元代铜镜腐蚀情形的拉曼光谱研究

应用显微拉曼光谱和电子探针技术 ,对云南禄丰出土的元代铜镜腐蚀情形进行研究 ,确定了铜镜本体及其表面腐蚀产物的成分 ,并初步分析了元代青铜镜采用的防腐技术。拉曼实验结果表明 ,铜镜表面腐蚀产物的主要成分有CuCO3 ·Cu(OH) 2 和Cu2 O。实验还发现铜镜表面有一层铁铝合金 ,具有较好的防腐作用。对金属文物的研究 ,拉曼光谱被证明是一种很有效的方法     

拉曼光谱对古青铜矛腐蚀情形的无损研究

应用显微拉曼光谱对云南楚雄万家坝出土的古青铜矛进行无损研究 ,可确定其腐蚀产物的成分及在样品上的位置 ,还可帮助分析青铜矛所经历的腐蚀环境。腐蚀产物的主要成分有 Cu2 O和 Cu CO3.Cu( OH) 2 。本文还辅以电子探针测试 ,对矛尖的抗腐蚀性作了分析研究。与传统的鉴别方法如电镜、X光衍射等分析法相比较 ,拉曼光谱被证实是对金属器物作无损检测的一种非常有用的方法     

云南古青铜矛防腐层的电子探针研究

本文对云南楚雄地区春秋战国时期的一柄防腐较好的青铜矛进行了研究。研究发现，青铜矛基体的主要成分是铜和锡，其含锡量高达30.3%；青铜矛表面防腐层的主要成分是SnO2，高达83%，研究结果表明，SnO2具有较好的防腐能力。     

蔬菜和水果的显微激光拉曼光谱研究

采用显微激光拉曼光谱技术,研究测定了未经任何处理和经过清洁处理的多种蔬菜和水果表面的拉曼光谱。结果表明不同样品的表面拉曼光谱具有明显的胡萝卜素特征峰,这一相似性为进一步研究农药残留的识别提供了方便;也有一些样品出现胡萝卜素以外的其他拉曼光谱峰,为以后详细分析蔬菜和水果中各种有效营养成分提供了理论依据。利用显微激光拉曼光谱研究蔬菜、水果表面的组成和农药的残留具有简便、快速和绿色分析的前景。     

武定恐龙化石的显微拉曼光谱研究

本文首次利用激光显微拉曼光谱、原子光谱和偏光显微镜等方法 ,对云南武定的恐龙化石进行了分析研究。实验发现 ,恐龙化石表面和截面的拉曼光谱 ,均为典型的方解石 (CaCO3 )晶体的拉曼谱 ,并未发现有其他成分的拉曼谱。原子发射光谱的分析结果表明 ,恐龙化石中的主要元素有Ca(>10 % ) ,其次是Si(5 0 % )和P(4 0 % ) ,还有Fe(1 0 % )等 ,但未发现铱、钍等稀有元素。由恐龙化石截面在偏光显微镜下的图像可以知道 ,恐龙化石表面层的成分主要是方解石晶体 ;内部的主要成分为方解石 (CaCO3 )晶体 ,此外还有纤维状一水二氧化硅 (分子式SiO2 ·nH2 O ,属非晶态 )等成分。激光拉曼光谱能快速无损地准确检测出恐龙化石的主要成分是方解石 (CaCO3 ) ,拉曼光谱对恐龙化石的分析结果与原子光谱、偏光显微镜的分析结果是一致的     

