應用分享 | X射線衍射分析在文物保護與研究中的應用

應用分享 | X射線衍射分析在文物保護與(yu) 研究中的應用

湖南省博物院 藺朝穎

X射線衍射分析作為(wei) 材料物相分析的方法之一，可快速地檢測出文物或文物樣品中的物相成分，檢測結果可為(wei) 文物保護修複、文物研究提供科學的數據支撐。同時，由於(yu) X射線衍射分析所需樣品量非常少，對文物破壞非常小，因而使得X射線衍射分析技術在文物保護修複方麵得到廣泛應用。
一、青銅器表麵鏽蝕物分析

青銅器在埋葬過程中受環境影響會(hui) 在其表層形成大量鏽蝕物，從(cong) 青銅器保護角度分類可分為(wei) 有害鏽與(yu) 無害鏽。有害鏽成分主要為(wei) 含氯化合物，包括氯化亞(ya) 銅、氯銅礦、副氯銅礦等，其存在對青銅器文物保存與(yu) 文物壽命十分不利，利用X射線衍射儀(yi) 可以快速檢測出青銅器鏽蝕物中是否存在有害鏽。

圖1是出土的青銅矛照片，可以看出其鏽蝕嚴(yan) 重。為(wei) 了確定是否含有有害鏽，通過X射線衍射儀(yi) 對其表麵的鏽蝕物進行了檢測與(yu) 分析，結果如圖2所示。從(cong) 檢測結果可知青銅矛鏽蝕物中含有堿式氯化銅即有害鏽。為(wei) 避免文物造成進一步的破壞，急需進行保護處理。

▲圖1 青銅矛

▲圖2 青銅矛表麵鏽蝕物XRD檢測結果

二、古琴表漆層礦物顏料分析

傳(chuan) 統古琴表麵所罩大漆顏色主要有黑色、栗殼色與(yu) 朱色等，其中栗殼色為(wei) 大漆本身氧化後所形成的顏色，黑色為(wei) 大漆與(yu) 含鐵礦物顏料或炭黑混合後髹塗形成，而朱色漆中所添加的礦物顏料則主要有鐵紅和朱砂兩(liang) 種。在古琴保護修護時，為(wei) 達到“修舊如舊"的目的，需要對古琴髹漆工藝進行研究，其中就包含表漆層礦物顏料分析。

圖3和圖4分別為(wei) 龔承鈞藏仲尼式琴照片和漆膜的橫截麵照片。觀察漆膜橫截麵照片可知古琴表麵分為(wei) 黑色漆與(yu) 朱色漆2層。為(wei) 確定物相組成，對朱色漆層進行X射線衍射分析，由檢測結果可知朱色漆中所含礦物顏料為(wei) 朱砂。

▲圖3龔承鈞藏仲尼式琴

▲圖4古琴漆膜橫截麵

▲圖5古琴漆膜樣品朱色漆檢測結果

除上述2個(ge) 案例外，在我們(men) 日常文物檢測中，X射線衍射分析技術在紡織品、陶瓷器、紙質等文物中都有著廣泛應用，如紡織品表麵紋樣和染色所用的礦物顏料、紡織品文物表麵汙染物、紙質文物中的填料、陶瓷器表麵可溶鹽等，均可利用XRD進行檢測分析。

以上主要介紹了X射線衍射分析技術在文物保護修複中的應用案例，當然除了XRD外，為(wei) 了全方麵地對文物進行檢測、修複和保護，XRD往往和其他X射線分析技術如XRF、XRM（CT）等搭配使用，從(cong) 多個(ge) 方麵對文物進行檢測及綜合表征，從(cong) 而為(wei) 文物預防性保護和保護修複處理提供了堅實的科學數據支持。在這方麵，布魯克X射線部門有完整的解決(jue) 方案。

-轉載於(yu) 《布魯克X射線部門》公眾(zhong) 號