古錢的 銹蝕機理
古錢的銹蝕機理?
古銅錢化學(xué)成份分類?
1、紫銅： 又稱純銅，古代含銅量約在 96%至 99%，呈紫紅色。
?
2、青銅： 青銅可分為兩大類：?
（1）錫青銅：含錫 20%至 30%。若含錫在于 20 至 30%則錢呈銀白色，俗稱“白銅”錢。含 錫量少則錢呈淡棕色，俗稱青黃色。古代錫青銅都含有鉛，一般在 3 至 8%，相當(dāng)現(xiàn)代錫青 銅的化學(xué)成份。?
（2）鉛青銅：含錫 2 至 10%，含鉛 9 至 60%。若含錫、鉛量多，則錢呈灰白色，若含錫、 鉛量少，則錢呈黃青色。在先秦時期青銅錢的含量都較多，一般都在職 7 至 56%，個別高 達(dá) 62%。到漢代含鉛量~9%。若鉛量在座~33%，則相當(dāng)現(xiàn)代鉛青銅的化學(xué)成份。?
3、黃銅： 黃銅在明清時期就用于鑄造銅錢了。明嘉靖年間就用黃銅大量鑄錢。古代稱“鋅”為“倭鉛”。 用爐甘石熔煉而成（即菱鋅礦 ZnCO3）。
元代就有：“赤銅入`爐甘石`煉為黃銅，其色如 金”的記載。在明代后期我國的鋅已向國外出口，鋅錠含鋅量達(dá) 98%以上。
黃銅又可分為：?
（1）黃銅：含鋅 3~40%。若含鋅量在 10~20%稱為紅銅（新疆地區(qū)），俄國稱為丹銅。 （2）鉛黃銅：含鋅 35~43%，含鉛 0.3~3%。正明清時期的銅錢中有的含鉛量還要多些。 含鋅量有時會少些在 20~40%。?
（3）錫黃銅：含鋅 9~40%，含錫 0.2~2%。有時也含有少量的鉛。?
4、白銅： 在明代我國就可生產(chǎn)銅鎳合金，其成分為銅 40~58%，鎳 7.7~31.6%，鋅 25.4~45%。以后 傳到德國，經(jīng)仿制才制成電阻材料稱“德國銀”。
白銅又可分為：?
（1）普通白銅：含鎳\+鈷 0.57~2.6%。?
（2）鐵白銅：含鎳\+鈷 0.5~1.5%，含錳 0.5~1.2%。?
（3）鋅白銅：含鎳\+鈷 12~16.2%，鋅 23~28%。?
（4）砷白銅：在東晉時期甸就生產(chǎn)出砷白銅，即將赤銅加“砒石”煉為白銅。含砷量約 10%， 呈銀白色。因在熔煉過程中產(chǎn)生巨毒氣體，故很少用。?
5、小結(jié)： 在古銅錢中使用最多。其次是紫銅錢。
到明清時期才使用黃銅錢（早期僅見 “ 壯泉四十” 是黃 銅錢）。
俗稱的白銅錢實際上是含錫量多功能些的表鯛錢。
基本上不是有意生產(chǎn)砷白銅錢。?
二。古銅錢腐蝕后表面顏色的機理分析?
A:古銅錢長期埋在土壤中銹蝕是最普通最常見的現(xiàn)象。
現(xiàn)按土壤的特性可分為酸性、堿性、 中性三類情況.?
1. 酸性土壤中的銹蝕機理分析
古銅錢埋在酸性土壤中的銹蝕機理分析：古銅錢長期埋在酸性（PH4-7）土壤中的銹蝕顏色 一般呈綠色（顏色由蘋果綠--淡綠--中綠--深綠--橄欖綠逐漸進(jìn)變化 0，并產(chǎn)生堿式碳酸銅[C uCO3.3Cu(OH）3]呈淡綠色，有時還會產(chǎn)生堿式硫酸銅[CuSO4.3Cu(OH)2],呈橄欖綠色， 并在錢表面形成穩(wěn)定的保護(hù)膜。由于銹蝕的厚度不同，銹的化學(xué)成份不同，含量多少也不同， 因此便會形成各種深淺不同的綠色。俗稱松綠、瓜皮綠、純綠、綠漆古、靛蘭綠等。這類銹 蝕往往是全面腐蝕和局部腐蝕的綜合產(chǎn)物，同時還會產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。故錢面會呈斑狀、槽 狀及坑眼，又因有晶間腐蝕和選擇腐蝕，銅錢內(nèi)部的錫、鉛等易腐部份腐蝕掉，而使銅錢的 比重減小就變輕了，并產(chǎn)生微細(xì)的小針眼，使錢聲變啞，綠銹從孔中產(chǎn)生，俗稱“入骨銹”。
2. 堿性土壤中的銹蝕機理分析?
