淺析材料科學在文物保護中的應用

羅凱源

摘要：材料在人類世界里無處不在，人類歷史的蛻變與材料是息息相關的，石器時代、鐵器時代、鋼鐵時代，這些時代的進步都是由于不同時期新型材料出現而造成的，材料科學是一門非常深奧的科學。文物是流傳下來具有價值的東西，文物保護對文化的傳承有很重要的意義，在對文物進行保護的過程中，材料的使用是必須的，不同的材料其結構、性質、使用效果等都是不一樣的，針對不同文物的保護，所用到的材料也是不同的。

關鍵詞：材料科學；文物保護；應用

材料科學涉及的方面非常廣，材料科學相關工藝技術種類也非常的多，材料科學在文物保護中的應用，主要是用特定的材料對不同的工藝的文物進行保護，文物在傳承的過程中，經過時間的沉淀，其質量多多少少會受到損壞，材料科學的發展，為文物保護提供了很多有效的保護措施。

1.材料科學對彩繪文物保護的作用

中國歷史上彩繪文物的數量是非常多的，這與彩繪形式的多樣化是息息相關的，彩繪又被稱為丹青，在中國古代是用來裝飾的，傳承下來的彩繪陶瓷、門窗、墻壁、欄桿等，都具有非常高的價值。但是隨著時間的增加，彩繪文物會被風化，然后逐漸褪色，會造成這種現象，是因為彩繪所用的顏料中的粒子在空氣中對入射光產生散射，雖然這種散射現象是非常慢的，但是經過長時間的積累，彩繪終究還是會褪色。材料科學在彩繪文物保護中的應用，就是需要找到可以消除彩繪顏料粒子在空氣中的散射現象，也可以理解為不讓彩繪在空氣中“被氧化”，例如：非揮發性液態抗氧、抗風化穩定劑的使用，當然除了不讓其褪色外，還應該要考慮彩繪的腐蝕。

彩繪文物的保護主要是保護彩繪表面的涂層材料，目前材料科學在對彩繪涂層材料的保護上主要用到的材料有兩大類：天然高分子材料與人工合成高分子材料，高分子材料在涂層上不僅可以起到保護涂層的作用，還能增加涂層的色澤，高分子材料其分子量相當大，在空氣中的穩定性比涂層要好得多。就目前而言，人工合成高分子材料用的比較多，應該它可以根據不同涂層所用顏料的特定，人工特定合成更適合保護涂層的材料，而且在長時間內，其顏色變化也不是很明顯，可以與涂層高度粘合起來，對彩繪文物的保護可以起到很好的作用，例如：聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、有機硅材料等。

2.材料科學在土遺址保護中的作用

我國歷史遺留下來的土遺址數量非常多，分布的范圍也非常廣，土遺址的保護是為了保存土遺址中殘存的那些實物，并且讓其保有當時的歷史環境，但是由于土遺址材料的限制，在歷史的長河中，土遺址不免會受到不同程度的傷害。對土遺址的保護來說，防風化是最主要的工作，利用防風化材料對土遺址進行加固，讓它們擁有更加堅固的外表，當然土遺址內部的遺留的實物也需要保護，這就需要根據具體情況具體分析，根據土遺址的種類、用途、形式，在選擇材料時要特別注意。材料科學的發展，為土遺址保護材料的選取提供了依據，但是土遺址的保護與彩繪文物的保護有著本質性區別，土遺址保護需要考慮到本身材料的性質，在選擇防風化、加固材料的時候，多以含硅的無機材料或者是高分子材料為主，例如：硅酸鉀、硅酸鈣、有機硅樹脂，這些材料對土遺址的保護作用表現在，它們對微粒有一定的吸附和沉淀作用，使用材料的同時采用不同的工藝，還可以有效的提高土遺址土壤的強度、防害指數、通透性等。

3.材料科學在字畫、書籍保護中的作用

中國文物中的字畫、書籍數量數不勝數，對后人的價值也是不可估量的，但是這類文物卻是最容易受到破壞的，很多字畫、書籍在流傳的過程中特別容易出現破損、掉頁等現象，紙質文物很容易受到溫度、濕度、光照等因素的影響，造成紙張極易受到破壞。紙質文物的原材料是植物纖維，字畫、書籍多以油墨為主，字畫、書籍的褪色，實際上是油墨的褪色，而紙張破損主要是因為植物纖維的受損，所以字畫、書籍的保護需要從兩方面進行考慮。

防止油墨褪色的措施其實是比較簡單的，只要隔絕油墨與空氣接觸就行了，只要在表面使用穩定性好的高分子材料即可。而紙張的保護則比較復雜，植物纖維受到破壞要修復是比較困難的，紙張本身就是比較脆弱的，紙張的厚度、材質對紙張的質量起決定性作用，紙張的破壞絕大部分是由于接觸性破壞，這當中也包括人為因素的破壞，所以在選擇保護措施上，可以考慮將紙張與破壞因素隔絕開，在材料的選擇上，除了要提高紙張的強度外，還應該從總體上提高其質量，防水、防蟲、防霉等，而且還要考慮所用到的材料是否會影響到紙張上的字畫，在紙張的保護中，樹脂材料應用的最為廣泛。

4.結語

總而言之，材料科學在文物保護中的應用十分廣泛，總的來說，文物保護是利用材料的某些特殊性能，來加強自身的質量，當然，對不同材質的文物選擇保護材料時，需要將文物本身材料的特點與保護材料的特點結合起來考慮，通過利用材料科學理論改變文物內部材料的結構、成分等方式，提高文物的性能，從而起到對文物的保護作用。

[參考文獻]

[1] 陳坤龍，鐵付德.材料科學在文物保護中的應用[J].中原文物，2002（02）

[2] 侯亞飛，馮璐.材料化學在文物保護中的應用現狀[J].絲綢之路，2012（12）

[3] 莫引優，符韻林.納米二氧化硅在涂料中的應用[J].涂料工業，2009（11）