［擇要］ 派拉綸真空鍍膜用于文物珍愛能解決其他材料不能解決的題目，目前其在金屬文物珍愛上應(yīng)用較少。采用3D 外觀形貌儀對派拉綸鍍膜的孔隙率進行了測試，結(jié)合靜態(tài)掛片法、電化學(xué)極化曲線和電化學(xué)交流阻抗譜研究了pH 值為5 的HCl 溶液中不同厚度的派拉綸真空鍍膜對Z30 灰口鑄鐵的珍愛作用。效果注解: 隨著派拉綸填料質(zhì)量增長，派拉綸真空鍍膜厚度賡續(xù)增長，其對金屬腐蝕克制的結(jié)果越好; 該鍍膜重要通過降低鑄鐵外觀的孔隙率以削減材料外觀缺陷，克制陰極的氧擴散控制來達到珍愛結(jié)果。
［關(guān)鍵詞］ 派拉綸真空鍍膜; 鍍膜厚度; 孔隙率; 交流阻抗; 腐蝕克制

 前言
派拉綸真空鍍膜可在各種外形的基材外觀成型，對鹽霧、霉菌、潮濕、腐蝕性等惡劣環(huán)境有很好的隔離防護功能，在細密機械、電子行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。派拉綸真空鍍膜用于文物珍愛能解決其他材料不能解決的題目，其防水、防腐蝕性能優(yōu)秀，可延伸文物壽命千年以上。目前，國內(nèi)外對于派拉綸技術(shù)在紙張、絲織品、木材等珍愛方面的研究相對較多［1 ～ 3］，而對其在金屬文物珍愛方面的研究還很欠缺。為此，本工作考察在pH 值為5 的HCl 溶液中不同厚度的派拉綸真空鍍膜對Z30 灰口鑄鐵的珍愛作用。
1 試驗
1． 1 基材前處理基材為Z30 灰口鑄鐵( 約含3． 3%C，2． 8% ～3． 2%Si) ，尺寸為50 mm × 25 mm × 3 mm。基材經(jīng)丙酮擦去珍愛油脂后，逐級打磨，再用蒸餾水沖洗干凈，濾紙擦干，天然干燥24 h。
1． 2 派拉綸真空鍍膜采用PDS -2060VJ /PC 派拉綸真空氣相沉積鍍系統(tǒng)，分別加入0，5，10， 15， 20 g 派拉綸填料固態(tài)聚對二甲苯。在180 ℃左右對其蒸發(fā)，再在680 ℃下將其2個側(cè)鏈碳碳鍵裂解，從而生成穩(wěn)固的活性單體———對苯二甲撐; 單聚物進入室溫下的沉積腔體內(nèi)，瞬間吸附在基材上進行聚合。
1． 3 測試分析
( 1) 孔隙率采用TRACEiTR 型3D 三維形貌儀測試孔隙率，測試面積5 mm × 5 mm。
( 2) 腐蝕克制率將Z30 鑄鐵空白樣和派拉綸真空鍍膜的Z30 鑄鐵樣同時放入pH 值為5 的HCl 溶液中，室溫下浸泡7 d。浸泡結(jié)束后用硬橡皮擦除腐蝕產(chǎn)物至試樣外觀光亮，經(jīng)去離子水、丙酮清洗至恒重，由試樣的失重計算腐蝕克制率，每種派拉綸填料質(zhì)量下制作3 個試樣，取平均值。
( 3) 電化學(xué)舉動采用CS300 電化學(xué)測試體系
測量極化曲線: 試樣為工作電極，用環(huán)氧樹脂封裝，暴露面積為1 cm2，用金相砂紙逐級打磨，參比電極選用飽和甘汞電極，輔助電極為鉑電極，介質(zhì)為pH = 5 的HCl 溶液; 采用corrTest 電化學(xué)測試體系腐蝕分析軟件處理數(shù)據(jù)，掃描電位幅度1． 2 V，掃描速度2 mV/s。采用283A 電化學(xué)工作站和5210 鎖相放大器在室溫、自腐蝕電位下測量電化學(xué)交流阻抗譜: 測量頻率范圍5 × 10 － 3 ～ 1 × 105 Hz，開路電位0 V，工作電極、參比電極、輔助電極及介質(zhì)與極化曲線測試?yán)淄?/span>
2 效果與討論

