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马啸:颜料劣化机理探究

发布时间:2021-03-17 发布来源:科技史与科技考古系


316日晚,人文学院科技史前沿系列讲座顺利举办。上海大学文化遗产保护基础科学研究院马啸教授应邀做专题汇报。讲座主题为“颜料劣化机理探究”,人文学院石云里教授主持了讲座。


马啸教授首先向在座师生表示感谢,分享了自己的教育与科研工作经历,并且对上海大学文化遗产保护基础科学研究院进行了简短介绍。马啸教授认为文化遗产材料的劣化机理研究是文物保护学科研究中的重要内容,以油画、彩绘、壁画等为代表的绘画类文物是重要的文化遗产,而颜料作为绘画类文物的组成部分,研究颜料的劣化机理对于探究文物的老化研究和文物保护修复具有重要意义。

其后,马啸教授对油画的基础知识进行介绍。对传统Oilon Canvas的结构、制备过程进行了介绍。壁画由基底、底子涂料、媒介剂、颜料和添加剂等组成,其中颜料和油料对油画类文物的保护研究具有重要影响。颜料的演变经历了铅白、锌白、钛白等应用历程;常见的油料成分主要是甘油三酯,可以分为干性油、半干性油、不干性油等类型。现代油画的帆布制备主要包括麻布原材料、质量控制、上浆底、底料制备、上底料和干燥等过程,同时用视频资料展示了现代油画颜料制造的过程。

随后马啸教授对油画中金属皂的形成、聚集与分布机理进行讲解。通过视频对金属皂的发现及特点进行讲述,金属皂的形成主要是含金属颜料与干性油的反应,形成金属羧酸盐,并发生聚集与转移。金属皂在油画中的存在相当普遍。通过对Grumbacher Oil paint-out样品的分析,发现其成分主要是二氧化钛、氧化锌、罂粟籽油、催干剂、硬脂酸铝等,对样品进行分层分析,发现油画的第三层与第四层的主要成分是氧化锌,油料分析显示油料为亚麻仁油。这种金属羧酸盐分布的研究,可以构建起实验室模型与真实油画之间的关系,对于了解油画文物的信息具有重要作用。同时,对于金属皂分布进行的多尺度分析(微米-纳米级别),有利于对其聚集和迁移对油画裂变中起到的作用进行深刻解析。

最后,马啸教授对彩绘中铅氯盐的形成机理进行了探究。以意大利文艺复兴时期的Giovanni della Robbia的雕塑作品Pieta(圣殇)为例,对雕塑彩绘层中的铅氯盐形成机理进行讲解。由于该雕塑内部不断出现可溶性氯盐,对文物的视觉和稳定性造成了危害。因此,马啸教授采用光学显微观察、红外分析、EBSD分析等手段对文物进行了综合分析,发现其横截面层、元素分布具有一定的规律,得出了氯钾铅矿和氯化铅的分布特征。结合检测结果和史料分析,对彩绘层中铅氯盐的形成机制进行了解释,得出雕塑里面的铅氯盐很可能是铅白原位转化的产物,且转化环境是在高氯离子浓度或低PH情况下进行的。这些发现,对文物的病害机理、保护处理等研究具有重要意义。

马啸教授以两种颜料劣化产物-油画体系中的金属皂和文物彩绘层中的氯钾铅矿(KPb2Cl5)为例,分别探讨两种劣化产物的形成机理,对原材料自身交互作用、水盐作用、离子迁移、文物保护过程等因素对颜料劣化的影响进行深刻探讨。报告结束后,马啸教授与在场师生进行了讨论交流,回答了师生对于颜料劣化机理及文物保护相关问题,现场讨论气氛十分热烈。




/图 闻豪 潘永康