Geriausi patarimai, kaip ilgai išlaikyti metalo dirbinius

Korozijos mechanizmų supratimas metalo dirbiniuose

Elektrocheminė degradacija: kodėl drėgmė, druska ir teršalai greitina vario, geležies ir alavo pajuodinimą ir rūdijimą

Kai drėgmė susimaišo su ore esančiais teršalais, metalo paviršiuje susidaro elektrolitinis sluoksnis, kuris inicijuoja elektrochemines reakcijas, vadinamas korozija. Geležiniai daiktai dažniausiai virsta rūdžių (Fe2O3) šlakais, o varis įgauna gražų žaliąjį pavidalą (CuCO3·Cu(OH)2), daugiausia dėl sąlyčio su karbonatais ir hidroksidais drėgname ore. Šis žalias sluoksnis iš tikrųjų ilgainiui apsaugo varį, tačiau sieros junginiai priverčia jį tamsėti žymiai greičiau, nei kas norėtų. Pakrantės zonos – visiškai kitas dalykas: druska ore viską sukorodina tris kartus greičiau nei vidinėse vietovėse, kur oras lieka sausas. Rūgštinis lietus susidaro, kai sieros dioksidas ir azoto oksidai susimaišo su paviršiniais vandenimis, sunaikindami metalų apsauginius dangalus. Šiam poveikiui labiausiai kenčia aliuminio lydiniai ir mažo lyginio plienai, todėl senos aliuminio skardinos bei tam tikros plieninės konstrukcijos užterštose aplinkose labai greitai rodo nusidėvėjimo požymius.

Paslėptasis rizikos faktorius – galvaninis sujungimas mišrių metalų gaminiuose – ir kaip jo išvengti

Jei varis liečia plieną esant drėgmės aplinkoje, įvyksta reiškinys, vadinamas elektrochemine korozija. Paprastai tai reiškia, kad aktyvesnis metalas pradės koroduoti pirmiausia, kad apsaugotų kitą metalą. Pavyzdžiui, vario lydinio (latuno) detalės, pritvirtintos prie geležinės skulptūros: kai šie metalai yra arti vienas kito vietose, kur per juos gali tekėti elektra, geležis gali suyrtėti dvigubai greičiau nei įprastomis sąlygomis. Kad to išvengtumėte, tarp skirtingų metalų reikia įdėti izoliacinį barjerą. Gerai veikia gumos tarpinės, taip pat ir tie nilono veržliniai žiedai, kurie dažnai būna kur nors pridėti. Kitas būdas – viską vienodai padengti apsauginiu sluoksniu, kad elektra negalėtų peršokti tarp paviršių. Ir, tiesą sakant, tiesiog laikyti metalus atskirai – protingas sprendimas vietose, kur visada aukšta drėgmė, pvz., muziejuose ar sandėliuose, kur saugoma jautri įranga.

Patvirtintos apsauginės dangos metalo dirbiniams

Miltelinė danga prieššviesos akrylą: kompromisiniai sprendimai, susiję su UV atsparumu, lankstumu ir patinos išlaikymu

Miltelinis danga puikiai apsaugo nuo dilimo ir chemikalų, nes ji taikoma naudojant statinę elektrą, sukuriant tvirtą, vienodą polimerinę dangą. Tačiau yra viena niuansas: medžiaga dažnai suskyla detalioje metalo apdoroje arba daiktuose, kuriems dažnai keičiama temperatūra. Skaidrios akrilo dangos geriau nei dauguma kitų alternatyvų atlaiko saulės šviesą. Jos nepražaliuoja net po kelių metų laukui paliktos, o varčiai ir vario lydiniams leidžia laikui bėgant įgyti natūralų senėjimo išvaizdą – tai kaip tik tai, ko daugelis kolekcininkų nori, kai saugo senovinius daiktus. Vis dėlto akrilo dangos turi vieną trūkumą: jos prasčiau atlaiko rūdžiavimą, kai ilgą laiką veikiamos drėgmės. Laboratorijos tyrimai rodo, kad miltelinėmis dangomis padengti daiktai lauke tarnauja apie 8–12 metų ilgiau nei įprastomis dangomis padengti. Akrilo dangos reikalauja atnaujinimo kas kelius metus, tačiau vis tiek gerai apsaugo paviršius, nepaslėpdamos tų nuostabių tekstūrų ir spalvų, kurios kiekvieną daiktą daro unikaliu.

