敦煌莫高窟壁画病害产生及发展历程研究

发布时间：2017-09-25 18:10

  本文关键词：敦煌莫高窟壁画病害产生及发展历程研究

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【摘要】：敦煌莫高窟壁画规模巨大，历史悠久，内容丰富，集美学、历史、艺术价值于一身，是享誉海内外的世界文化遗产。但由于自然因素和人为因素的共同影响，壁画遭受了严重的破坏，多种病害正严重威胁着壁画的安全！虽然目前已经基本杜绝了人为的破坏，但自然因素造成的破坏仍然存在，而且将会长期存在。本文在调查壁画的组成及其所处环境的基础上，制作了模拟壁画，研究其与自然因素的相互作用，通过多种技术手段研究了病害产生机理、病害从微观到宏观的发展速度等，并尝试对病害程度进行评级，为壁画的保护提供了依据。 主要试验和结论有： 1、制作了不同含盐量（1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%）的地仗模拟试样，烘干后在不同相对湿度（30%、43%、50%、61%、78%）下进行吸湿试验，发现：试样的吸湿速率随着含盐量和湿度的增大而呈现增大的趋势，且当时间足够长时，吸湿速率逐渐稳定。 2、制作含水率为13%的不同含盐量（1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%）的地仗模拟试样，在相对湿度低于10%以及相对湿度为23%的密闭干燥器中进行脱水试验。发现：试样的脱水速率随着含盐量和湿度的增大而呈现减小的趋势，且当时间足够长时，脱水速率逐渐稳定。 含盐量和环境湿度越大，，地仗的吸湿速度越大，脱水速率越小，相同时间内壁画地仗层内会积累更多的水分，过多的水分与盐分更容易对壁画造成破坏。 3、制作了四组大小相同的含盐量都为3.5%（氯化钠与硫酸钠比例不同），含水率为20%的模拟地仗层，比较45℃条件下水分和盐分的迁移速率。结果表明：在相同时间时，模拟地仗各深度的含水率并不一样，从表层到深层含水率依次增加；NaCl的保水能力比Na2SO4强；在相同时间时，含盐量呈现最深层和表层高，中间低的分布规律；泛白是由NaCl引起的，与Na2SO4无明显关系；比较只含氯化钠与只含硫酸钠的试样距表面1cm处的离子含量，质量小的Cl-迁移速率快，Cl-的迁移速率约是SO42-的5倍。 4、光照和溶有二氧化碳的盐溶液都会引起铅丹变色。比较了铅丹在湿度30%和湿度80%下的光照试验结果，发现铅丹在高湿度下变色速度更快；比较了向浸泡有铅丹的盐溶液中通入二氧化碳和不通入二氧化碳对铅丹变色的影响，发现在25℃下通入二氧化碳后铅丹变色速度比不通入二氧化碳更快，铅丹浸泡在硫酸钠溶液中变色最快。XRD和IR分析发现，光照时铅丹的变色机理为Pb3O4+H2O+CO2→2PbCO3·Pb(OH)2；浸泡时铅丹的变色机理为Pb3O4+CO2+H2O→PbCO3+PbO2。后者有PbO2的产生，更符合实际。初步建立了变色病害的发展模型，并对变色程度进行了分级。 5、循环试验在低温高湿（20℃，74%）和高温低湿（40℃，10%）的条件下交替进行，发现盐害都是从裂纹开始发育和发展的。模拟出了酥碱、裂纹等病害。以裂纹最大宽度为指标，提出了裂纹的发展模型；以甲片或膨胀高度为指标，提出了起甲或膨胀的发展模型，并对酥碱病害进行了初步分级。
【关键词】：敦煌壁画 吸水速率 脱水速率 水分迁移 盐分迁移 变色 病害模型 分级
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：K854
【目录】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-11
• 目录11-15
• Contents15-20
• 第一章 绪论20-40
• 1.1 壁画的组成20-21
• 1.1.1 支撑体20
• 1.1.2 地仗层20-21
• 1.1.3 颜料层21
• 1.2 病害的诱因及研究现状21-27
• 1.2.1 人为因素22-23
• 1.2.2 自然因素23-27
• 1.3 典型病害及其防治27-32
• 1.3.1 酥碱病害及其防治29-30
• 1.3.2 变色病害及其防治30
