青铜文物表面超疏水薄膜的制备及性能评价

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中国青铜器制作精良,在世界青铜器发展史中享有极高的声誉和艺术价值,代表着中国多年青铜发展的高超技术与历史文化。古代青铜器在经历了数千年的漫长岁月后,因其周围环境的复杂多样性,使其受到不同程度的腐蚀破坏,故对其防腐研究的工作具有重要的意义。本文以正十二硫醇和十四酸两种混合溶液作为疏水剂,采用直接浸泡法在模拟带锈青铜文物表面构筑超疏水薄膜,以达到对青铜文物的防腐保护。通过扫描电子显微镜、接触角测量仪对超疏水表面形貌特征及疏水性进行了考察;采用傅里叶红外光谱仪对超疏水表面成分进行分析;并采用电化学工作站对其耐腐蚀性进行评估。研究结果表明,经超疏水处理后,无论是无锈青铜试片,还是带锈的青铜试片,其接触角均超过150°,达到超疏水的基本要求。进一步通过扫描电子显微镜对其表面结构进行分析,发现超疏水处理后的青铜试片表层均构筑出了带有一定粗糙度的结构,该结构可以截留更多的空气,增加空气与液体的接触,进而减小试片表面与液体的接触。利用电化学表征技术,对青铜试片进行耐腐蚀性能评价,结果表明,经超疏水处理后的青铜试片的自腐蚀电流密度均有很大程度的降低,同时腐蚀电位也有相应的升高,缓蚀率均高于90%。综上所述,将具有疏水性基团的正十二硫醇与十四酸溶液配制成超疏水试剂,可以在青铜试片表面形成一层有效的超疏水保护膜,隔绝其与腐蚀介质的接触,提高其自身的耐腐蚀能力。
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