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文物中多糖类胶结材料的热裂解-气相色谱/质谱识别

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色谱 2022年第8期40卷 753-762页

作者：王娜谷岸屈雅洁雷勇故宫博物院书画保护文化和旅游部重点实验室北京100009

热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)技术能够实现微量样品中有机组分的准确、快速检测,非常适用于文物中各类天然有机材料的定性分析。该研究以中国古代书画、建筑、器物等文化遗产中常用的淀粉、桃胶,以及西方文化遗产中常用的阿拉伯胶等... 详细信息

热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)技术能够实现微量样品中有机组分的准确、快速检测,非常适用于文物中各类天然有机材料的定性分析。该研究以中国古代书画、建筑、器物等文化遗产中常用的淀粉、桃胶,以及西方文化遗产中常用的阿拉伯胶等多糖类胶结材料为研究对象,系统分析并总结各类材料的Py-GC/MS特征裂解组分及辨别方法。研究发现,淀粉、桃胶、阿拉伯胶在色谱保留时间前段的裂解产物基本一致,主要是小分子呋喃、酮类组分;在保留时间中段3类材料的裂解产物主要是呋喃型酮等组分,但不同材料的具体裂解组分差异明显;在保留时间后段,3类材料检出多种单糖衍生物以及单糖低聚体衍生物,其中桃胶与阿拉伯胶裂解组分较为接近,但与淀粉完全不同。因此,可根据不同保留时间段淀粉、桃胶、阿拉伯胶裂解产物的差异实现3类材料的辨别,其中1,6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖只在淀粉中检出且色谱峰强度高,可以作为识别淀粉的特征组分;此外,可根据桃胶、阿拉伯胶在保留时间后段的裂解产物主要质谱碎片离子m/z 60、m/z 101的提取离子流图分布特征实现其辨别。基于所建立的Py-GC/MS方法,研究推断故宫旧藏清代剔红云龙纹天球瓶瓶口部位黏结材料含有面粉,旻宁御笔并蒂含芳贴落画心纸所用黏结材料为面粉糨糊。该研究所建立方法及所总结的数据易于推广,适用于我国文物中多糖类材料的准确、快速识别,研究结果能为相关文物材质工艺的研究以及保护修复方案的制定提供科学依据。

关键词：热裂解-气相色谱/质谱多糖胶结材料淀粉桃胶阿拉伯胶

故宫博物院旧藏漆器文物中漆灰材质的科学研究

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文物保护与考古科学 2023年第1期35卷 101-110页

作者：王娜闵俊嵘康葆强谷岸雷勇故宫博物院北京100009

漆灰的修复是漆器文物修复工作的重要组成部分。为揭示故宫博物院旧藏漆器3种典型漆灰的材料构成及特点,以及为漆器修复工作提供科技支持,研究结合X射线荧光光谱、微区X射线衍射、红外光谱、纤维显微镜观测、热裂解-气相色谱/质谱联用... 详细信息

漆灰的修复是漆器文物修复工作的重要组成部分。为揭示故宫博物院旧藏漆器3种典型漆灰的材料构成及特点,以及为漆器修复工作提供科技支持,研究结合X射线荧光光谱、微区X射线衍射、红外光谱、纤维显微镜观测、热裂解-气相色谱/质谱联用等技术,综合分析了3种典型漆灰所含无机及有机原材料。研究结果表明:明代古梅花蕉叶式琴漆灰所用无机材料是动物角灰或骨灰及少量黏土,胶结材料则由中国大漆及少量植物油组成;清代黑漆描金大宝座漆灰的无机材料为含有方解石的黏土,胶结材料为熟桐油、猪血的混合物,此外,样品中还含有麻类纤维,为宝座木胎与漆灰层之间所裱麻布,宝座漆灰不但能提供平整髹漆表面,而且还对麻布有加固定型作用;清代黑漆地填金字张廷玉书圣训天伦对联漆灰的无机材料为黏土,胶结材料则为熟桐油、猪血的混合物。研究所用分析方法体系可实现漆灰原材料,特别是有机胶结材料的准确识别。3种典型漆灰的选材特点与中国古代漆器,特别是明清时期家具、器物制作用料传统相吻合,研究结果可直接应用于漆器文物修复方案的制定。

关键词：漆器漆灰微区X射线衍射热裂解-气相色谱/质谱联用动物角骨灰黏土中国大漆熟桐油猪血

清代梅花玉版笺的科学分析与加工工艺复原研究

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文物保护与考古科学 2023年第6期35卷 40-47页

作者：屈雅洁谷岸马越赵丽红雷勇故宫博物院北京100009 书画保护文化和旅游部重点实验室(故宫博物院) 北京100009

梅花玉版笺是一种久负盛名的清代宫廷御用粉蜡笺。本研究通过多种检测方法对故宫博物院藏的一件白色梅花玉版笺的制作材料进行了科学分析:在透光摄影中观察到纸张表面施粉时的涂刷痕迹,涂刷工具宽度约为5 cm;三维视频显微镜显示纸张表... 详细信息

