許夢穎,王克青，張 然

(中國國家博物館，北京 100006)

腐蝕是危害金屬文物安全的主要因素之一[1]，常見金屬文物中，鐵質(zhì)文物最易發(fā)生腐蝕。不同于常用作祭祀和禮器的青銅質(zhì)文物，鐵質(zhì)文物多集中于兵器、工具、農(nóng)具和車馬器等實(shí)用器[2]，鑄造工藝的缺陷和日常使用中的磨損都增大了鐵質(zhì)文物的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。此外，金屬冶煉過程中引入的大量碳元素使得鐵質(zhì)文物內(nèi)部形成大量原電池結(jié)構(gòu)，更有利于電化學(xué)腐蝕的發(fā)生[3]。對鐵質(zhì)文物的腐蝕狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評估和日常監(jiān)測可以為延長文物壽命和保護(hù)文物安全提供技術(shù)支撐。

光學(xué)傳感器輔助氧氣消耗法是一種新型的用于評估試樣耗氧速率的方法，可以實(shí)時(shí)反映密閉體系內(nèi)的氧氣濃度變化，監(jiān)控金屬的腐蝕過程。氧氣濃度隨時(shí)間的變化曲線直接反映體系中金屬試樣的氧氣消耗情況。當(dāng)曲線斜率突然激增說明試樣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，可能發(fā)生氧化腐蝕。光學(xué)傳感器輔助氧氣消耗法是利用氧氣的熒光猝滅效應(yīng)，建立氧氣濃度與熒光壽命之間的聯(lián)系，通過監(jiān)測附著于傳感位點(diǎn)的銠配合物的熒光發(fā)射壽命，計(jì)算密封體系內(nèi)的實(shí)時(shí)氧氣濃度。光學(xué)傳感器輔助氧氣消耗法已被學(xué)者多次應(yīng)用于金屬保存狀態(tài)及腐蝕速率的研究，MATTHIESEN等[4]應(yīng)用氧氣消耗法對腐蝕前后的鐵和銅質(zhì)試樣的腐蝕狀態(tài)進(jìn)行了評估，并依據(jù)試樣的平均氧氣消耗速率定量評價(jià)試樣的腐蝕等級。MATTHIESEN[5]以氧氣消耗速率評估不同保存環(huán)境中的金屬和有機(jī)材料。此外，研究者們也將這種便捷的氧氣濃度測量方法應(yīng)用于金屬文物的預(yù)防性保護(hù)評估、考古文物樣本的穩(wěn)定性篩查、加速腐蝕試驗(yàn)分析檢測等[6]。這幾項(xiàng)研究都有一個(gè)共同點(diǎn)，即需要調(diào)節(jié)測試環(huán)境的濕度，對比不同濕度下文物試樣的氧氣消耗情況。

濕度對于文物試樣的腐蝕影響巨大，通常建議將鐵質(zhì)文物保存于相對濕度低于30%的環(huán)境中，但對于大多數(shù)館藏環(huán)境，由于需要兼顧不同材質(zhì)的文物，環(huán)境濕度會(huì)有所提升。通過大量數(shù)據(jù)研究對比，將相對濕度控制在50%，可以限制鐵質(zhì)文物的腐蝕[7]，而當(dāng)相對濕度提升至60%以上，鐵質(zhì)文物的腐蝕速率顯著增加，尤其當(dāng)濕度為70%～80%時(shí)，其物理完整性和遺產(chǎn)價(jià)值將遭受損失[7]。每一個(gè)考古文物都是獨(dú)一無二的，其基體成分中不僅包含當(dāng)時(shí)代的金屬材料，還有埋藏過程中環(huán)境滲透其中的氯、硫酸鹽等離子。這些影響因素都會(huì)對濕度的影響造成干擾，因文物不具備均一性，無法單獨(dú)考慮濕度對其腐蝕速率的影響，且因?yàn)榭脊旁嚇颖揪痛嬖诓煌潭鹊匿P蝕，在不同濕度下進(jìn)一步腐蝕后，對試樣腐蝕劣化的發(fā)展程度難以做到準(zhǔn)確判斷。