拉曼光谱分析青铜器本体中锈蚀产物

青铜器锈蚀研究能够揭示出青铜器腐蚀机理, 为制定科学的保护措施提供重要的参考资料。目前, 青铜器锈蚀研究主要从其外部锈蚀产物入手, 通过锈蚀组成结构分析, 探讨其腐蚀机理。本文选择了保存较好青铜器本体样品进行了内部锈蚀情况研究。首先采用金相制备技术, 通过打磨、抛光和超声清洗处理后, 制备了断面相组织形态清晰的24件秦早期青铜器青铜本体样品。然后利用共聚焦显微拉曼光谱仪对样品夹杂物进行了光谱学研究, 发现其物相为PbCO3和PbO及Cu2O, 都属于常见的青铜合金腐蚀产物。样品金相组织中圆形或者大面积无规则亮灰色区域为Cu2O, 反映出青铜器表面不仅易于形成一定厚度Cu2O锈蚀层, 在相界之间也容易发生氧化反应生成Cu2O, 存在合金内部和外部同时发生腐蚀生成赤铜矿锈蚀的情况。此外, 拉曼光谱分析显示黑灰色物质主要为铅腐蚀产物——PbCO3和PbO, 反映出铅元素的腐蚀过程: Pb→PbO→PbCO3。在铸造态青铜合金组织中, 铅一般呈近圆形颗粒状态分布在相界之间。青铜器内部分布的铅颗粒在土壤埋藏环境中会发生氧化反应生成PbO, 再与地下水中溶解的CO2－3发生化学反应生成比较稳定的PbCO3。结果表明: 外界腐蚀因素(水、溶解氧和碳酸根等)能够通过合金中相界间通道进入青铜器内部, 在相界表面逐步发生反应形成以金属氧化物为主的腐蚀产物。     

拉曼光谱对新石器时期白石斧的研究

本文采用显微拉曼光谱技术 ,对云南省永仁县菜园子出土的新石器时期白石斧的表面和截面进行了测试研究 ,结合矿物拉曼谱确定了石斧白色和黑色物质的成分。通过对白石斧截面拉曼谱的分析 ,得出了石斧拉曼主峰 (46 2cm- 1 )的强度随深度变化情况的散点图 ,实验结果发现 ,石斧表面的腐蚀层厚约为 40 0 μm。石斧截面拉曼谱给出了与石斧埋葬年代和周围环境有关的信息     

铝合金表面激光沉积AlCrFeCoNiCu涂层的组织及耐蚀性能

为了提高铝合金表面的力学和耐腐蚀性能,利用激光沉积技术在铝合金表面制备了AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度计和电化学工作站,研究了涂层的相结构、微观组织、元素分布、硬度及耐腐蚀性能。结果表明,涂层与基材结合良好,基材中Al元素在熔池搅拌作用下上浮,使沉积层呈FCC相和BCC相;显微组织为典型的枝晶结构,Cu元素在枝晶间富集;涂层平均显微硬度为528HV_(0.2),约是基材的5倍;AlCrFeCoNiCu涂层在3.5% NaCl溶液中的腐蚀特征为点蚀和晶间腐蚀,耐腐蚀性优于基材。激光沉积制备的AlCrFeCoNiCu高熵合金可以改善铝合金表面性能。     

拉曼光谱技术的应用及研究进展

本文简述了拉曼光谱产生的机理以及与红外光谱的区别,讨论了拉曼光谱在聚合物、生物分子、蛋白质和无机物等方面研究及应用,介绍了傅立叶变换拉曼、共焦显微拉曼、表面增强激光拉曼、固体光声拉曼光谱的原理及其应用以及拉曼光谱和其他检测手段的联用技术。     

黑井明代瓦条的拉曼光谱研究

利用拉曼光谱并结合XRD和电子探针等技术分析发现 ,中国云南楚雄黑井明代瓦条的主要成分是SiO2 ,其中还含有月长石 (KAlSi3O8,属钾长石的变体 )、钠长石 (NaAlSi3O8)以及一种未知名矿物 (Al,Fe) 3(PO4 ,VO4 ) 2 (OH) 3·8H2 O等。月长石的存在 ,表明瓦条的烧结温度已高达 15 0 0℃ ,它说明云南明代陶器烧结工艺的技术已经达到了比较高的水平。此结果还显示了拉曼光谱所具有的独特优越性 :作为一种原位无损的检测技术 ,在辨别钾长石的变体———月长石方面 ,它具有简易性和可靠性 ,而其他技术却很难做到这一点 ;但拉曼光谱不能测出Fe的化合物存在 ,而电子探针和XRD能检测出Fe和Fe的化合物。文章表明 ,在科技考古中只有综合利用各种现代科技方法的优势 ,才能对古代文物作出比较全面的研究。     

