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第一章 室外大型铁质文物保存现状1

1.1室外大型铁质文物的文献记载1

1.2室外大型铁质文物保存现状2

1.2.1河南、安徽室外文物保存现状2

1.2.2各地明清时期铁炮保存现状3

1.2.3全国铁质文物保存现状4

第二章 室外大型铁质文物制作材料及其腐蚀产物7

2.1沧州铁狮子样品分析7

2.1.1铁狮子样品显微组织分析7

2.1.2铁狮子样品锈蚀产物分析10

2.2云南南诏铁柱样品分析13

2.2.1铁柱样品显微组织分析14

2.2.2铁柱样品锈蚀产物分析15

2.3广州光孝寺铁塔样品分析16

2.3.1铁塔样品显微组织分析16

2.3.2铁塔样品锈蚀产物分析17

2.4东莞鸦片战争博物馆铁炮样品分析20

2.4.1铁炮样品显微组织分析20

2.4.2铁炮样品锈蚀产物分析21

2.5天津大沽口炮台样品分析24

2.5.1铁炮样品显微组织分析25

2.5.2铁炮样品锈蚀产物分析27

2.6厦门地区铁炮样品分析31

2.6.1铁炮样品显微组织分析31

2.6.2铁炮样品锈蚀产物分析33

2.7山西蒲津渡铁器群样品分析36

2.7.1铁器群样品显微组织分析36

2.7.2铁器群样品锈蚀产物分析39

2.8大型铁质文物材质40

第三章 大型铁质文物制作工艺44

3.1大型铁质文物制作技术的文献记载44

3.2大型铁质文物制作技术研究44

3.2.1沧州铁狮子铸造工艺44

3.2.2铁塔铸造工艺45

3.2.3山西蒲津渡遗址铁质文物群铸造技术46

3.2.4铁炮制作工艺47

第四章 铁质文物腐蚀影响因素51

4.1室外大型铁质文物组成对腐蚀的影响51

4.2大型铁质文物材质与制作技术对腐蚀的影响53

4.2.1大型铁质文物材质与腐蚀的关系53

4.2.2大型铁质文物制作技术与腐蚀状况55

4.3室外大型铁质文物病害与环境56

4.3.1室外大型铁质文物病害确定56

4.3.2铁质文物病害分类56

4.4不同存放环境对铁质文物的影响57

4.4.1内陆环境中存放的铁质文物57

4.4.2沿海环境中存放的铁质文物59

4.5室外大型铁质文物锈层稳定性研究61

4.5.1长期置放室外的大型铁质文物62

4.5.2出土或海底打捞的铁炮63

4.6室外大型铁质文物现状及腐蚀影响因素总结64

第五章 铁质文物除锈技术67

5.1铁质文物除锈技术研究概述67

5.1.1机械打磨法67

5.1.2喷砂除锈法67

5.1.3激光清洗法68

5.1.4化学法69

5.2铁质文物除锈技术研究69

5.2.1室外大型铁质文物喷砂除锈工艺69

5.2.2铁质文物锈蚀软化剂研究75

第六章 铁质文物有害盐脱除技术78

6.1文献综述78

6.1.1铁质文物有害盐存在形式及分析方法78

6.1.2铁质文物脱氯速率研究80

6.1.3铁质文物脱盐方法研究80

6.1.4脱盐溶液中氯离子含量检测方法85

6.2不同保存环境下氯含量的分析87

6.3有害盐物理脱除方法比较研究88

6.3.1物理脱盐方法比较88

6.3.2抽真空脱盐方法研究91

6.3.3脱盐方法对比92

6.4 NaOH碱液脱盐清洗剂复配研究92

6.4.1复配脱盐清洗剂脱盐效果比较93

6.4.2脱盐试剂对铁基体的腐蚀研究94

6.4.3脱盐试剂的环境安全性评价97

6.4.4复配脱盐清洗剂性能评价99

6.4.5脱盐时间与脱盐总量的关系100

6.4.6碱性脱盐溶液中氯离子含量测定102

6.5室外大型铁质文物有害盐脱除技术研究105

6.5.1真空法105

6.5.2涂敷脱盐法107

6.6总结与展望110

6.6.1总结110

6.6.2展望110

第七章 铁质文物缓蚀技术114

7.1铁质文物缓蚀材料的研究与应用现状114

7.2评价方法116

7.3单宁酸缓蚀剂的评价与复配研究117

7.3.1失重实验118

7.3.2 SEM-EDS分析118

7.3.3电化学法121

7.3.4复配单宁酸缓蚀体系成膜厚度的测定122

7.3.5复配单宁酸缓蚀体系在铁质文物上的应用试验122

7.3.6讨论与小结123

7.4有机类缓蚀剂124

7.4.1有机缓蚀剂研究概述124

7.4.2有机缓蚀剂筛选与复配研究124

7.5无机阴离子与有机缓蚀剂复配研究127

7.5.1无机阴离子与有机缓蚀剂复配研究概述127

7.5.2无机阴离子与有机缓蚀剂复配研究128

7.6钼酸盐与钨酸盐类缓蚀剂131

7.6.1钼酸盐与钨酸盐类缓蚀剂研究概述131

7.6.2钼酸盐与钨酸盐复配缓蚀剂在文物保护中的应用研究132