本工作選用與部分古代鐵器具有相同鑄造工藝的灰口鐵，研究不同濕度下鐵質(zhì)金屬的腐蝕速率、腐蝕產(chǎn)物以及腐蝕程度。因試樣具有相同的初始狀態(tài)，更有利于清晰界定腐蝕狀態(tài)，為更好地推廣光學(xué)傳感器輔助氧氣消耗法應(yīng)用于文物保護(hù)領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)支持。

1 試驗(yàn)

1.1 試樣及試劑

試驗(yàn)選用市售Z30灰口鑄鐵試片，尺寸為50 mm×25 mm×3 mm或50 mm×25 mm×5 mm，化學(xué)成分見表1。丙酮、無水乙醇等化學(xué)試劑均購買于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。調(diào)濕材料通過雙向可逆的吸濕和放濕過程實(shí)現(xiàn)環(huán)境濕度的調(diào)控。研究30%、40%、50%、60%、70%和80%相對濕度條件下，鑄鐵試片的腐蝕情況。

表1 Z30灰口鑄鐵的化學(xué)成分

1.2 儀器設(shè)備

通過光學(xué)傳感器輔助的氧氣濃度監(jiān)測設(shè)備對試驗(yàn)過程中試樣的氧氣消耗情況進(jìn)行監(jiān)測。對腐蝕后的試樣進(jìn)行紅外光譜分析、掃描電子顯微鏡觀察、X射線光電子能譜分析、X射線衍射等以分析試樣的銹蝕產(chǎn)物。試驗(yàn)所用儀器信息總匯于表2。

表2 試驗(yàn)儀器

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試樣的表征

以丙酮和無水乙醇浸泡灰口鑄鐵樣片，并經(jīng)過超聲清洗后，徹底除去試樣表面的防銹油等保護(hù)材料。經(jīng)過切割、鑲嵌和拋磨后對試樣進(jìn)行微觀組織觀察。

1.3.2 氧氣消耗試驗(yàn)過程的監(jiān)測

(1)灰口鑄鐵樣片耗氧量的測試

采用調(diào)濕材料將相對濕度控制為30%、40%、50%、60%、70%、80%，裁取統(tǒng)一尺寸的EscalTM包裝膜(15 cm×10 cm)，其內(nèi)放入調(diào)濕材料、試樣、及氧濃度傳感點(diǎn)，熱封兩端后，以氧氣濃度監(jiān)測儀對密封體系中的氧氣濃度進(jìn)行監(jiān)測。待體系內(nèi)氧氣濃度達(dá)到預(yù)期要求后，停止監(jiān)測。

(2)環(huán)境輔助材料(空白)耗氧量的測試

采用調(diào)濕材料將相對濕度控制為30%、40%、50%、60%、70%、80%，裁取統(tǒng)一尺寸的EscalTM包裝膜(15 cm×10 cm)，其內(nèi)放入調(diào)濕材料、光學(xué)傳感點(diǎn)，熱封兩端后，以氧氣濃度監(jiān)測儀對密封體系中的氧氣濃度進(jìn)行監(jiān)測。

(3)氧氣消耗速率的計(jì)算

待監(jiān)測結(jié)束后，向密封體系內(nèi)注入已知氧氣濃度的確定體積氣體，通過式(1)和(2)得到監(jiān)測初始時(shí)密封體系內(nèi)的氣體總體積。

(1)

(2)

式中：VBE代表氣體體積(cm3);VAD代表注入氣體的體積(cm3);VINIT代表氧氣濃度監(jiān)測初始狀態(tài)時(shí)密封體系內(nèi)氣體體積(cm3);CBE代表注入氣體前密封體系內(nèi)氣體的氧氣體積分?jǐn)?shù)(%);CAD代表注入氣體的氧氣氣體體積分?jǐn)?shù)(%);CAF代表注入氣體的密封體系內(nèi)氣體中的氧氣體積分?jǐn)?shù)(%);CINTI代表監(jiān)測初始狀態(tài)時(shí)密封體系內(nèi)氣體中的氧氣體積分?jǐn)?shù)(%);0.21代表大氣中氧氣的比例份數(shù);0.79代表大氣中其他組分氣體的比例份數(shù)。

待確定監(jiān)測體系的初始體積后，結(jié)合監(jiān)測所得氧氣濃度隨時(shí)間變化曲線的斜率，即可通過式(3)計(jì)算得到測試對象單位時(shí)間內(nèi)的氧氣消耗速率(mg/d)。