2． 1 不同厚度鍍膜的孔隙率圖1 為鍍0 g( 空白樣) 和20 g 派拉綸填料的Z30鍍 膜 厚 度 對 派 拉 綸 耐 蝕 性 的 影 響 57灰口鑄鐵樣的孔隙率對比。從圖1 可見: 空白樣外觀存在許多孔隙，且分布不均; 鍍膜后，孔隙率顯明減少。可見，該鍍膜對鑄鐵樣品孔隙的添補作用很好，可以有用削減鑄鐵外觀的材料缺陷，從而有用阻止環(huán)境中的有害因素進入外觀，使整個外觀得到珍愛。

2． 2 不同厚度鍍膜的腐蝕克制率
不同厚度鍍膜的腐蝕速率及腐蝕克制率見表1。由表1 可知，隨著填料質(zhì)量的增長，膜厚增長，腐蝕抑制率賡續(xù)升高。

2． 3 不同厚度鍍膜的電化學(xué)舉動
2． 3． 1 極化曲線不同厚度派拉綸真空鍍膜試樣的極化曲線見圖2。從圖2 可見: 陰極的氧擴散控制為重要控制步驟;增長雷同電壓值時，陰極極化曲線電流轉(zhuǎn)變幅度從大到小依次是0 g 試樣，5g 試樣， 10 g 試樣， 15 g 試樣，20 g 試樣，說明派拉綸真空鍍膜可以減緩金屬腐蝕的速度; 且鍍膜越厚，電化學(xué)反應(yīng)越難進行，對金屬的腐蝕克制能力越大［4］。

圖2 不同質(zhì)量填料的鍍樣的極化曲線2． 3． 2 交流阻抗不同厚度派拉綸真空鍍膜試樣的交流阻抗譜見圖3。從圖3 可見: 在高頻區(qū)，派拉綸真空鍍20 g 的樣片的交流阻抗半徑顯明大于鍍0 g 和10 g 填料的交流阻抗半徑; 且經(jīng)派拉綸真空鍍10 g 的樣片的交流阻抗半徑也顯明大于鍍0 g 的樣片的，說明經(jīng)派拉綸真空鍍后樣片在pH 值為5 的HCl 溶液中的電化學(xué)反應(yīng)電阻較大［5］，反應(yīng)較難進行，金屬較難被腐蝕，鍍膜確實可以起到珍愛作用，且鍍膜越厚，金屬樣片的腐蝕阻力越大，腐蝕克制結(jié)果越好。

空白Z30 鑄鐵的交流阻抗在高頻區(qū)出現(xiàn)半圓弧，在低頻區(qū)呈傾斜的直線，而派拉綸真空鍍樣片在高頻區(qū)出現(xiàn)雙圓弧，在低頻區(qū)呈傾斜的直線，兩者的等效電路見圖4。對比注解，空白樣在pH 值為5 的HCl溶液中的反應(yīng)存在著濃度極化，反應(yīng)系統(tǒng)是由氧擴散控制的系統(tǒng)。派拉綸真空鍍膜通過增大氧還原反應(yīng)的阻力來克制金屬的腐蝕。圖4 空白樣和派拉綸鍍樣( 10 g 填料) 的交流阻抗譜的等效電路

3 結(jié)論

( 1) 派拉綸鍍膜對鑄鐵孔隙的添補作用很好，通過削減鑄鐵外觀的材料缺陷，有用阻止環(huán)境中的有害因素進入鑄鐵，使整個鑄鐵得到珍愛。

( 2) 隨著填料質(zhì)量的增長，鍍膜厚度增長，鍍膜腐蝕克制率升高。
( 3) 派拉綸鍍膜重要通過克制陰極的氧擴散控制步驟起到腐蝕克制的作用; 其在pH 值為5 的HCl 溶液中的電化學(xué)反應(yīng)電阻較大，鍍層越厚，腐蝕克制效果越好。
［ 參考文獻］
［1 ］ 龔德才，奚三彩，王勉． 派拉綸成膜技術(shù)在文物及圖書珍愛中的應(yīng)用研究［J］． 文物珍愛與考古科學(xué)，1996，8( 1) : 29 ～ 34．
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［5 ］ 查全性． 電極過程動力學(xué)導(dǎo)論［M］． 北京: 科學(xué)出版社， 2002: 215 ～ 221．