【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及青铜器，具体涉及一种等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法。
技术介绍
1、青铜器是中国传统文化的重要组成部分，由于受地下环境及出土后自然环境的影响，遭受到了不同程度的腐蚀。绿色的粉状锈是青铜器保护的关键，主要成分是碱式氯化铜，锈蚀机理为：环境中的氧气、氯离子、水与青铜中的铜经过电化学腐蚀，先后在铜器表面生成碱式碳酸铜、氧化亚铜及氯化亚铜层。反应过程中有盐酸产生，其在铜器内部不断扩展氯化亚铜层。同时，随着氧气、水分的深入，氧化亚铜、氯化亚铜不断地转化成碱式氯化铜。碱式氯化铜本身为疏松的粉状物，容易吸收氧气与水分。由此，“粉状锈”便可不断地生成，使器物溃烂、穿孔。
2、常见去除青铜器粉状锈的方法是将产生“青铜病”的根源--青铜器上存在的cucl转化为不含cl-的稳定产物，如cu2o或cuco3·cu(oh)2。采用倍半碳酸钠(naco3·nahco3·2h2o)水溶液浸泡腐蚀青铜器，以溶液中的co32-取代青铜器里的cl-，能够将cl-置换出来，形成稳定的铜的碳酸盐。但是在实际应用中，该方法操作时间较长，需要二至三年的时间才能将器物内的cl-置换出来。因此，需要找到更加快捷地原位去除青铜器表面氯离子，进而实现稳定青铜器的方法。
3、现有技术中公开了一种利用低温等离子体表面效应稳定青铜器的方法，其选择使用氩气、氨气、氧气、二氧化碳和氮气等气氛进行实验，但是其仅仅采用单一的气体，效果欠佳(低温等离子体表面效应对青铜器“粉状锈”的稳定化作用研究，郑州大学，尚泽雅)。
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种高效的原位稳定青铜器的方法。
2、本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
3、一种等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，包括以下步骤：
4、s1、将待处理的青铜器放入等离子体装置的反应室中；
5、s2、在等离子体装置的反应室中加入氧化性气体形成等离子体环境对青铜器进行等离子体处理，使青铜器表面发生等离子体氧化反应，在青铜器表面形成氧化层；
6、s3、将等离子体装置的反应室中的氧化性气体替换为还原性气体形成等离子体环境对青铜器进行等离子体处理，使青铜器表面发生等离子体还原反应，将表面氧化层还原为金属状态。
7、优选地，在s1中，将待处理的青铜器表面清理干净后放入等离子体反应室中。
8、优选地，在s1中，所述等离子体装置为射频等离子体装置。
9、优选地，在s2中，所述氧化性气体包括氧气与惰性气体的混合气、氧气、臭氧、空气中的一种或多种的混合物。
10、优选地，在s3中，所述还原性气体包括氢气与氩气的混合气、氢气、氨气中的一种或多种的混合物。
11、优选地，在s2和s3中，在对青铜器进行等离子体处理过程中，反应室中的温度均为50℃～200℃，压力均为0.1～10pa，处理时间均为1～120min。
12、优选地，在s2和s3中，气体的流速为100～400ml/min。
13、优选地，在s2和s3中，在对青铜器进行等离子体处理过程中，功率为150w。
14、优选地，还包括重复s2和s3以去除青铜器表面的氯离子，直到青铜器表面形成稳定的保护层。
15、本专利技术的优点在于：
16、本专利技术的基本原理是，首先利用等离子体氧化技术在青铜器表面形成稳定的氧化层，随后利用等离子体还原技术将氧化层还原为金属，去除青铜器表面的氯离子。本专利技术采用等离子体处理，通过氧化和还原作用，去除青铜器表面的cl-，并在青铜器表面形成一种稳定的保护膜，从根源上解决了青铜器腐蚀问题。该方法使用装置简单易操作，较常规化学方法相比，具有非接触、无腐蚀、高效、环保等优点，对于青铜器修复具有很高的利用价值。
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1.一种等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在S1中，将待处理的青铜器表面清理干净后放入等离子体反应室中。
3.根据权利要求1所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在S1中，所述等离子体装置为射频等离子体装置。
4.根据权利要求1所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在S2中，所述氧化性气体包括氧气与惰性气体的混合气、氧气、臭氧、空气中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在S3中，所述还原性气体包括氢气与氩气的混合气、氢气、氨气中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在S2和S3中，在对青铜器进行等离子体处理过程中，反应室中的温度均为50℃～200℃，压力均为0.1～10Pa，处理
7.根据权利要求1-5中任一项所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在S2和S3中，气体的流速为100～400mL/min。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在S2和S3中，在对青铜器进行等离子体处理过程中，功率为150W。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：还包括重复S2和S3以去除青铜器表面的氯离子，直到青铜器表面形成稳定的保护层。
...【技术特征摘要】
1.一种等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在s1中，将待处理的青铜器表面清理干净后放入等离子体反应室中。
3.根据权利要求1所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在s1中，所述等离子体装置为射频等离子体装置。
4.根据权利要求1所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在s2中，所述氧化性气体包括氧气与惰性气体的混合气、氧气、臭氧、空气中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的等离子体氧化-还原原位去除青铜器表面氯离子的方法，其特征在于：在s3中，所述还原性气体包括氢气与氩气的混合气、氢气、氨气中的一种或多种的混合物。
【专利技术属性】
技术研发人员：李家星，王德，孙福维，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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