Nanodengimo inovacijos: saviremuojantys silanai ir vandeniui atsparūs sluoksniai aukštos vertės metalo dirbiniams

Šiuolaikiniai nanodengimai remiasi silicio pagrindu sukurtomis polimerinėmis medžiagomis, kurios sukuria mažus, skaidrius apsauginius sluoksnius, neleidžiančius drėgmei ir purvui prasiskverbti. Kai kurios silano formulės netgi pačios pašalina mažus bruožus – molekulės juda ir per maždaug tris dienas „taisyto“ įtrūkimus. Vandeniui atsparios versijos sumažina vandens prilipimą prie paviršiaus maždaug 92 procentais lyginant su įprastiniais hermetikais, todėl korozija vyksta daug lėčiau. Muziejai šiuos dengimus labai vertina, nes jie apsaugo vertingus daiktus iki dešimties metų, nepakeisdami jų išvaizdos ar jutimo liečiant. Druskos purškimo bandymai parodė, kad šie naujieji dengimai yra maždaug tris kartus veiksmingesni už senus metodus, todėl jie beveik būtini vietoms arti jūros arba teritorijoms, kuriose yra didelė taršos problema.

Medžiagai specifiniai priežiūros protokolai metalo dirbiniams

Varis ir latunis: natūralaus patinos susidarymo ir korozijos kontrolės subalansavimas

Varis ir vario lydiniai laikui bėgant natūraliai susiformuoja apsauginį sluoksnį, vadinamą patina, tačiau jei jų būklės nekontroliuosime, ypač esant sąlygoms, kurios skatina koroziją – pavyzdžiui, druskingame ore ar rūgštinėje lietuje – metalas gali pradėti skilti. Viduje laikomoms daiktams pakanka du kartus per metus padėti mikrokristalinio vaško sluoksnį – tai puikiai veikia. Tereikia paimti švarų audinį ir švelniai įtrinti vašką: tai padeda sulėtinti patamsėjimą, vienu metu leisdama gražioms spalvoms tinkamai susiformuoti. Dirbant su lauko skulptūromis, kas tris mėnesius rekomenduojama jas kruopščiai nuvalyti švelniu pH neutraliu muilu, ištirpintu distiliuotame vandenyje. Išplėšus visą muilo likutį, reikia padėti specialų laką, turintį BTA inhibitorių – jie padeda išlaikyti paviršiaus stabilumą ir apsaugo nuo tolesnių pažeidimų. Nerekomenduojama naudoti agresyvių šlifavimo priemonių, kol patina dar nesusiformavusi: jos tiesiog pašalins šį svarbų apsauginį sluoksnį. Pagal konservavimo ekspertų atliktų tyrimų duomenis, netinkamai prižiūrėti vario gaminiai dėvėjosi keturis kartus greičiau nei tinkamai prižiūrėti.

Nerūdijantis plienas ir aliuminijus: kai pasyvinimas nepakanka – ir ką daryti vietoj jo

Pasyvinimas sukuria apsauginį chromo oksido sluoksnį ant nerūdijančiojo plieno paviršiaus ir natūralų oksido plėvelę ant aliuminio. Tačiau aplinkos chloridai, randami pakrantės zonose arba kelių druskose, gali iš tikrųjų prasiskverbti per nerūdijančiojo plieno apsauginį sluoksnį, tuo tarpu šarminiai teršalai laikui bėgant pažeidžia aliuminio danga. Standartinis pasyvinimas ne visada veikia taip gerai. Vienas sprendimas – elektrochemiškai pašalinti teršalus naudojant citrinų rūgšties tirpalus su maždaug 5 % koncentracija. Šie tirpalai užtikrina apie 30 % didesnę korozijos atsparumą palyginti su tradiciniais azoto rūgšties apdorojimais ir nesukuria nuodingų atliekų, kaip nurodyta NACE 2023 m. tyrimuose, kurie nagrinėjo citrinų rūgšties pasyvinimo technikas. Kitas variantas – taikyti silano pagrindu sukurtas hibridines dangas, kurios sudaro stiprius molekulinius ryšius su metalo paviršiumi, užtikrindamos ilgalaikę, bet kartu ir „kvėpuojančią“ apsaugą. Požeminėse ar po vandeniu montuojamoms detalėms taip pat tikslinga įdiegti katodinės apsaugos sistemas. O kai reikia apsaugoti intensyviai naudojamus aliuminio komponentus, daugelis vis dar laiko anodinį padengimą, po kurio seka nikelio acetato hermetizavimas, geriausiu sprendimu tiek dėl dilimo atsparumo, tiek dėl korozijos apsaugos.