近日，山东大学文化遗产研究院王全玉教授团队联合国家文物局考古研究中心，在《腐蚀与防护》2025年第10期发表了题为《温湿度对馆藏铁质文物大气腐蚀行为的影响》的研究成果。论文第一作者为山东大学文化遗产研究院博士研究生梁一凡，通讯作者为山东大学文化遗产研究院王全玉教授，共同作者包括山东大学文化遗产研究院2025届博士毕业生刘朵（现为太原师范学院历史与文博学院讲师）、王雅正助理实验师以及国家文物局考古研究中心孙键研究馆员。
铁质文物的大气腐蚀是一个复杂的过程，受多种环境因素影响，其中温度和湿度起到关键作用。为系统研究温湿度对馆藏铁质文物大气腐蚀行为的影响，该研究以“南海一号”南宋沉船出水的铁条和铁锅作为实验样品，在13组不同温湿度的环境中进行加速腐蚀实验，通过腐蚀速率法、宏观及微观形貌观察、X射线光电子能谱（XPS）等方法研究了铁质文物的大气腐蚀行为，并利用防护能力指数对锈层的保护作用进行定量表征。
研究表明，铁条和铁锅在相同温度条件下随着相对湿度的升高，其腐蚀增重速率不断变大。当相对湿度超过60%时，铁质文物的腐蚀产物覆盖面积增大；当相对湿度达到90%时，腐蚀劣化尤为明显（图1）。而在相同湿度条件下，温度的升高会加速腐蚀产物的形成并促进锈层物相的转化，导致锈层开裂，进而加速铁质文物的劣化。
图1 铁质文物样品在90%RH不同温度下加速腐蚀实验前（上图）、后（下图）的宏观形貌
本研究在铁质文物样品内、外层腐蚀产物半定量分析的基础上引入防护能力指数，以讨论不同条件加速腐蚀实验对内、外层腐蚀产物防护能力的影响。研究发现内锈层具有更好的保护性，而α-FeOOH相对含量较少的外锈层更容易遭受腐蚀影响。而在相同湿度条件下，较高温度对锈层防护能力的削弱更明显；当温度较低时，保持湿度在30%可减缓大气腐蚀对带锈铁质文物的劣化影响。
因此，本研究认为低温低湿（20℃/30%RH）是保存铁质文物的良好环境，但该种条件难以长期维持；而在60%RH条件时，铁质文物的腐蚀速率迅速提升。因此建议保存铁质文物的博物馆环境的相对湿度不高于45%，既可大幅减缓馆藏铁质文物的大气腐蚀速率，也可更好控制预防性保护成本。该研究为铁质文物的博物馆保护提供了科学依据，并为文物保护实践提供了可行的温湿度管理方案。
本研究由国家重点研发计划课题(2020YFC1522102)“馆藏脆弱铁质文物典型病害机理和环境因素作用研究”资助。《腐蚀与防护》是由上海材料研究所有限公司和上海腐蚀科学技术学会主办的学术期刊，为“北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊”、“CSCD中国科学引文数据库来源期刊(扩展版)”、“Scopus数据库全文收录期刊”。
【作者：梁一凡 审核：王全玉】
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