Web of Science JCR冶金与冶金工程（METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING）领域SCIE-Q1区知名期刊Materials日前在线发表了澳门科技大学人文艺术学院文物修复实验室的原创性研究论文，题目为“Analysis of the Material and Coating of the Nameplate of Vila D. Bosco in Macau”（澳门鲍思高别墅标示牌材料和涂层分析研究）。在实验室主任郑剑艺副教授指导下，实验室郑亮助理教授、陈以乐助理教授、贺曦月技术员三位年轻学者，共同针对上世纪60年代澳门离岛著名的青年度假建筑鲍思高别墅残留的标识牌（俗称走马灯牌，Marquee Sign）开展金属材料、防锈涂层、饰面涂层、锈蚀物质及其劣化机制的科学检测和分析。
研究采用XRF、SEM-EDS、XRD、FTIR等多种仪器分析手段，发现该标识牌基体为“再硫化钢”（resulfurized steel），铁含量高达97.3%，硫含量达1.98%，远高于普通低碳钢，硫元素在金属内部分布均匀，是诱发腐蚀的内部因素之一。表面铁锈主要是Goethite，并含有Hematite和Magnetite等多晶铁氧化物，具有典型的潮湿大气环境下的氧化腐蚀特征。
表面涂层的白色与黄绿色涂层为改性醇酸树脂（Alkyd resin）漆，颜料包括二氧化钛、铬酸铅、铬酸锌等。黑色字母涂层中含有聚乙烯醇（PVA）粘合剂。XRF数据显示，白色涂层中Ti含量高达84.7%，而黄绿色涂层中Pb含量最高达47.27%，Cr达到12.13%，Zn达到12.11%，这些反映了20世纪中叶的涂料成分含有毒物质。对4个位置样品的显微涂料剖面观察进一步揭示了标识牌的涂层构造层次，在铁牌基底上先做锌粉镀膜，上涂刷黑色涂料打底，上第一层白色面漆，再涂刷黄绿色防锈漆，最后涂刷白色面漆。由此可见，标识牌饰面采用了两次防锈处理以增强其防锈功能。然而4个样本中，仅在样本①底层观察到锌粉层，原因有二：1、劣化后镀锌层与表面涂料分离;2、考虑到样本②、③、④中钛白层与铁锈层间无空隙，可能是最初工艺不成熟导致标示牌部分表面未镀锌。样本中涂层厚薄不均，表面不平滑，一些位置涂层厚度较大，亦表明制作是徒手涂刷。表面涂层不均使标识牌表面防锈性能不均，再加上铁的热胀冷缩继而导致了劣化程度发展差异。尤其是锌粉层的缺失，削弱了对合金基体的阴极保护作用，再硫化钢材本身已具有高硫易腐蚀倾向的前提下使部分区域暴露于潮湿和污染环境，成为病害深化与扩展的诱因。论文最后在此分析基础上进一步提出了相应的保护和修复建议。
本研究的意义在于首次以系统实验手段揭示澳门现代建筑金属构件的材料和防锈涂层工艺构造，及其在亚热带湿热环境中的劣化机制。为澳门及周边地区20世纪中期的建筑文化遗产保护和修复提供了相关科学依据。
论文原文：https://doi.org/10.3390/ma18102190
研究团队于文物修复实验室合影（左起：郑亮、陈以乐、贺曦月、郑剑艺）
本研究对象“鲍思高标识牌”样本
