[發(fā)明專利]一種基于元素分布和顏色光譜聯(lián)用的多尺度非均質(zhì)瓷釉無(wú)損檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010896285.7
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113567483A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐嫦松;李偉東;魯曉珂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): G01N23/223
• 分類號(hào): G01N23/223;G01N21/31
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

本發(fā)明涉及一種基于元素分布和顏色光譜聯(lián)用的多尺度非均質(zhì)瓷釉無(wú)損檢測(cè)方法，包括：（1）采集非均質(zhì)瓷釉中待測(cè)目標(biāo)區(qū)域的元素分布信息，得到元素分布數(shù)據(jù)集；（2）采集非均質(zhì)瓷釉中待測(cè)目標(biāo)區(qū)域的角度分辨反射光譜信息，得到角度分辨反射光譜數(shù)據(jù)集；（3）匹配并分析非均質(zhì)瓷釉待測(cè)目標(biāo)區(qū)域的元素分布數(shù)據(jù)集和角度分辨反射光譜數(shù)據(jù)集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非均質(zhì)瓷釉的無(wú)損檢測(cè)方法，具體涉及一種基于元素分布和顏色光譜聯(lián)用的多尺度非均質(zhì)瓷釉的無(wú)損檢測(cè)方法，屬于陶瓷無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

中國(guó)古代瓷釉豐富多彩，除單色釉外，還由于表面析晶、窯變分相、彩繪、多層施釉、共混施釉等形成多種釉面裝飾效果。此外，埋藏及流傳過(guò)程中腐蝕的發(fā)生也會(huì)對(duì)瓷釉的呈色、成分、結(jié)構(gòu)等方面造成不同程度的影響。因此，非均一性普遍存在于古代瓷釉之中。針對(duì)古代瓷釉的珍貴性與非均一性，如何在非破壞情況下，對(duì)非均質(zhì)瓷釉微區(qū)、宏觀等多尺度釉面進(jìn)行科學(xué)表征是一項(xiàng)亟待解決的問(wèn)題。

豐富的自然資源與優(yōu)良的運(yùn)輸條件是古代窯場(chǎng)誕生及發(fā)展的重要因素。雖然古代制瓷技術(shù)存在一定程度上的交流，但是各窯場(chǎng)所生產(chǎn)的瓷釉仍然具有一定的地域特征。這一特征是由制瓷原料及燒造工藝的差異所導(dǎo)致的，反映于瓷釉的裝飾效果。因此，如何建立化學(xué)成分、顯微結(jié)構(gòu)、制瓷工藝和呈色機(jī)理之間的關(guān)系，便成了本領(lǐng)域所要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

在前期研究過(guò)程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)對(duì)非均質(zhì)瓷釉元素空間和顏色空間的科學(xué)表征及匹配模式的構(gòu)建是探究早已失傳的古代制瓷工藝的重要方法，對(duì)建立化學(xué)成分、顯微結(jié)構(gòu)、制瓷工藝和呈色機(jī)理之間的關(guān)系具有重要意義。同時(shí)，元素空間和顏色空間的匹配情況還可以指出埋藏過(guò)程中瓷釉由于腐蝕而導(dǎo)致的成分和結(jié)構(gòu)變化，這對(duì)瓷釉腐蝕程度的評(píng)估具有重要意義。

因此，本發(fā)明人先利用能量色散X射線熒光光譜進(jìn)行古代瓷釉的成分分析的多點(diǎn)平均測(cè)量。但是對(duì)于非均質(zhì)瓷釉來(lái)說(shuō)，這一方法無(wú)法全面表征非均質(zhì)瓷釉復(fù)雜的元素空間特征。對(duì)于瓷釉的顏色分析，本發(fā)明人先利用相機(jī)進(jìn)行顏色信息采集。但是，相機(jī)采集的顏色信息受到拍攝條件的影響，可重復(fù)性差。同時(shí)，利用相機(jī)采集的顏色信息雖然接近人眼的感知情況，但是，所呈現(xiàn)的顏色是可見(jiàn)光波段各波長(zhǎng)反射率的綜合體現(xiàn)，無(wú)法匹配瓷釉中著色離子對(duì)呈色的貢獻(xiàn)。

針對(duì)以上非均質(zhì)瓷釉檢測(cè)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明人進(jìn)一步提出了一種基于元素分布和顏色光譜聯(lián)用的多尺度非均質(zhì)瓷釉無(wú)損檢測(cè)方法，以實(shí)現(xiàn)多尺度非均質(zhì)瓷釉元素空間和顏色空間的科學(xué)表征與匹配模式的構(gòu)建。

該非均質(zhì)瓷釉的無(wú)損檢測(cè)方法，具體包括：

(1)采集非均質(zhì)瓷釉中待測(cè)目標(biāo)區(qū)域的元素分布信息，得到元素分布數(shù)據(jù)集；

(2)采集非均質(zhì)瓷釉中待測(cè)目標(biāo)區(qū)域的角度分辨反射光譜信息，得到角度分辨反射光譜數(shù)據(jù)集；

(3)匹配并分析非均質(zhì)瓷釉待測(cè)目標(biāo)區(qū)域的元素分布數(shù)據(jù)集和角度分辨反射光譜數(shù)據(jù)集。

較佳的，在采集信息之前，將非均質(zhì)瓷釉的釉面進(jìn)行預(yù)處理。

又，較佳的，所述預(yù)處理包括：

(1)觀察非均質(zhì)瓷釉的釉面，選取微區(qū)代表性區(qū)域或宏觀代表性區(qū)域作為待測(cè)目標(biāo)區(qū)域；

(2)利用脫脂棉蘸取無(wú)水乙醇對(duì)非均質(zhì)瓷釉的待測(cè)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行擦拭，并靜置至干燥；

(3)利用記號(hào)筆標(biāo)注待測(cè)目標(biāo)區(qū)域。

較佳的，所述元素分布數(shù)據(jù)集的采集過(guò)程包括：

(1)根據(jù)待測(cè)樣品尺寸和器型，選擇配備大樣品臺(tái)的能量色散X射線熒光光譜儀或高精度可移動(dòng)能量色散X射線熒光光譜儀作為元素分布信息采集設(shè)備；

(2)依照《古代陶瓷科技信息提取規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn)，利用已知含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品，建立能量色散X射線熒光光譜儀的標(biāo)準(zhǔn)曲線；

(3)采集非均質(zhì)瓷釉的待測(cè)目標(biāo)區(qū)域的能量色散X射線熒光光譜數(shù)據(jù)；

(4)根據(jù)譜圖標(biāo)定元素種類，形成元素分布數(shù)據(jù)集。