[发明专利]博物馆藏展材料评估筛选用金属薄膜试片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料测试技术领域，具体涉及一种博物馆藏展材料评估筛选用金属薄膜试片及其制备方法。

背景技术

随着现代化工业的发展，可供博物馆选作储藏、陈列和装饰用的材料如木材、塑料、纺织品、涂料、粘合剂、高分子材料、复合材料等种类越来越多。这些储藏、陈列和装饰用材料可缓慢释放或降解生成各种挥发性成分，如含硫化合物、甲酸、乙酸、烯烃、羰基化合物等。而在封闭的陈列柜或储藏室中，这些化合物的浓度会从材料中不断释放增加并将加速对文物如各种金属文物的腐蚀。尽管人们对博物馆陈列装饰材料产生的具有破坏作用的挥发物及其来源进行了大量研究。但是，许多博物馆都迫切要求对藏展用材料进行快速测试以鉴别出对文物保护不具有潜在危害的材料，以便从源头上预防文物微环境对其内文物的腐蚀。

从目前国内外现有技术来看，为了能检测出对文物具有潜在危害的材料，评估用于制作博物馆藏品库房、陈列柜、储藏柜等材料以及博物馆小环境对文物保护的适应性，许多研究机构仍在采用三十年前英国博物馆提出的一种腐蚀测试方法——Oddy Test法。OddyTest法是一种加速腐蚀实验方法，是把被测材料与经打磨露出活性表面的金属块状试片同时密封于同一个玻璃测试管中，在相对湿度为100％、温度60℃、反应时间为28天的条件下进行测试，并通过金属试片的腐蚀程度来对被测材料是适合于长期使用、短期使用或不适合使用来进行分类。

该方法虽可获得较为可靠的结果，有助于评估陈列装饰材料在一个较长时间内影响文物的情况。但该法在使用中也暴露出一些不足，如测试周期太长，通常需要28天。如果一种材料未通过测试，则需要另一种材料代替重复实验，使得整个测试阶段过长，这不利于对储藏、陈列和装饰材料的购买、使用与否及时做出决定；所用的金属试片是用金属薄片经过玻璃刷或砂纸打磨露出活性表面的块状金属。在金属薄片的打磨过程中，会造成金属原材料的损耗，并影响金属试片表面的光滑性和平整性，所造成的物理扭曲还会造成评价时的误差(一般经处理后表面变形或表面出现不能磨去的坑点或深道痕迹就不能再用)；打磨过程还会将杂质引入金属表面。为此，传统Oddy Test测试步骤中通常将打磨过的金属试片在光学纯丙酮中轻微震荡洗涤，不仅使用了高纯价高的丙酮，而且表面杂质仍将可能有残留，从而影响文物藏展材料的评估结果；采用尼龙丝连接金属试片悬挂于密闭的玻璃测试管中，也不利于试片在玻璃测试管中的固定等等。为此，人们对Oddy Test法进行了一些改进。但到目前为止，对此法的改进均是在不改变块状金属试片的情况下通过改变其他影响因素如温度、湿度、容器大小和形状等实现的，且改进后的操作程序也是建立在传统Oddy Test法检测程序基础之上的。

纳米粒子通常表现出小尺寸效应，表面效应和宏观量子隧道效应等许多不同于常规块状固体的特殊性质。金属纳米材料的制备是当前材料制备中的热点之一，尤其是纳米级的铜和纳米级的银。由于其自身的特性如大比表面积和高表面活性等而备受人们的重视。传统Oddy Test法的28天的测试时间是它可以发现被测试样品中所有腐蚀性物质的影响，包括测试过程中被测材料所挥发的物质以及降解所产生的降解产物是否具有腐蚀性。而纳米粒子的这种高表面活性无疑相当于一种加速腐蚀过程，对腐蚀性成分(包括降解产物)将可能具有相当高的反应敏感性，这对缩短测试时间，开发一种快速、准确的改进测试方法创造了条件。