古代壁畫礦物顏料穩(wěn)定性研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 23:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 濕度、光照、微生物等因素的影響，窟內(nèi)的壁畫或多或少地有褪色或變色現(xiàn)象，其按破損的情況可分為三種：一是變色破損，即某種顏料的顏色長期在光和其他因素作用下慢慢變成了另外一種顏色；二是褪色破損，即原來鮮艷亮麗的顏色，由于顏料顆粒的脫落或吸附粉塵，使摻雜了粉塵的顏色逐漸變淡；三是脫落破損，即壁畫中局部區(qū)域的顏料層完全脫落，已露出了墻壁的色彩,，并逐漸擴大。要對壁畫合理很好的保護，首先要了解環(huán)境因素對壁畫顏料的影響。目前我國各地的古代壁畫上的顏料顏色都處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，這種狀態(tài)不是壁畫的原始狀態(tài)，而是經(jīng)過一段時間的變化后閉環(huán)顏料逐漸與周圍大氣環(huán)境作用形成的一種相對穩(wěn)定狀態(tài)。這點充分說明顏料是否變化，不僅與顏料本身的特性有關(guān)，而且與周圍環(huán)境有著密切的關(guān)系。 溫度壁畫保存環(huán)境的變化范圍不應(yīng)過大，由于其他因素，如光、氧、濕度等因素的共同協(xié)同作用的影響下，溫度在后續(xù)反應(yīng)中具有加快反應(yīng)速度的作用。溫度對壁畫顏料的影響就有直接作用和間接作用。各個物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)不同，甚至相差很大，溫度變化時，導(dǎo)致熱脹冷縮，使壁畫開裂。這是溫度對壁畫顏料的直接影響。而溫度的變化產(chǎn)生的間接作用就是濕度的變化以及冰凍風(fēng)化兩類。 濕度濕度因素可以引起多種壁畫病害，壁畫顏料變色、酥堿、膠接材料老化等等。高濕環(huán)境是引起壁畫顏料變色的必要條件之一。而相對濕度越低，酥堿速度就越快，使顏料成疏松粉末狀而脫落。高濕環(huán)境還會引起膠接材料的老化，顏料中的膠接材料老化后，顏料自然而然就脫落。 光光輻射對壁畫顏料的危害在顏料褪色、顏料變色、膠接材料的老化三個方面。紫外光的輻射不僅能破壞顏料的結(jié)構(gòu)和組成，使之變色個褪色，而且在紫外光的作用下，使顏料變色，破壞膠接材料。由于膠結(jié)介質(zhì)之間的熱膨脹系數(shù)不同，使畫面層在熱脹冷縮變化中剝落。 微生物壁畫上的微生物主要以霉菌為主，細(xì)菌較少。在潮濕環(huán)境下，微生物孢子著生在壁畫壁面上，很容易滋生蔓延，它們分泌出各種有機酸和強氧化物，強氧化劑使顏料變色，而各種有機酸和有色代謝產(chǎn)物直接污染了壁畫顏料層。而微生物吸收附著空氣中的灰塵和有害氣體，對壁畫有嚴(yán)重的破壞作用。微生物對壁畫顏料的影響較大。它們的生長繁殖及代謝產(chǎn)物可以直接造成顏料色度的改變，而且代謝過程中形成的有機酸等產(chǎn)物對顏料晶體顆粒的晶形造成破壞，所形成的草酸鈣等有機酸鹽，可使顏料層中鈣含量增加。2 實驗部分根據(jù)上述幾個重點石窟寺壁畫在各個時期，所普遍采用的顏色不同顏料的種類，實驗所選用的顏料為：紅色的土紅、朱砂，綠色為石綠，藍(lán)色的石青、群青。(1)、實驗工具：抹子，小鏟、畫筆（毛筆和排筆）、畫刀、調(diào)色盤、筆洗、一次性手套、天平、玻璃棒等。