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- 利用电阻探针技术在档案馆中进行的腐蚀监测
2014年,学者Milan Kouri等在期刊《Cultral Heritage》上发表了一篇名为《利用电阻探针技术在档案馆中进行的腐蚀监测》的文章。该文章来源于欧洲学者发起的一个通过实时腐蚀监测来对自然遗产进行保护的项目。
该研究所用的电阻腐蚀感应器如下图所示:
感应器的监测原理是:感应器金属部分暴露在腐蚀环境中,随着腐蚀的进行,金属片厚度减小(通电厚度),阻值随之增大。通过测量阻值随时间的变化即可测得腐蚀速率随时间的变化曲线。感应器金属带的厚度决定了其测量的灵敏度,金属片越薄,灵敏度越高,而其使用寿命越短。根据不同的监测环境的要求,搭载不同厚度的金属带的感应器可以应用到不同环境中去。该感应器同时还配备了温度和相对湿度感应器,可以监测环境中的温湿度变化。
文章中所用感应器的金属部分可以为银或者铜,文中所获得的腐蚀曲线如下图所示:
图中显示了银和铜对氨气污染物的响应区别,可以明显的看出氨气对银的腐蚀性要高于对铜的腐蚀性。
文章还利用配置铅片和银片的感应器监测了室内和室外的腐蚀速率,同时进行了温湿度的监测记录,最终绘制曲线图如下所示:
同时文章中还进行了石英晶体微天平的监测,并将其监测结果和ER技术的监测结果进行了对比分析,最终得出结论:
1)石英晶体微天平可以显示银/铜感应器对应于时间的质量变化,因此该技术可被用来监测腐蚀产物层的形成;
2)ER技术所测得的金属厚度损失随时间的变化,其曲线的斜率代表腐蚀速率,曲线斜率的方差表示论文腐蚀条件的变化,这种方法可用于检测腐蚀起点;
3)监测地点中的现代建筑文物馆中,其混凝土中的防冻添加物会逐渐分解,并扩散氨在周围环境中,使得建筑有氨气味,氨对纸质文件没有伤害,单对铜等金属部分是有害的;
4)在古老建筑的文物馆中,建筑内的空气受外部条件的影响。通过配备银、铅片的感应器进行腐蚀监测,其结果显示铅对挥发性有机物质具有很高的灵敏性。