7.7硅酸盐复配缓蚀剂的研究134

7.7.1硅酸盐类缓蚀剂研究概述134

7.7.2硅酸盐复配缓蚀剂体系选择135

7.7.3硅酸盐复配缓蚀体系缓蚀机理研究136

7.8过渡金属离子缓蚀剂140

7.8.1过渡金属离子缓蚀剂研究概述140

7.8.2葡萄糖酸钠与锌盐的缓蚀协同作用研究141

7.8.3模拟古代铸铁文物样品的缓蚀保护及效果评估143

7.8.4过渡金属离子缓蚀剂铁质文物应用试验145

7.9铁质文物缓蚀剂实施工艺研究146

7.9.1缓蚀剂实施工艺对比研究146

7.9.2缓蚀剂实施工艺应用研究147

7.10铁质文物缓蚀材料与工艺研究总结149

第八章 铁质文物封护材料及工艺技术154

8.1铁质文物封护材料研究与应用现状154

8.1.1传统有机材料154

8.1.2合成有机高分子材料155

8.1.3有机-无机杂化材料156

8.1.4铁质文物封护材料选择的基本原则156

8.2常用铁质文物封护材料性能157

8.2.1外观及附着力157

8.2.2防腐蚀性能158

8.2.3耐老化性能159

8.3氟碳封护材料161

8.3.1氟碳涂料及其发展161

8.3.2物理机械性能162

8.3.3耐腐蚀性能162

8.3.4耐老化及防腐蚀性能163

8.3.5氟碳涂层在铁质文物保护中的应用前景165

8.4纳米Si02改性聚丙烯酸酯封护材料166

8.4.1纳米Si02改性丙烯酸涂料166

8.4.2纳米Si02/聚丙烯酸酯复合乳液性能166

8.5有机硅氟封护材料制备与应用169

8.5.1有机硅氟材料169

8.5.2有机硅氟封护材料171

8.6铁质文物封护材料研究总结与展望173

第九章 室外大型铁质文物保护技术研究——以沧州铁狮子为例178

9.1研究概述178

9.1.1研究内容178

9.1.2主要创新点178

9.1.3研究框架179

9.2铁狮子概况和保护史179

9.2.1历史沿革180

9.2.2历年保护措施183

9.3已有加固方案评估185

9.4北京科技大学的研究工作186

9.5铸铁机械性能187

9.6现状勘察188

9.6.1形态记录188

9.6.2勘察检测193

9.6.3病害与铸造缺陷三维表达200

9.6.4铁狮子环境参数203

9.7稳定性分析205

9.7.1有限元模型的建立205

9.7.2有限元模型的验证208

9.7.3自重下的稳定性分析210

9.7.4自重+风荷载共同作用下的稳定性分析214

9.7.5动力分析218

9.8结构安全评估227

9.8.1静力方面结构的安全分析227

9.8.2动力方面结构的安全分析228

9.8.3铁狮子结构的安全评估229

9.9支撑杆件拆除对铁狮子及支撑的影响分析229

9.9.1去除全部外部支架230

9.9.2去除全部内部支架230

9.9.3去除11～20号外部支架231

9.9.4去除5、 6、 7、 8、 9、 10号支架232

9.9.5分别去除其他外部支架234

9.9.6结论234

9.10保护方案234

9.10.1原则与策略234

9.10.2加固方案概述235

9.10.3方案一的力学分析236

9.10.4方案二的力学分析240

9.10.5结构分析小结241

9.10.6保护加固方案模型241

9.10.7加固方案施工程序243

9.10.8保护措施建议245

9.11健康监测系统247

9.11.1系统总体方案247

9.11.2系统设计与实现249

9.11.3系统测试试验256

9.12相关专项分析267

9.12.1铁狮子裂缝扩展的初步分析267

9.12.2风载荷流场的专项分析270

9.13原状推测272

第十章 铁质文物保护技术应用案例278

10.1天津大沽口炮台铁炮保护278

10.1.1大沽口铁炮遗址概况278

10.1.2现状调查与分析检测278

10.1.3保存环境与病害评估283

10.1.4保护原则与保护方法284

10.1.5铁炮的科学保护过程284

10.1.6结语285

10.2山东蓬莱铁炮、铁锚保护286

10.2.1文物的基本信息与价值评估286

10.2.2文物保存现状调查与评估288

10.2.3保护原则293

10.2.4保护处理过程293

10.2.5保护处理前后效果对比图296

10.2.6结语300

10.3河北黄骅铁锚保护300

10.3.1黄骅铁锚概况300

10.3.2现状调查与分析检测301

10.3.3保存环境与病害评估308

10.3.4保护原则与保护方法评估310

10.3.5铁锚科学保护过程310

10.3.6结语312

后记313