2012CB720900-G脆弱性硅酸盐质文化遗产保护关键科学与技术基础的研究.pdfVIP

  项目名称： 脆弱性硅酸盐质文化遗产保护关键科学 与技术基础研究 首席科学家： 罗宏杰 中国科学院上海硅酸盐研究所 起止年限： 2012.1-2016.8 依托部门： 上海市科委 国家文物局 中国科学院       一、关键科学问题及研究内容 (一) 关键科学问题 1. 病害形成规律及文化遗产损毁机制 硅酸盐质文化遗产的病害主要包括埋藏、发掘以及保存等过程中产生的病 害。其中，埋藏环境与保存环境及病害发展过程的实验室强化模拟将是病害形 成机制研究的难点。 如何快速、准确获取陶制彩绘文物的埋藏环境、获取壁画内外环境因素（见 下图），并根据这些环境因素设计搭建多环境因素耦合实验室模拟装置都是研究 的关键。 壁画内：  壁画外：  水、可溶性盐等  温度、湿度、CO2等  画面层：由无机颜料、有 机颜料合动物胶而成  地仗：由土、沙、棉花、 碎麦秸、胶、蛋清等构成  支撑结构：墙壁或岩石  2．有机/无机保护材料协同作用设计与构筑 有机/无机保护材料的设计及可控合成。保护主要用材料为粘结材料。因不 同地区、不同病因的粘结材料也不尽相同，既有共性特点也有个性需求。寻求一 个通用的分子骨架来满足保护材料的共性需求，并以这个骨架为基础，通过复配、 键合等方式引入其它功能基团来满足个性保护需求是材料制备的难题之一。设计 并制备新型的有机/无机复合材料，以弥补有机材料易老化的问题，也是新型保 护材料研究的关键。在以上研究的基础上，探索材料与文化遗产及环境的作用机 理。  发掘现场临时固型提取材料及颜料回贴技术研究。根据发掘现场需求，最重 要的是临时固型材料及回贴技术。临时固型材料用于将文化遗产及其周边的土壤 等加固打包后整体移至实验室进行后续保护处理（见下图左）；回贴技术则用于     将从陶器表面脱落并沾在土表面的颜料遗迹整体提取、并回贴至陶器表面（见下 图右）。 待加固打包的文物 陶俑背部彩绘附于土壤表面 设计并可控合成具有良好的渗透性、力学性能及可控去除性能的，且不与文 化遗产、周边土壤及其它辅助材料发生化学作用的临时固型材料，探索颜料遗迹 回贴技术，是应急保护的重点。 3. 保护行为与环境的依存规律 材料关键保护性能随时间和环境的变化规律，是材料服役行为与服役寿命研 究的重点。其中，实验室的强化模拟实验是否能表达自然条件下多环境因素长期 的耦合作用，以及强化模拟实验的时间与自然时间的对应关系等，都是材料服役 行为研究的关键。 在保护材料抵御环境作用机制及文化遗产的关键性损毁环境因素研究的基 础上，构建适合多环境因素交变耦合作用的强化环境模拟箱，寻找强化实验与现 场试验的时间对应关系，借助数据拟合与模拟技术研究保护材料的服役行为与服 役寿命。 4. 高精度无损表征方法体系 针对脆弱性硅酸盐质文化遗产，探索合理有效的技术方法，全面、快速、准 确获取文化遗产的科学信息。多数分析设备样品室小并需抽真空，而现有的少量