(2)、藥品與材料：石膏、木板、骨膠、顏料等。(3)、實驗設(shè)備儀器：白度色度儀：WSD3A、北京康光儀器有限公司；電子天平：AL20梅特勒托利多儀器有限公司；恒濕恒溫箱：HWS160、上海林頻股份有限公司；紅外線老化箱：404上海實驗儀器總廠有限公司。 制備樣板將選好的木板鋸成大小5cmx7cm的長方形木塊,將過篩的石膏粉調(diào)成糊狀均勻的涂抹于木板上, ，放于陰涼處陰干后待用。在平整潔凈的三合板上澆灌石膏糊做10cmx10cm的白灰塊大樣板，放于陰涼處陰干后待用。 配膠與涂色熬膠：本實驗中所用的膠是骨膠（彩版一附圖1），將200ml自來水盛裝于500ml的燒杯中，把燒杯放在加熱套中進行加熱，待水溫達(dá)到70℃左右時加入骨膠，用磁力加熱攪拌電熱套進行加熱至沸騰，在加熱的過程中用玻璃棒不斷的攪拌，使骨膠充分溶解。骨膠溶液的濃度要適宜，骨膠的加入量要通過實驗自行控制（彩版一附圖4）。一點點往熱水中加入骨膠，和顏料混合均勻后用毛筆蘸取少量在白紙上繪畫，來回抹動毛筆，筆尖不與紙面滑動或者無滯筆感，繪畫時筆感流暢，骨膠溶液的濃度即可。通過反復(fù)實驗，骨膠溶液中，水200ml，（5%的骨膠溶液以此為膠結(jié)材料，分別調(diào)配顏料）。配置顏料：膠熬好后，用配好的膠與礦物顏料粉末混合均勻，稠稀適中，即成繪畫所用的顏料。涂色：用排筆蘸取適量配好的顏料均勻涂刷于樣板之上。每個樣板上顏色均涂兩層，第一層顏色都縱向涂，第二層顏色都橫向涂。涂好置于陰涼處晾干后即成色塊，在其背面編號0至9（朱砂0至朱砂9，土紅0至土紅9，石綠0至石綠9，石青0至石青9，群青0至群青9）（彩版一附圖2）。 設(shè)置老化環(huán)境①濕度梯度：溫度20℃，RH分別是30%，50%，75%，100%。溫度設(shè)定在20℃，調(diào)節(jié)濕度，放入HWS160恒溫恒濕箱中控制小環(huán)境（彩版二附圖7）。將待測樣品放入恒溫恒濕箱中，調(diào)節(jié)溫濕度達(dá)到實驗的要求。觀察20天的老化情況，定期進行記錄。在老化過程中注意觀察樣板上霉菌的生長狀況，并對其進行記錄。②溫度梯度：RHX%，溫度分別是20℃，35℃，50℃(X為條件①中實驗所獲得的最適宜的濕度)。③光照老化：紅外線老化，將待測樣品放入紅外老化箱中，每天定時打開紅外將其老化24個小時，定期觀察記錄（彩版二附圖8）。紫外線老化，將待測樣品放入紫外老化箱中，定期觀察記錄。④空白實驗：自然光照下，同等溫濕度條件下的空白實驗測其老化程度。 數(shù)據(jù)記錄與處理 老化前后強度數(shù)據(jù)處理使用十字劃線法測量實驗前后樣板重量，計算重量差，對比老化前后的強度；用手術(shù)刀在色塊上畫十字線，每個色塊上的線以1cm為單位均勻畫線，呈井字型布線。畫好后在每個十字口處，用透明膠帶均勻粘取顏料層（彩版二附圖6），再稱量色塊的重量，用老化前色塊的重量減去老化后膠帶粘取后色塊的重量，最后得出膠帶粘取顏料的重量（表21）。重量變化小的被粘掉的顏料少，說明它穩(wěn)定性好，相反，重量變化大的被粘掉的顏料就多，說明它穩(wěn)定性相對較差。 表21 老化前后色塊重量差的數(shù)據(jù)統(tǒng)計 顏色編號 重量 朱砂g土紅g石綠g石青g群青g 1（20℃RH50%）2（20℃RH75%）3（紅外線老化）起甲嚴(yán)重4（35℃RH50%）5（20℃RH100%）6（20℃RH30%）
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