AES和XPS研究Cu-Sn-P镀层表面PMTA复合膜

本文运用ＡＥＳ和ＸＰＳ分析了不同缓蚀剂对Ｃｕ－Ｓｎ－Ｐ仿金镀层表面进行处理所形成的配合物保护膜的组成,并采用加速腐蚀实验和ＬＳＶ研究了这些不同保护膜的抗腐蚀能力。结果表明：采用１＝苯基－５－巯基四氮唑（ＰＭＴＡ）钝化处理后,不仅增强了镀层耐盐溶液和酸性气体的腐蚀能力,又不影响镀层表面的金黄色外观,其防变色效果优于苯并三氮唑（ＢＴＡ）、２－巯基苯并噻唑（ＭＢＴ）和２－氨基嘧啶（２－ＡＰ０。ＰＭＴＡ／     

一青铜耳杯锈蚀的拉曼光谱分析

利用超景深显微镜和激光共聚焦显微拉曼光谱仪,对重庆市云阳县丝栗包遗址出土的一件青铜耳杯的锈蚀产物进行分析。通过分析可知,该耳杯的锈蚀物主要有:磷氯铅矿(Pb_5(PO_4)_3Cl)、白铅矿(PbCO_3)、氧化铅(PbO)、赤铜矿(Cu_2O)、孔雀石(Cu_2CO_3(OH)_2)和蓝铜矿(Cu_3(CO_3)_2(OH)_2)。铅的腐蚀产物由内向外的分布为氧化铅、白铅矿和磷氯铅矿。据此推断锈蚀外层磷氯铅矿的形成过程可能为:铅氧化成氧化铅,之后转换成白铅矿,白铅矿在酸性、富含磷和氯的环境下转变成化学性质稳定的磷氯铅矿。     

The atmospheric corrosion of quaternary bronzes: An evaluation of the dissolution rate of the alloying elements

A comparative evaluation of the corrosion behaviour of a G85 bronze in acid rain solutions was performed. As weathering technique, a wet–dry device was used to simulate a cyclic exposure to stagnant rain. The weathering solutions were a collected natural rain and an artificial solution reproducing the natural rain. The solutions were periodically monitored as concerns pH and metallic ion concentrations. On the aged specimens, surface studies were performed through OM, SEM and Raman analyses. At the end of weathering tests (40 days), weight loss measurements were carried out. The aim of this work was to examine the reproducibility in laboratory of the corrosive conditions determined by a natural acid rain. The final goal of this research is to investigate the dissolution of a quaternary alloy exposed to acid rains. The results showed slightly different corrosion behaviours as a consequence of the exposure to natural or synthetic rain. Concerning the mechanism of corrosion of G85 bronze, the innovative approach adopted in this study allowed one to point out the contribution of each alloying element to the general corrosion. Actually, while Cu and Pb progressively form insoluble corrosion compounds, Zn continuously dissolves, without forming detectable insoluble products. The absence of dissolved tin is remarkable. PACS  82.45.Bb; 82.33.Tb; 92.40.Ea     