(3)

式中：K是空氣中的氧氣濃度常數(shù)(mg/cm3)；dC/dt是氧氣消耗曲線的斜率(%/d)。

1.3.3 耗氧測試后樣品表征

氧氣消耗監(jiān)測試驗(yàn)結(jié)束后，觀察對比試樣表面，選定特征區(qū)域?qū)υ嚇舆M(jìn)行傅里葉變換顯微紅外光譜、X射線衍射及X射線光電子能譜的表征，確定腐蝕產(chǎn)物的成分和結(jié)構(gòu)。采用掃描電子顯微鏡觀察腐蝕表面及截面，判斷腐蝕產(chǎn)物分布情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 試樣的顯微組織

由圖1可見：灰口鑄鐵中有明顯的石墨片狀形貌，為A型石墨，呈彎曲片狀，分布均勻，無方向性。石墨片周圍填充物由間距不同的珠光體組成，一些白色未被侵蝕的區(qū)域是三元共晶體，即斯氏體[8]。顯微組織觀察結(jié)果表明，所選試樣的顯微組織與部分古代灰口鐵器相吻合[9]，可以模擬古代灰口鐵器。

(a) 顯微組織 (b) 圖1(a)方框中的局部放大圖

2.2 氧氣消耗量的測量結(jié)果

由圖2(a)可見：隨著相對濕度的增加，環(huán)境中的氧氣濃度明顯下降，尤其在80%相對濕度條件下，密封體系中的氧氣濃度大幅下降。調(diào)濕材料自身也可能發(fā)生氧氣消耗，由圖2(b)可見：調(diào)濕材料的氧氣消耗量因相對濕度的不同略有差異，其氧氣耗氧速率為4～11 μg/d，且當(dāng)相對濕度為40%時(shí)，調(diào)濕材料的耗氧速率最高。

(a) 含試樣環(huán)境

由表3可見：濕度對于試樣耗氧速率的影響巨大，當(dāng)相對濕度為30%～40%時(shí)，試樣的耗氧速率處于較低水平，試樣組與空白組的耗氧速率沒有顯著差異，兩組密封體系中的氧氣消耗主要來源于調(diào)濕材料的氧化。當(dāng)相對濕度為50%～60%時(shí)，試樣組的耗氧速率較空白組有所提升，兩者差值約為4.5 μg/d，即在此相對濕度下，鑄鐵試樣的耗氧速率為4.5 μg/d，說明金屬在該濕度條件下發(fā)生腐蝕，但腐蝕速率較低。當(dāng)密封體系的相對濕度高于60%時(shí)，試樣的氧氣消耗速率明顯增加，腐蝕加劇。由表3還可見：試樣的耗氧速率隨相對濕度的增加而增加，幾乎呈指數(shù)增長，調(diào)濕材料的耗氧速率則只與調(diào)濕材料本身的材質(zhì)有關(guān)，與所處環(huán)境濕度無明顯相關(guān)性。

表3 在含試樣和空白密封體系中，不同相對濕度測量條件下的氧氣消耗試驗(yàn)結(jié)果

2.3 腐蝕產(chǎn)物的表征

采用顯微鏡觀察不同濕度下，氧氣消耗監(jiān)測試驗(yàn)后的試樣表面形貌，發(fā)現(xiàn)所有試樣的表面均存在兩種銹蝕狀態(tài)，一種為紅棕色銹蝕，一種為花紋狀的銹蝕，見圖3。通過不同的方法分別表征這兩種銹蝕產(chǎn)物。

(a) 紅棕色銹蝕 (b) 花紋狀銹蝕

由圖4可見：紅棕色銹蝕呈片狀黏附于基體表面，銹蝕片層表面存在裂隙，應(yīng)是生長過程中產(chǎn)生的。從片層斷口處可見銹蝕產(chǎn)物也是層狀堆積而成的，存在由內(nèi)到外的生長過程。經(jīng)過EDS表征，在斷口處O元素主要集中在銹層位置，而Fe元素更多集中于銹層下的基體表面?；y狀銹蝕區(qū)域的微觀結(jié)構(gòu)與紅棕色區(qū)域差異明顯，雖然也存在片層狀銹蝕，但基體表面分布著大量直徑約700 nm，厚度約200 nm的顆粒，該區(qū)域基體有明顯的刻蝕痕跡，這可能也是花紋圖案產(chǎn)生的原因。由圖5可見:花紋狀銹蝕區(qū)域的Fe元素主要集中于基體表面及腐蝕產(chǎn)生的裂縫中，而O元素幾乎均分布于銹蝕片層表面。這種片狀銹蝕應(yīng)分布于花紋區(qū)域的邊緣，圖3(b)顯示在花紋周邊也存在少量棕紅色銹蝕。

