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利用电阻探针技术监测铜和银在不同的博物馆环境中的腐蚀
  20106Michel Dubus等在《Studies in Conservation》上发表了一篇名为《利用电阻探针技术监测铜和银在不同的博物馆环境中的腐蚀》的文章。文章研究的目的是通过对铜和银在不同博物馆环境下的腐蚀情况的监测,改善铜银等金属制品文物在博物馆中的保存方式,优化不同的文物馆藏中腐蚀监测方法的监测效率,同时提高各种监测方法的适用性。

文章所用电阻探针为RCS公司的铜制和银制大气腐蚀探针TF50 Model610。该型号感应器的金属片厚度范围为25-250 nm。由于文章中待监测环境的腐蚀性特别低,因此选择了灵敏度最高的厚度为25 nm的探针系列。而铜和银作为电阻探针金属部分材料的原因是因为:铜对相对湿度和很大范围的空气污染物,包括有机物酸、室内有机分子等非常敏感;而银对H2S的反应、氯化物等非常敏感。测量所用腐蚀监测仪为CK-4 Corrosometer系列。

文章中选取了法国的四个博物馆作为进行腐蚀监测的场所。感应器被安装在博物馆中的陈列柜顶上。温度和相对湿度由Madgetech PRH Temp RH101记录仪记录。同时文章中还用到了传统的挂片失重法来作为一个对比方法,所用材质为铜和银。

测量经过一个月时,银金属的腐蚀厚度不超过10 nm,一年以后,大多数银挂片的腐蚀厚度不超过100 nm,具体的数据统计如下图:


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1 银挂片一个月腐蚀厚度


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2 银挂片一年腐蚀厚度

 

测量经过一个月时,铜金属的腐蚀厚度不超过5 nm,一年以后,大多数铜挂片的腐蚀厚度不超过100 nm,具体的数据统计如下图:


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同时,文章还针对不同博物馆所使用的陈列柜的材质不同对腐蚀测量结果的影响进行了研究讨论。探针测得的结果如下所示:


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通过在不同测试地点的探针数据和挂片数据的对比,文章最终得出结论:

电阻探针技术能够提供测试环境长期的有用数据,并且其测量仪器在很多环境中都是适用的。同时,电阻探针技术可以持续的监测腐蚀厚度的变化,而不移动探针的位置,从而可以实现数据的在线功能。而探针最终的测试结果表明,利用电阻探针技术,可以指导改善文物保存方式的选择,从而最快速的找到有效的文物保护措施。