[发明专利]一种具有非晶玻璃态结构的文物固型和封护材料、及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种具有非晶玻璃态结构的文物固型和封护材料、及其制备方法与应用。所述具有非晶玻璃态结构的文物固型和封护材料的制备方法，包括以下步骤：（1）在薄荷醇、乳酸薄荷酯、樟脑、冰片、萘、莰烯和环十二烷中，选取至少两种作为原料；（2）按照一定质量比例称量上述原料、混合，得到混合物；（3）将混合物加热至完全熔融，冷却至室温，记录状态；所述状态包括固态、液态和固液混合态；（4）筛选室温下为固态的原料体系与原料质量比例；（5）对步骤（4）筛选出的样品拍摄偏光显微照片，选择偏光显微照片呈现非晶态结构的原料体系和原料质量比例备用。

技术领域

本发明属于考古现场文物保护技术领域，具体涉及一种具有非晶玻璃态结构的文物固型和封护材料、及其制备方法与应用，尤其是在文物固型和封护中的应用。

背景技术

我国是一个有着悠久历史的文明古国，拥有着灿烂的历史文化。文物作为历史文化的物质载体能够综合反映人类精神、文化、艺术、经济、社会等方面的成就。同时是不同历史时期人文风貌的重要载体，也是了解民族文化内涵和精神本质的关键介质。然而文物在长期埋藏过程中，许多文物已糟朽，只得其形，文物本体已无法直接发掘并搬运；同时在文物的发掘过程中，它们所处的环境不可避免地要经历由封闭向开放的变化。在此阶段，其本身特性、人为因素以及一些环境因素如空气、光照、温度、湿度等等，会使其产生一定程度的变质、变形、老化甚至损毁等现象，危害文物本体保存、影响后续研究工作。

因此在考古发掘现场，将文物发掘乃至运送至实验室进行下一步保护之前，通过开发新材料和技术，在发掘现场对文物开展抢救性、临时性的可逆保护，包括临时可逆固型和封护等，降低出土文物的破坏程度，减少环境巨变对文物的影响，尽可能多地保留文物原有的风貌和文化信息，为文物运送回环境条件可控的实验室进行永久性的保护争取时间，从而更能保证文物及其信息的完整性。

临时性保护材料应该具备以下特点：可轻易去除(可逆)；易于现场施工；对文物、人体、环境都有良好的安全性；绿色安全无残留。材料的凝聚态要有较高的堆积密度，以获得较高的强度或致密的膜层。对于固型材料来说，在文物上要有较好的渗透性，与文物本体有一定的结合力，有较高的加固强度；对于封护材料来说，要易于成膜，膜致密，对水、氧气、光线等有较好的阻隔。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有非晶态结构的临时固型和封护材料，并将该类材料应用在考古发掘现场对文物进行临时性加固和封护，旨在解决考古发掘现场对已糟朽文物、外界环境巨变对文物造成破坏等需要现场急迫保护的现实问题，同时避免现有材料因结晶产生的结构变化而可能带来对文物的损害，以及晶体各向异性和晶界导致的应用上的问题。

第一方面，本发明提供一种具有非晶玻璃态结构的文物固型和封护材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在薄荷醇、乳酸薄荷酯、樟脑、冰片、萘、莰烯和环十二烷中，选取至少两种作为原料；

(2)按照一定质量比例称量上述原料、混合，得到混合物；

(3)将混合物加热至完全熔融，冷却至室温，记录状态；所述状态包括固态、液态和固液混合态；

(4)筛选室温下为固态的原料体系与原料质量比例；

(5)对步骤(4)筛选出的样品拍摄偏光显微照片，选择偏光显微照片呈现非晶态结构的原料体系和原料质量比例备用。

本发明通过两种组分间不同的掺杂比例，优化和调控组分间的相互作用，大大降低材料的结晶度，使得材料在室温下形成一类非晶玻璃态材料，该非晶材料无晶界、具有各向同性、易于成膜的优点、固化时产生的应力很小。同时，复配体系均为易挥发、无毒或低毒固型材料，易从文物中安全去除，是一种更佳的保护方法。

较佳地，所述薄荷醇、乳酸薄荷酯、樟脑、冰片、萘、莰烯、环十二烷中任意两种的质量比例为(1-9)：(1-9)。