圖不同結(jié)構(gòu)單元的積分面積對比亦可證明紅棕色銹蝕區(qū)有更高含量的有機(jī)酸銹蝕產(chǎn)物,這與紅外光譜和XRD結(jié)果吻合。在花紋狀區(qū)域的XPS譜圖曲線中,位于283.7 eV的峰歸屬為Fe3C結(jié)構(gòu),說明花紋狀銹蝕區(qū)有滲碳體存在,是基體刻蝕的結(jié)果。以O(shè) 1s譜圖對氧化產(chǎn)物進(jìn)行區(qū)分,529.5 eV的峰歸屬為O2-單元,530.5 eV的峰歸屬為OH-單元,531.5 eV的峰歸屬為羧酸基團(tuán)中的O2-,535.4 eV的峰則是環(huán)境吸附造成的影響。從O 1s譜中分析得到的結(jié)構(gòu)單元反映了不同的氧化產(chǎn)物,包括有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物(COO-)、氫氧化物或羥基氧化物(OH-和O2-)以及氧化物(O2-)。從O 1s譜圖中可以看出兩種銹蝕區(qū)域除有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物的含量差異巨大外,氧化腐蝕產(chǎn)物各組分占比也有很大區(qū)別,故在宏觀和微觀表象上有了不同的形貌特點(diǎn)。此外,由于紅棕色銹蝕區(qū)域存在大量片層狀銹蝕,結(jié)構(gòu)相對疏松,環(huán)境吸附峰的面積也相對更大。對比兩種腐蝕區(qū)域的Fe 2p譜圖,在花紋狀區(qū)域?qū)?yīng)的曲線中額外存在位于707 eV歸屬為Fe單質(zhì)的2p3/2的特征峰[12]和位于708 eV歸屬為Fe2+2p3/2的特征峰[13]。說明花紋區(qū)域銹蝕刻蝕引起了鐵質(zhì)基體暴露,結(jié)果與SEM形貌和XRD結(jié)果吻合。結(jié)合能位于711 eV左右的峰歸屬為Fe3+的2p3/2單元,對不同晶相腐蝕產(chǎn)物進(jìn)一步拆分,710.2 eV歸屬為α-Fe2O3和α-FeOOH,711.2 eV歸屬為γ-Fe2O3和γ-FeOOH[11,14-22]。位于718.5 eV的特征峰為Fe3+的2p3/2單元的伴峰,而位于724.3 eV的峰歸屬為Fe3+的2p1/2單元。這些特征峰的出現(xiàn)說明兩種晶相的Fe(III)氧化物和羥基氧化物均存在與兩個腐蝕區(qū)域,佐證了紅外光譜和XRD的結(jié)果。對比兩種晶相Fe3+腐蝕產(chǎn)物特征峰的積分面積,估算兩種晶相腐蝕產(chǎn)物的比例分配,在紅棕色銹蝕區(qū)γ相的腐蝕產(chǎn)物所占比例約為花紋狀銹蝕區(qū)中γ相腐蝕產(chǎn)物的2倍,說明紅棕色銹蝕區(qū)域中Fe3+的主要腐蝕產(chǎn)物為γ相。

    (a) XPS

    表5 銹蝕區(qū)域表層的原子分?jǐn)?shù)

    根據(jù)試樣表面腐蝕產(chǎn)物的表征結(jié)果,兩種銹蝕區(qū)域中均存在有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物,多表現(xiàn)為紅棕色片層狀結(jié)構(gòu)。綜合考慮試驗(yàn)流程,有機(jī)酸性物質(zhì)的來源只可能是用于密封體系濕度控制的調(diào)濕材料。將調(diào)濕材料靜置于室溫中3個月,并收集其揮發(fā)氣體進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)表征。由圖9可見:調(diào)濕材料釋放大量有機(jī)酸氣體,尤其以C4-C9酸為主。同時還伴隨釋放大量的醇、醛酮及酯類化合物,這些化合物會改變金屬表面的極性狀態(tài),形成環(huán)境腐蝕[23]。這些有機(jī)化合物,尤其是有機(jī)酸會吸附于試樣表面,對金屬基體造成腐蝕,且氧化產(chǎn)物也會由于氫鍵作用對有機(jī)酸性氣體選擇性吸附,加速金屬的腐蝕。本試驗(yàn)以耗氧速率評估鐵質(zhì)金屬的腐蝕速率,有機(jī)酸性氣體可直接與金屬發(fā)生化學(xué)腐蝕,也可以與氧化產(chǎn)物發(fā)生置換反應(yīng),破壞表面的氧化層使氧化進(jìn)一步發(fā)生。試樣的氧氣消耗受濕度和酸性環(huán)境的共同影響,鑒于調(diào)濕材料本體的一致性,不同濕度監(jiān)測環(huán)境中的酸性氣體含量無顯著差別,從耗氧量結(jié)果可以看出在弱酸性氣氛中,濕度對鐵質(zhì)金屬的腐蝕影響更顯著。

    圖9 調(diào)濕材料釋放氣體的氣相色譜

    3 結(jié)論

    采用氧氣消耗量及消耗速率測試對與古代鐵器具有相類似鑄造結(jié)構(gòu)的灰口鑄鐵進(jìn)行表征,結(jié)果表明,相對濕度對金屬腐蝕速率的影響巨大。在高濕環(huán)境中,相對濕度每提高約10%,氧氣消耗速率呈倍數(shù)增長。但濕度的高低對腐蝕產(chǎn)物類型的影響不大,其主要組成均為氧化鐵和羥基氧化鐵。由于調(diào)濕材料會自揮發(fā)酸性氣體,試片表面均形成了有機(jī)酸銹蝕,這也要求在日常的文物保存保管中要注意調(diào)濕材料的選擇,避免因材料選擇不當(dāng)引起金屬文物銹蝕。光傳導(dǎo)氧氣消耗法可以有效實(shí)時監(jiān)測金屬的耗氧情況,及時掌握金屬的腐蝕狀態(tài),在評估金屬穩(wěn)定性上提供了更便捷、快速的分析檢測方法。試驗(yàn)所選擇的灰口鑄鐵試樣只可用于模擬古代鐵器的鑄造結(jié)構(gòu),而文物樣品更多是考古發(fā)掘的出土或出水文物,其內(nèi)部含有大量的氯離子等無機(jī)陰離子成分,會加速文物的腐蝕,在相同的濕度條件下耗氧量將會遠(yuǎn)高于試驗(yàn)所用灰口鑄鐵。因此,文物在保管存放過程中更應(yīng)注意控制濕度。

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