古銅錢埋在堿性土壤中的銹蝕機理分析：古銅錢一般在民間使用流通數(shù)十年甚至數(shù)百年之 久。就會銹蝕產(chǎn)生堿式硫酸銅，后又埋在堿性土壤中（PH7-10）與還原類物質(zhì)如有機物糖 類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成氧化亞銅 Cu2O 呈深紅色，還會生成鉛丹 Pb3O4 呈大紅色。
欲稱朱 砂銹，雞血斑，棗皮紅，黃斑等。
同時還保留部分堿式硫酸銅，故保存部分綠銹，所以古銅 錢呈紅綠銹。同時也會產(chǎn)生局部腐蝕及電化學(xué)腐蝕，所形成的微小針眼中也有紅綠銹產(chǎn)生，欲稱入骨銹。
由上述可知古銅錢必須先產(chǎn)生綠銹后才會還原而生成紅銹。故是紅銹蓋綠銹。?
在沙中則形成“干沙銹”即綠中有沙并有黃、紅斑。 青銅?
3.中性土壤中的銹蝕機理分析?
古銅錢長期埋在中性土壤中（PH7）一般不會生銹，但有些古銅錢的含錫量偏高，若錫在 1 5-32%時，從“銅一錫系狀態(tài)圖”分析，形成 a 固溶晶體和 共析體組成.而其中的 相（Cu3S n）及 SN，因錫析出到錢表面形成所謂“水銀光”又稱“水銀浸”。
同時錫青銅還會有“逆偏析” 趨向，即錫由內(nèi)外析出，使銅錢表面呈“白斑?又稱之為“錫汗”。當(dāng)含錫量在 10-305 時還會產(chǎn) 生二氧化錫（SnO2)呈銀灰色.這些現(xiàn)象也會同時產(chǎn)生,或分別產(chǎn)生,都會使銅錢表面形成“水 銀光”。因中性土壤極不穩(wěn)定，很容易改變成為酸性或堿性土壤，故有些古銅錢先形成少量 的紅綠銹后再產(chǎn)生“水銀光”。?
B:古銅錢長期浸在水中銹蝕機理分析?
古銅錢長期浸埋在較清潔的江、河水中，腐蝕極微弱，一般小于 0.0025 毫米/年，黃銅錢略 快些。
若古銅錢久浸埋在有污染的水田中或含硫酸鐵[Fe2(SO4)3]的礦水中，則會使銅錢嚴(yán) 重腐蝕，生成氧化亞銅和硫化亞銅（Cu2S)，一呈紅色，一呈黑色，并均勻分布，使錢表面 形成如薄殼狀的灰色銹蝕（顏色由?；?-銀灰--淡灰--中灰--深灰漸變）。?
C:古銅錢長期存放在大氣中銹蝕機理分析?
紫銅、青銅、黃銅錢在大氣中都很穩(wěn)定，一般小于 0.00015 毫米/年，在銅錢表面會生成一 層極穩(wěn)定的保護(hù)薄膜，主要是堿式硫酸銅呈橄欖綠色，還會產(chǎn)生氧化銅（CuO）中黑色， 硫化亞銅黑色，及氧化亞錫（SnO)棕黑色。年代越久則銹層加厚顏色也變深，俗稱為“黑漆 古”，若長期在手中把玩則會使錢表面光亮如鏡俗稱“傳世古”。但在這類古銅錢中也產(chǎn)生電化 學(xué)腐蝕，故是“啞聲?。若古銅錢長期在干燥的環(huán)境中（大氣中或土中）也會產(chǎn)生氧化銅和氧 化亞金星呈深黑色，俗稱“黑漆古”。有些銅錢先生成紅綠銹后，又在干燥環(huán)境中生成氧化銅 和氧化亞金星，一般稱這種有紅綠銹的“黑漆古”錢為“包漿”。
三。古銅錢耐蝕性能的評級：?
金屬材料耐蝕性能共分 10 級，而古銅錢耐蝕性能都極強，一般都在 1-5 級之內(nèi)。?
極強耐蝕性:1 級別 0.001 毫米/年?
很強耐蝕性:2 級 0.001-0.005 毫米/年?
很強耐蝕性:3 級 0.005-0.010 毫米/年?
強耐蝕性:4 級 0.010-0.05 毫米/年?
四。銹蝕現(xiàn)象專用述語?
(1)生坑：在各類型土壤中出土的古銅錢，銹蝕明顯并保存完好稱為生坑。只說“表面氧化嚴(yán) 重”是片面和不確切的，應(yīng)改為銅錢“銹蝕明顯”。因其不僅表面有銹蝕，而且內(nèi)部也有晶間腐 蝕等存在。
(2)熟坑：出土多年但依舊保留部分銹跡的古銅錢。又稱為“老生坑”。
?(3)傳世古；存放在大氣中銹蝕的古銅錢，又經(jīng)常期把玩，表面黑又光亮。
?(4)黑漆古：存放在干燥環(huán)境中的古銅錢，未經(jīng)把玩，表面呈黑色。
?(5)水銀古：古銅錢含錫量高并在中性土壤中形成可見的“水銀光”，即表面有銀白色的銹層。 有些書上只說表面銀白色的氧化層，是片面和不確切的。?
(6)包漿：古銅錢在水中或干燥環(huán)境中銹蝕后呈多種顏色，即為紅、黃、綠銹的“黑漆古”錢。
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