(a) 紅棕色銹蝕 (b) 圖4(a)方框處放大圖

由圖5可見：不同區(qū)域銹蝕產(chǎn)物的形貌和元素組成有很大差別，說明試樣在不同相對濕度條件下腐蝕后，存在多種銹蝕產(chǎn)物，且分布不均。為了判斷金屬試樣的銹蝕是僅存在于表面，還是侵入到基體內(nèi)部，對試樣截面進(jìn)行掃描電鏡和能譜分析。由圖6可見：截面邊緣有多層結(jié)構(gòu)，結(jié)合元素分布圖譜，C、O等元素更多集中于截面的邊緣區(qū)域，即腐蝕層區(qū)域，而截面中心區(qū)域幾乎都為Fe元素，這說明腐蝕并沒有侵入到基體內(nèi)部，僅存在于表面。結(jié)合元素分布和掃描電鏡的結(jié)果，氧化層厚度約為1 μm(以紅棕色銹蝕區(qū)域計(jì)算)。

(a) 紅棕色銹蝕 (b) 花紋狀銹蝕

(a) SEM形貌 (b) 元素分布

由表4可見：紅棕色銹蝕區(qū)域由于表面存在大量層狀銹蝕物，原素在此區(qū)域的含量高于花紋狀區(qū)域，由于銹蝕反應(yīng)對基體造成刻蝕作用，F(xiàn)e元素的含量較高，截面區(qū)域受到非樣品區(qū)域的干擾，C原子含量過高，不具有參考意義。

表4 試樣表面及截面的元素含量分析結(jié)果(原子分?jǐn)?shù))

SEM和元素分析結(jié)果表明，經(jīng)過氧氣消耗測試后，試樣表面至少存在兩種銹蝕產(chǎn)物集中區(qū)，其銹蝕產(chǎn)生的方式、發(fā)生的過程、產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有明顯區(qū)別，分別對這兩個(gè)銹蝕區(qū)域的物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征。

由圖7可見：紅棕色銹蝕區(qū)域的紅外光譜曲線在2 923 cm-1和2 854 cm-1處的峰為有機(jī)酸結(jié)構(gòu)中的C-H伸縮振動(dòng)峰，而1 600 cm-1處的峰則是典型的羰基伸縮振動(dòng)峰，說明該區(qū)域主要為有機(jī)酸銹蝕產(chǎn)物，而花紋狀區(qū)域的有機(jī)酸銹蝕含量較低。受限于顯微紅外光譜的掃描范圍(675～4 000 cm-1)，分析兩個(gè)銹蝕區(qū)域中FeOOH的OH特征吸收峰。其中γ-FeOOH的OH特征振動(dòng)峰位于1 024 cm-1和750 cm-1；α-FeOOH的OH特征峰位于887 cm-1和800 cm-1處[10]。綜合紅外光譜結(jié)果可以證明兩種銹蝕區(qū)域中均包含α相和γ相的FeOOH。紅棕色區(qū)域大量有機(jī)酸銹蝕產(chǎn)物的微觀表現(xiàn)為片層狀銹蝕，這是造成兩個(gè)銹蝕區(qū)域形貌不同的原因。

(a) 紅外光圖譜

由XRD圖譜可見：花紋狀區(qū)域的譜圖在2θ為44.08°處有明顯衍射峰，說明其中存在鐵素體[11]。由于銹蝕產(chǎn)物生長并緊貼于基體表面，結(jié)晶性欠佳，故氧化產(chǎn)物的衍射峰強(qiáng)度不高。在花紋狀區(qū)域的衍射譜圖中位于2θ為33.2°和54.2°的衍射峰歸屬于α-Fe2O3的(104)和(116)晶面，2θ為57.3°和69.3°的衍射峰歸屬于γ-Fe2O3的(511)和(116)晶面，2θ為35.9°的衍射峰歸屬于FeO；在紅棕色區(qū)域的衍射譜圖中位于2θ為49.6°的衍射峰歸屬于α-Fe2O3的(204)晶面，2θ為30.3°、62.9°和69.3°的衍射峰歸屬于γ-Fe2O3的(220)、(440)和(116)晶面，2θ為35.9°的衍射峰歸屬于FeO，說明兩個(gè)腐蝕區(qū)域的無機(jī)銹蝕產(chǎn)物在種類上沒有明顯差別。有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物難以從衍射譜圖中有效識別。

