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利用电化学技术进行艺术品的修复与保护

2024年6月3日

文章

保护和防止艺术品受到损害可能是一个复杂的过程。保存专家努力在保护文物与保留原始艺术意图之间找到平衡。幸运的是,有一个庞大的科学工具包可以帮助保存专家分析从颜料成分到文物年代的很多,指导保存方法。寻找非破坏性技术可能具有挑战性,但像电化学这样的意外解决方案为艺术保护提供了重要贡献。在这里,我们强调了三个案例,展示了电化学在保护艺术品以供后代欣赏中的作用。



本篇文章的主要内容: 

用电化学技术控制涂层的腐蚀

电化学在腐蚀科学中的应用广为人知。它涵盖了对金属上不同涂层的应用和研究,以提高其耐腐蚀性。

类似地,极化电阻(PR)和电化学阻抗谱(EIS)的技术也可以应用于易受腐蚀的历史和文化重要金属文物。高极化电阻表明更好的防腐蚀保护。这种应用与更典型的工业腐蚀研究的主要区别在于,涂层必须保持美观 [1]。

在意大利博洛尼亚进行的一项电化学研究检验了各种涂层在火鎏金青铜样品上的效果[2]。通过电化学分析,确定了不同实验室条件下的腐蚀速率。这项测试被放大到世界范围内,以确定所使用的各种涂层会对真实文物的腐蚀产生怎样的影响。在这种情况下,所分析的样品就是天堂之门的复制品(图 1)。图 1 中还显示了金属在腐蚀环境中的典型等效电路和奈奎斯特图,可用于估算极化电阻。

Left: Gates of Paradise by the sculptor Lorenzo Ghiberti, a pair of gilded bronze doors installed in the Florence Baptistery. Right: fitting of EIS data with the right equivalent circuit allows estimation of Rp, the polarization resistance.
图 1. 左图:雕塑家洛伦佐-吉贝尔蒂(Lorenzo Ghiberti)创作的天堂之门 右图:用等效电路拟合 EIS 数据,可以估算出极化电阻 Rp。
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