梅花玉版笺是一种久负盛名的清代宫廷御用粉蜡笺。本研究通过多种检测方法对故宫博物院藏的一件白色梅花玉版笺的制作材料进行了科学分析:在透光摄影中观察到纸张表面施粉时的涂刷痕迹,涂刷工具宽度约为5 cm;三维视频显微镜显示纸张表面描金的泥金碎片宽度为0.8~12μm;通过纤维分析发现此件梅花玉版笺为皮竹混料纸;使用傅里叶变换红外光谱仪分析纸张表面施粉为铅白颜料;通过大面积X射线荧光成像光谱仪对冰梅纹及钤印进行了面扫,结果显示钤印处主要元素为Hg、Fe、Ca;微区X射线荧光光谱仪检测结果显示冰梅纹所用为两种纯度不同的泥金。根据检测分析结果对梅花玉版笺的加工工艺进行了复原尝试,制作的复制样品与文物材质相同、外观相似。基于以上工艺流程结合各色粉蜡笺染料成分分析结果,可进一步尝试复原各色粉蜡笺与梅花玉版笺。

关键词：梅花玉版笺加工纸工艺复原涂布颜料

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养心殿镇物宝匣中木条的种属鉴定与历史考究

文物保护与考古科学 2022年第4期34卷 39-46页

作者：张国庆罗涵谷岸高飞雷勇故宫博物院文保科技部北京100009

养心殿研究性修缮过程中,位于正脊中央的镇物宝匣向世人展现了明清皇宫建筑中的镇物文化。镇物宝匣是皇宫内建筑的重要组成部分,匣内常放置多种镇物,其中有机质镇物变化较大。养心殿宝匣内装有金钱、元宝、宝石、丝织物及若干木条。其... 详细信息

养心殿研究性修缮过程中,位于正脊中央的镇物宝匣向世人展现了明清皇宫建筑中的镇物文化。镇物宝匣是皇宫内建筑的重要组成部分,匣内常放置多种镇物,其中有机质镇物变化较大。养心殿宝匣内装有金钱、元宝、宝石、丝织物及若干木条。其中木条已老化变黑,难以辨识。本研究通过传统微观结构观察法对其种类进行了鉴定。初步判断木条共5类,分别是白木香Aquilaria sinensis(Lour.)Spreng.、檀香Santalum album L.、交趾黄檀Dalbergia cochinchinensis Pierre.、阔叶黄檀Dalbergia latifolia Roxb.、大果紫檀Pterocarpus macrocarpus Kurz.。前两种属于香药,后三种属于红木类木材。三种红木的发现,也为嘉庆年间宫廷内使用此三种红木提供了直接证据。结合文献考证,可能是清宫廷内资源利用及官场的腐败等诸多因素,致使修缮官员以木材边角料代替了部分香药、谷物。养心殿镇物宝匣中木条种类的鉴定对揭示清中期宫廷镇物文化、木材的利用及社会背景具有重要意义。

关键词：紫禁城养心殿宝匣镇物文化五木

以故宫为例谈木结构古建筑的白蚁防治技术与策略

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故宫博物院院刊 2014年第1期 124-135,160页

作者：谷岸苗建民倪斌故宫博物院文保科技部

白蚁是一种危害性极大的社会性昆虫,能够对以木结构为主的古建筑造成严重的破坏。故宫博物院自2006年发现白蚁危害以来,开展了一系列的相关研究和治理工作,取得了一定的成绩。本文对国内外在白蚁探测、预防、治理等方面的最新技术进行... 详细信息

白蚁是一种危害性极大的社会性昆虫,能够对以木结构为主的古建筑造成严重的破坏。故宫博物院自2006年发现白蚁危害以来,开展了一系列的相关研究和治理工作,取得了一定的成绩。本文对国内外在白蚁探测、预防、治理等方面的最新技术进行了综述,同时基于故宫白蚁防治经验,探讨了古建筑白蚁防治在技术选择和实施方法方面的问题,提出了古建筑白蚁防治的策略。

关键词：故宫木结构古建筑白蚁

近红外光谱结合化学计量学无损鉴定书画印泥研究

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文物保护与考古科学 2013年第2期25卷 59-64页

作者：谷岸沈伟故宫博物院北京100009

印章是中国传统书画的重要组成部分,印章所用印泥的无损检测和对比研究,能为书画的鉴定和考证提供有益的信息。但中红外光谱、拉曼光谱等传统检测方法存在定量精度不高、不便检测大幅书画等不足。而近红外光谱结合化学计量学的新型分析... 详细信息