兩種銹蝕區(qū)域都含有α和γ相的羥基氧化鐵(FeOOH)、α和γ相的Fe2O3和FeO。紅棕色銹蝕區(qū)域含有大量有機(jī)酸銹蝕產(chǎn)物，而花紋狀區(qū)域表面存在因刻蝕產(chǎn)生的鐵素體結(jié)構(gòu)。

以X射線光電子能譜表征腐蝕面表層的化學(xué)成分和成鍵情況，兩個(gè)銹蝕區(qū)域的XPS圖像(圖8a)均反映出C 1s、O 1s和Fe 2p的特征峰。銹蝕區(qū)域表層元素含量見表5，對比各元素的原子百分?jǐn)?shù)，也可發(fā)現(xiàn)花紋狀區(qū)域由于刻蝕導(dǎo)致部分基體外露，F(xiàn)e元素含量更高;另一方面,在紅棕色銹蝕區(qū)域含有更大量的有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物，其C、O的原子比例顯著高于Fe。在C 1s譜中位于288 eV的峰歸屬為有機(jī)酸鹽中的羧基(COO-)單元，285.3 eV為C-H單元，284.5 eV為C-C單元，這兩部分主要來自于有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物。從C 1s譜圖不同結(jié)構(gòu)單元的積分面積對比亦可證明紅棕色銹蝕區(qū)有更高含量的有機(jī)酸銹蝕產(chǎn)物，這與紅外光譜和XRD結(jié)果吻合。在花紋狀區(qū)域的XPS譜圖曲線中，位于283.7 eV的峰歸屬為Fe3C結(jié)構(gòu)，說明花紋狀銹蝕區(qū)有滲碳體存在，是基體刻蝕的結(jié)果。以O(shè) 1s譜圖對氧化產(chǎn)物進(jìn)行區(qū)分，529.5 eV的峰歸屬為O2-單元，530.5 eV的峰歸屬為OH-單元，531.5 eV的峰歸屬為羧酸基團(tuán)中的O2-，535.4 eV的峰則是環(huán)境吸附造成的影響。從O 1s譜中分析得到的結(jié)構(gòu)單元反映了不同的氧化產(chǎn)物，包括有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物(COO-)、氫氧化物或羥基氧化物(OH-和O2-)以及氧化物(O2-)。從O 1s譜圖中可以看出兩種銹蝕區(qū)域除有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物的含量差異巨大外，氧化腐蝕產(chǎn)物各組分占比也有很大區(qū)別，故在宏觀和微觀表象上有了不同的形貌特點(diǎn)。此外，由于紅棕色銹蝕區(qū)域存在大量片層狀銹蝕，結(jié)構(gòu)相對疏松，環(huán)境吸附峰的面積也相對更大。對比兩種腐蝕區(qū)域的Fe 2p譜圖，在花紋狀區(qū)域?qū)?yīng)的曲線中額外存在位于707 eV歸屬為Fe單質(zhì)的2p3/2的特征峰[12]和位于708 eV歸屬為Fe2+2p3/2的特征峰[13]。說明花紋區(qū)域銹蝕刻蝕引起了鐵質(zhì)基體暴露，結(jié)果與SEM形貌和XRD結(jié)果吻合。結(jié)合能位于711 eV左右的峰歸屬為Fe3+的2p3/2單元，對不同晶相腐蝕產(chǎn)物進(jìn)一步拆分，710.2 eV歸屬為α-Fe2O3和α-FeOOH，711.2 eV歸屬為γ-Fe2O3和γ-FeOOH[11,14-22]。位于718.5 eV的特征峰為Fe3+的2p3/2單元的伴峰，而位于724.3 eV的峰歸屬為Fe3+的2p1/2單元。這些特征峰的出現(xiàn)說明兩種晶相的Fe(III)氧化物和羥基氧化物均存在與兩個(gè)腐蝕區(qū)域，佐證了紅外光譜和XRD的結(jié)果。對比兩種晶相Fe3+腐蝕產(chǎn)物特征峰的積分面積，估算兩種晶相腐蝕產(chǎn)物的比例分配，在紅棕色銹蝕區(qū)γ相的腐蝕產(chǎn)物所占比例約為花紋狀銹蝕區(qū)中γ相腐蝕產(chǎn)物的2倍，說明紅棕色銹蝕區(qū)域中Fe3+的主要腐蝕產(chǎn)物為γ相。

