羟基磷灰石材料在文物保护中的应用述评
2021-11-26杨富巍周伟强张秉坚
文物保护与考古科学 2021年2期
杨富巍,刘 妍,张 坤,周伟强,张秉坚
(1. 西北大学文化遗产学院文物保护技术系,陕西西安 710069;2. 文物研究与保护技术教育部重点实验室(西北大学),陕西西安 710069; 3. 浙江大学文物与博物馆学系,浙江杭州 310007)
0 引 言
羟基磷灰石,又称羟磷灰石,其化学式通常写作Ca5(PO4)3OH。羟基磷灰石化学性质稳定。在自然界,其他钙磷酸盐矿物都有自发转变为羟基磷灰石的趋势[1]。羟基磷灰石的Ksp为2.5×10-59,其溶解度极低,基本可以看作不溶物质,不会因自然降水而发生溶蚀[2]。羟基磷灰石还具有良好的耐酸性,其在pH>4.0的环境中可以稳定存在[3]。该性质可使其免遭空气中二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物等酸性污染物的侵蚀。另外,羟基磷灰石还具有适中的力学强度和良好的胶结性能[4]。羟基磷灰石的上述性质使之具有成为文物保护材料的天然优势。近年来,羟基磷灰石材料逐渐引起了文物保护工作者的注意,并开始在大理石、石灰岩、钙质砂岩和甲骨等多种文物的加固保护中得到越来越多的研究和应用。本文将对羟基磷灰石材料的保护原理及其应用研究现状进行简要阐释与评述。
1 保护原理
在研究及保护实践中,通常的做法是将作为羟基磷灰石前驱体材料的钙、磷源先后引入待加固文物,利用钙、磷源之间或钙、磷源与文物基底(主要是大理石、石灰岩等碳酸盐岩类石质文物)的反应生成具有加固保护作用的羟基磷灰石矿物。
其中纳米氢氧化钙是常用的钙源,磷酸(氢)铵等可溶性磷酸盐则是常用的磷源。在……
登录APP查看全文