印章是中国传统书画的重要组成部分,印章所用印泥的无损检测和对比研究,能为书画的鉴定和考证提供有益的信息。但中红外光谱、拉曼光谱等传统检测方法存在定量精度不高、不便检测大幅书画等不足。而近红外光谱结合化学计量学的新型分析技术,具有测试方便、安全无损、信息丰富、定量准确等独特优势。为了验证该技术用于书画印泥分析和鉴定的可行性,采用14种不同颜色、不同时期的印泥和5种纸、绢等用于盖印的载体进行测试、建模和验证。实验表明,该技术不仅能实现印泥的准确识别,还可用于年代判断和颜色辨别。适当的差谱处理,可在有效排除纸、绢等载体信号的同时保持足够的印泥光谱精度。

关键词：近红外光谱化学计量学鉴定书画印泥

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故宫藏胶片的微损与无损分析

中国文物科学研究 2022年第2期 78-86页

作者：任萌徐彩兰方丽瑜谷岸雷勇故宫博物院

故宫博物院收藏着大量晚清至21世纪初的照相底片,本文通过红外光谱、近红外光谱等方法,对其中21张胶片的片基材质、保存状况等进行了科学分析。首先利用显微红外光谱仪对其片基材质进行了准确鉴别,发现有12张为硝酸片,9张为醋酸片,醋酸... 详细信息

故宫博物院收藏着大量晚清至21世纪初的照相底片,本文通过红外光谱、近红外光谱等方法,对其中21张胶片的片基材质、保存状况等进行了科学分析。首先利用显微红外光谱仪对其片基材质进行了准确鉴别,发现有12张为硝酸片,9张为醋酸片,醋酸片又包括醋酸纤维素酯和醋酸丁酸纤维素酯两类。在此基础上,评估了近红外光谱的检测效果,证明该方法能够区分醋酸胶片与硝酸胶片,提供了适用于胶片片基材质鉴别的无损与快速检测手段。此外,基于红外光谱分析结果计算纤维素酯的取代度,对片基的保存状况进行表征。本研究为故宫博物院收藏的大量胶片的整理、分类、保存、保护等工作提供了重要基础。

关键词：胶片显微红外光谱近红外光谱无损检测保存状况

沿海环境下服役飞机铝合金零件的表面涂层破坏与腐蚀

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航空学报 2009年第6期30卷 1144-1149页

作者：黄领才刘慧丛谷岸姜同敏朱立群北京航空航天大学工程系统工程系北京100191 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

为了探讨在斐济沿海机场某型国产飞机铝合金零件出现的腐蚀问题,研究了热带海洋环境条件下油漆涂层的老化失效对铝合金零件腐蚀的影响,采用宏观、微观腐蚀形貌,腐蚀产物成分分析等方法,对比研究了实验室中性盐雾和紫外光老化条件下油漆... 详细信息

为了探讨在斐济沿海机场某型国产飞机铝合金零件出现的腐蚀问题,研究了热带海洋环境条件下油漆涂层的老化失效对铝合金零件腐蚀的影响,采用宏观、微观腐蚀形貌,腐蚀产物成分分析等方法,对比研究了实验室中性盐雾和紫外光老化条件下油漆涂层的老化失效特点。结果表明在海洋环境和实验室环境条件下,飞机铝合金零件都是先出现表面涂层的老化失效,而后表面氧化膜层和基体出现点腐蚀,直至发生晶间腐蚀到剥蚀破坏。分析认为铝合金零件表面油漆涂层的老化失效起源于热带海洋大气环境中温度、湿度、Cl-、光照等共同作用导致的微孔隙、微裂纹等缺陷。

关键词：飞机铝合金零件涂层老化点腐蚀海洋环境微裂纹

纸张类文物显微无损原位分析方法研究——以清代高丽发笺纸为例

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中国文物科学研究 2023年第2期 73-77页

作者：屈雅洁谷岸赵丽红雷勇故宫博物院书画保护文化和旅游部重点实验室

发笺纸是一种历史名纸,关于发笺纸的造纸工艺与原料一直未有定论。传统纸张纤维分析一般采用微损取样后染色制片显微镜观察的方法,但在文物分析中时常面临无法取样的情况。本研究通过自主搭建的显微无损原位分析设备对一件故宫博物院藏... 详细信息

发笺纸是一种历史名纸,关于发笺纸的造纸工艺与原料一直未有定论。传统纸张纤维分析一般采用微损取样后染色制片显微镜观察的方法,但在文物分析中时常面临无法取样的情况。本研究通过自主搭建的显微无损原位分析设备对一件故宫博物院藏的清代高丽发笺纸的造纸纤维及纸张中深色细丝成分进行了分析。透光照观察显示抄纸所用纸帘具有朝鲜地区特点,无损原位显微观察结果显示高丽发笺的纸张纤维为楮皮纤维,深色细丝为硬毛藻类纤维,成纸后可能经过捶纸工艺处理。研究结果为高丽发笺纸的材料与制作工艺复原提供了一定的科学依据,研究所使用的显微无损原位分析方法亦可广泛用于纸张类文物分析。

关键词：发笺纸纤维分析无损分析原位分析