(a) XPS

表5 銹蝕區(qū)域表層的原子分?jǐn)?shù)

根據(jù)試樣表面腐蝕產(chǎn)物的表征結(jié)果，兩種銹蝕區(qū)域中均存在有機(jī)酸腐蝕產(chǎn)物，多表現(xiàn)為紅棕色片層狀結(jié)構(gòu)。綜合考慮試驗(yàn)流程，有機(jī)酸性物質(zhì)的來源只可能是用于密封體系濕度控制的調(diào)濕材料。將調(diào)濕材料靜置于室溫中3個(gè)月，并收集其揮發(fā)氣體進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)表征。由圖9可見：調(diào)濕材料釋放大量有機(jī)酸氣體，尤其以C4-C9酸為主。同時(shí)還伴隨釋放大量的醇、醛酮及酯類化合物，這些化合物會(huì)改變金屬表面的極性狀態(tài)，形成環(huán)境腐蝕[23]。這些有機(jī)化合物，尤其是有機(jī)酸會(huì)吸附于試樣表面，對金屬基體造成腐蝕，且氧化產(chǎn)物也會(huì)由于氫鍵作用對有機(jī)酸性氣體選擇性吸附，加速金屬的腐蝕。本試驗(yàn)以耗氧速率評估鐵質(zhì)金屬的腐蝕速率，有機(jī)酸性氣體可直接與金屬發(fā)生化學(xué)腐蝕，也可以與氧化產(chǎn)物發(fā)生置換反應(yīng)，破壞表面的氧化層使氧化進(jìn)一步發(fā)生。試樣的氧氣消耗受濕度和酸性環(huán)境的共同影響，鑒于調(diào)濕材料本體的一致性，不同濕度監(jiān)測環(huán)境中的酸性氣體含量無顯著差別，從耗氧量結(jié)果可以看出在弱酸性氣氛中，濕度對鐵質(zhì)金屬的腐蝕影響更顯著。

圖9 調(diào)濕材料釋放氣體的氣相色譜

3 結(jié)論

采用氧氣消耗量及消耗速率測試對與古代鐵器具有相類似鑄造結(jié)構(gòu)的灰口鑄鐵進(jìn)行表征，結(jié)果表明，相對濕度對金屬腐蝕速率的影響巨大。在高濕環(huán)境中，相對濕度每提高約10%，氧氣消耗速率呈倍數(shù)增長。但濕度的高低對腐蝕產(chǎn)物類型的影響不大，其主要組成均為氧化鐵和羥基氧化鐵。由于調(diào)濕材料會(huì)自揮發(fā)酸性氣體，試片表面均形成了有機(jī)酸銹蝕，這也要求在日常的文物保存保管中要注意調(diào)濕材料的選擇，避免因材料選擇不當(dāng)引起金屬文物銹蝕。光傳導(dǎo)氧氣消耗法可以有效實(shí)時(shí)監(jiān)測金屬的耗氧情況，及時(shí)掌握金屬的腐蝕狀態(tài)，在評估金屬穩(wěn)定性上提供了更便捷、快速的分析檢測方法。試驗(yàn)所選擇的灰口鑄鐵試樣只可用于模擬古代鐵器的鑄造結(jié)構(gòu)，而文物樣品更多是考古發(fā)掘的出土或出水文物，其內(nèi)部含有大量的氯離子等無機(jī)陰離子成分，會(huì)加速文物的腐蝕，在相同的濕度條件下耗氧量將會(huì)遠(yuǎn)高于試驗(yàn)所用灰口鑄鐵。因此，文物在保管存放過程中更應(yīng)注意控制濕度。