Al-Cu approximants and associated B2 chemical-twinning modes

The Al3Cu4 alloy, with an e/a ratio of 1.86 being close to ternary Al-Cu-TM (transition metal) quasicrystals, has been chosen for the search of Al-Cu approximants. Phase structures and compositions were studied using TEM, X-ray diffraction and EPMA techniques. Two new phases were found: face-centered orthorhombic oF-Al43.2Cu56.8 (a = 0.816(6), b = 1.414(9), c = 0.999(5) nm) and body-centered orthorhombic oI-Al41.3Cu58.7 (oI, a = 0.408(3), b = 0.707(4), c = 0.999(5) nm). Their e/a ratios are the same as that of the Al-Cu-Fe icosahedral quasicrystal. Both are B2 superstructures and their unit cell components can be expressed approximately as oF-Al36Cu48vacancies12 and oI-Al8Cu12vacancies4. They both exist in twinning variants of the types 120 degrees/[001] and 180 degrees/[310]. Such twinning modes indicate that these orthorhombic phases are the decomposition products of a high-temperature parent phase epsilon2-Al2Cu3, the atomic structure of which shows pentagonal atomic arrangements. Further analysis on the twinning modes of oF and oI leads to the recognition of the chemical-twinning mode of the basic B2 structure as 180 degrees/(111)B2. This kind of chemical twinning mode is responsible for the pentagonal atomic configuration in the Al-Cu approximants as well as for the pseudo-5-fold B2 twinning.     

拉曼光谱分析青铜器本体中锈蚀产物

青铜器锈蚀研究能够揭示出青铜器腐蚀机理,为制定科学的保护措施提供重要的参考资料。目前,青铜器锈蚀研究主要从其外部锈蚀产物入手,通过锈蚀组成结构分析,探讨其腐蚀机理。本文选择了保存较好青铜器本体样品进行了内部锈蚀情况研究。首先采用金相制备技术,通过打磨、抛光和超声清洗处理后,制备了断面相组织形态清晰的24件秦早期青铜器青铜本体样品。然后利用共聚焦显微拉曼光谱仪对样品夹杂物进行了光谱学研究,发现其物相为PbCO₃和PbO及Cu₂O,都属于常见的青铜合金腐蚀产物。样品金相组织中圆形或者大面积无规则亮灰色区域为Cu₂O,反映出青铜器表面不仅易于形成一定厚度Cu₂O锈蚀层,在相界之间也容易发生氧化反应生成Cu₂O,存在合金内部和外部同时发生腐蚀生成赤铜矿锈蚀的情况。此外,拉曼光谱分析显示黑灰色物质主要为铅腐蚀产物——PbCO₃和PbO,反映出铅元素的腐蚀过程：Pb→PbO→PbCO₃。在铸造态青铜合金组织中,铅一般呈近圆形颗粒状态分布在相界之间。青铜器内部分布的铅颗粒在土壤埋藏环境中会发生氧化反应生成PbO,再与地下水中溶解的CO2-₃发生化学反应生成比较稳定的PbCO₃。结果表明：外界腐蚀因素(水、溶解氧和碳酸根等)能够通过合金中相界间通道进入青铜器内部,在相界表面逐步发生反应形成以金属氧化物为主的腐蚀产物。     

CLAM钢表面Fe-Al合金渗层的制备

FeAl/Al2O3阻氚涂层具有高阻氚因子、耐腐蚀和耐高温等优良性能,是ITER首选的阻氚涂层.Fe-Al合金渗层对Al2O3膜层的形成质量有重要的影响.本文采用了AlCl3-EMIC离子液体电镀法在CLAM钢表面镀铝,然后利用热处理使Al与基体相互扩散制备Fe-Al合金渗层.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能量散射谱仪研究了热处理时间和温度对渗层组织结构的影响.结果表明:渗层厚度随着热处理温度和时间的提升而增大,试样表面逐渐由富铝相向贫铝相转化.在不同热处理条件下获得的渗层与CLAM钢基体结合紧密,无孔洞等缺陷.热处理时间一定时,热处理温度对渗层生长速率的影响符合Arrhenius关系,拟合计算出CLAM钢的渗铝Arrhenius活化能为78.48 kJ/mol.在640℃和760℃时,渗层中金属间化合物的生长受晶界扩散速率与体扩散速率的共同影响.在综合考虑合理的渗层厚度、表面Fe-Al合金相、热处理成本的情况下,较优的热处理工艺为700℃/10 h.