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古铜钱腐蚀后表面颜色的机理分析

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    A:古铜钱长期埋在土壤中锈蚀是最普通最常见的现象。现按土壤的特性可分为酸性、碱性、中性三类情况. 
     
    1.酸性土壤中的锈蚀机理分析 

    古铜钱埋在酸性土壤中的锈蚀机理分析:古铜钱长期埋在酸性(PH4-7)土壤中的锈蚀颜色一般呈绿色(颜色由苹果绿--淡绿--中绿--深绿--橄榄绿逐渐进变化0,并产生碱式碳酸铜[CuCO3.3Cu(OH)3]呈淡绿色,有时还会产生碱式硫酸铜[CuSO4.3Cu(OH)2],呈橄榄绿色,并在钱表面形成稳定的保护膜。由于锈蚀的厚度不同,锈的化学成份不同,含量多少也不同,因此便会形成各种深浅不同的绿色。俗称松绿、瓜皮绿、纯绿、绿漆古、靛兰绿等。这类锈蚀往往是全面腐蚀和局部腐蚀的综合产物,同时还会产生电化学腐蚀。故钱面会呈斑状、槽状及坑眼,又因有晶间腐蚀和选择腐蚀,铜钱内部的锡、铅等易腐部份腐蚀掉,而使铜钱的比重减小就变轻了,并产生微细的小针眼,使钱声变哑,绿锈从孔中产生,俗称“入骨锈”。 

    2.碱性土壤中的锈蚀机理分析 

    古铜钱埋在碱性土壤中的锈蚀机理分析:古铜钱一般在民间使用流通数十年甚至数百年之久。就会锈蚀产生碱式硫酸铜,后又埋在碱性土壤中(PH7-10)与还原类物质如有机物糖类发生化学反应而生成氧化亚铜Cu2O呈深红色,还会生成铅丹Pb3O4呈大红色。欲称朱砂锈,鸡血斑,枣皮红,黄斑等。同时还保留部分碱式硫酸铜,故保存部分绿锈,所以古铜钱呈红绿锈。同时也会产生局部腐蚀及电化学腐蚀,所形成的微小针眼中也有红绿锈产生,欲称入骨锈。由上述可知古铜钱必须先产生绿锈后才会还原而生成红锈。故是红锈盖绿锈。在沙中则形成“干沙锈”即绿中有沙并有黄、红斑。 

    3.中性土壤中的锈蚀机理分析 

    古铜钱长期埋在中性土壤中(PH7)一般不会生锈,但有些古铜钱的含锡量偏高,若锡在15-32%时,从“铜一锡系状态图”分析,形成a固溶晶体和 共析体组成.而其中的 相(Cu3Sn)及SN,因锡析出到钱表面形成所谓“水银光”又称“水银浸”。同时锡青铜还会有“逆偏析”趋向,即锡由内外析出,使铜钱表面呈“白斑’又称之为“锡汗”。当含锡量在10-305时还会产生二氧化锡(SnO2)呈银灰色.这些现象也会同时产生,或分别产生,都会使铜钱表面形成“水银光”。因中性土壤极不稳定,很容易改变成为酸性或碱性土壤,故有些古铜钱先形成少量的红绿锈后再产生“水银光”。 


    B:古铜钱长期浸在水中锈蚀机理分析 

    古铜钱长期浸埋在较清洁的江、河水中,腐蚀极微弱,一般小于0.0025毫米/年,黄铜钱略快些。若古铜钱久浸埋在有污染的水田中或含硫酸铁[Fe2(SO4)3]的矿水中,则会使铜钱严重腐蚀,生成氧化亚铜和硫化亚铜(Cu2S),一呈红色,一呈黑色,并均匀分布,使钱表面形成如薄壳状的灰色锈蚀(颜色由海灰--银灰--淡灰--中灰--深灰渐变)。

    C:古铜钱长期存放在大气中锈蚀机理分析 

    紫铜、青铜、黄铜钱在大气中都很稳定,一般小于0.00015毫米/年,在铜钱表面会生成一层极稳定的保护薄膜,主要是碱式硫酸铜呈橄榄绿色,还会产生氧化铜(CuO)中黑色,硫化亚铜黑色,及氧化亚锡(SnO)棕黑色。年代越久则锈层加厚颜色也变深,俗称为“黑漆古”,若长期在手中把玩则会使钱表面光亮如镜俗称“传世古”。但在这类古铜钱中也产生电化学腐蚀,故是“哑声‘。若古铜钱长期在干燥的环境中(大气中或土中)也会产生氧化铜和氧化亚金星呈深黑色,俗称“黑漆古”。有些铜钱先生成红绿锈后,又在干燥环境中生成氧化铜和氧化亚金星,一般称这种有红绿锈的“黑漆古”钱为“包浆”。 


    三。古铜钱耐蚀性能的评级: 

    金属材料耐蚀性能共分10级,而古铜钱耐蚀性能都极强,一般都在1-5级之内。 
    极强耐蚀性:1级别 0.001毫米/年 
    很强耐蚀性:2级 0.001-0.005毫米/年 
    很强耐蚀性:3级 0.005-0.010毫米/年 
    强耐蚀性:4级 0.010-0.05毫米/年 


    四。锈蚀现象专用述语 

    (1)生坑:在各类型土壤中出土的古铜钱,锈蚀明显并保存完好称为生坑。只说“表面氧化严重”是片面和不确切的,应改为铜钱“锈蚀明显”。因其不仅表面有锈蚀,而且内部也有晶间腐蚀等存在。 
    (2)熟坑:出土多年但依旧保留部分锈迹的古铜钱。又称为“老生坑”。 
    (3)传世古;存放在大气中锈蚀的古铜钱,又经常期把玩,表面黑又光亮。 
    (4)黑漆古:存放在干燥环境中的古铜钱,未经把玩,表面呈黑色。 
    (5)水银古:古铜钱含锡量高并在中性土壤中形成可见的“水银光”,即表面有银白色的锈层。有些书上只说表面银白色的氧化层,是片面和不确切的。 
    (6)包浆:古铜钱在水中或干燥环境中锈蚀后呈多种颜色,即为红、黄、绿锈的“黑漆古”钱
     
     

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    分类:caoporn在线视频知识| 发布:gubi5| 查看: | 发表时间:2014-1-10
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