• 1.3.3 疱疹病害及其防治30-31
• 1.3.4 空鼓病害及其防治31
• 1.3.5 起甲病害及其防治31-32
• 1.4 无损检测技术32-33
• 1.4.1 拉曼光谱32
• 1.4.2 X 射线荧光光谱32-33
• 1.4.3 荧光成像33
• 1.4.4 反射光谱33
• 1.5 论文选题意义、研究内容和方法以及创新点33-40
• 1.5.1 论文选题意义33-35
• 1.5.2 研究内容和方法35-38
• 1.5.3 论文的创新点38-40
• 第二章 地仗层吸水率和脱水率研究40-55
• 2.1 试验准备40-41
• 2.1.1 药品和仪器40
• 2.1.2 试样的制备40-41
• 2.2 模拟试样烘干前后形貌变化41-45
• 2.2.1 宏观变化41-43
• 2.2.2 微观变化43-45
• 2.3 吸水率研究45-50
• 2.3.1 不同含盐量试样在相同湿度下吸湿速率研究46-48
• 3.3.2 相同含盐量试样在不同湿度下吸湿速率研究48-50
• 2.4 脱水率研究50-54
• 2.4.1 不同含盐量试样在相同湿度下脱湿速率研究50-51
• 2.4.2 相同含盐量试样在不同湿度下脱湿速率研究51-54
• 2.5 本章小结54-55
• 第三章 地仗层水盐迁移研究55-66
• 3.1 试验准备55-56
• 3.1.1 药品和仪器55
• 3.1.2 试验方法55-56
• 3.2 模拟试样不同深度和不同时间水分分布研究56-58
• 3.2.1 水分分布随时间的变化56-57
• 3.2.2 水分分布随深度的变化57-58
• 3.3 模拟试样不同深度和不同时间含盐量分布研究58-63
• 3.3.1 电导率测定58-60
• 3.3.2 离子浓度测定60-63
• 3.4 模拟试样形貌变化63-65
• 3.5 本章小结65-66
• 第四章 变色病害研究66-86
• 4.1 试验准备66-69
• 4.1.1 药品和仪器66
• 4.1.2 试样的制备66-69
• 4.2 试验方法69
• 4.3 光照导致颜料变色的研究69-78
• 4.3.1 低湿度下光照老化研究69-73
• 4.3.2 高湿度下光照老化研究73-77
• 4.3.3 低湿和高湿下颜料变色速度比较77-78
• 4.4 盐溶液浸泡导致颜料变色的研究78-83
• 4.4.1 盐溶液/二氧化碳对铅丹颜色变化的影响78-80
• 4.4.2 颜色变化机理研究80-82
• 4.4.3 不通 CO2和通入 CO2情况下颜料变色速度比较82-83
• 4.5 颜料变色的发展模型研究83-84
• 4.6 颜料变色病害的初步分级研究84-85
• 4.7 本章小结85-86
• 第五章 酥碱病害研究86-101
• 5.1 试验准备86-87
• 5.1.1 药品和仪器86
• 5.1.2 试样的制备86-87
• 5.2 试验方法87
• 5.3 宏观病害出现前后试样的形貌变化87-94
• 5.3.1 宏观变化87-89
• 5.3.2 微观变化89-94
• 5.4 裂纹宽度测试及建模94-96
• 5.5 起甲或膨胀高度测试及建模96-97
• 5.6 病害分级研究97-98
• 5.6.1 裂纹病害的分级97-98
• 5.6.2 起甲或膨胀病害的分级98
• 5.7 试验终点时试样的宏观形貌变化98-100
• 5.8 本章小结100-101
• 第六章 结论101-102
• 参考文献102-106
• 致谢106-107
• 研究成果及发表的学术论文107-108
• 导师和作者简介108-109
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书109-110

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 汪万福,李最雄,马赞峰,付有旭,丁长征,樊再轩;西藏布达拉宫东大殿空鼓病害壁画保护修复研究[J];中国藏学;2005年03期

2 赵林毅;汪万福;马赞峰;张国彬;苏伯民;杨韬;;西藏罗布林卡壁画病害成因及其防治对策[J];中国藏学;2009年03期

3 唐玉民;孙儒P

本文编号：918819