Történeti aranyozott ezüstfonalak készítéstechnikai vizsgálata Gherdán K., Weiszburg T., Járó M., Tóth A., Ratter K., Zajzon N., Bendő Zs., Varga G. és Szakmány Gy.
10 µm 100 µm
Azonosíthatók-e a korabeli fémfonalkészítési technikák? Aranyművesműhely (1450 körüli metszet) 16. századi aranyművesek aranyozott ezüstlemezt kalapálnak Rekonstruálható-e az aranyozás módja? Dróthúzás a 17. század első felében A walesi hercegnő vázát aranyoz, 1874
Milyen a fonalak finom textúrája, rétegszerkezete?? Milyen vastag a felületi aranyréteg? Hogyan változik a kémiai összetétel a rétegeken keresztül: van-e az aranyozási technikára utaló elemdúsulás (Cu, Hg) az arany/ezüst réteghatáron?
KORÁBBI VIZSGÁLATOK FELÜLETI ELEMZÉSEK EPMA, AES, PIXE+RBS, SIMS rétegek mélységprofilja? KERESZTMETSZETI ELEMZÉSEK EPMA hagyományosan vágott és polírozott keresztmetszeti felületeken a rétegszerkezet roncsolódása rétegen belüli inhomogenitás? IGÉNY: MIKROTÁRGYAK JELLEMZÉSE NANOLÉPTÉKBEN
AZ ÚJ MÓDSZER: ELEKTRONSUGARAS MIKROELEMZÉSSEL KOMBINÁLT FIB/SEM ANALÍZIS
A MÓDSZER mintaelőkészítés: cm mm
A MÓDSZER új, a mintaelőkészítés során kialakult él eredeti, a 15. századi aranyműves vágta él mintaelőkészítés: mm μm
A MÓDSZER mintaelőkészítés: μm nm Pt-lerakás, ionmegmunkálás
EREDMÉNYEK - az ezüst (alapfém) aranyozott ezüstdrót két oldalon aranyozott (aranyozott ezüstdrótból hengerelt) szalag egy oldalon aranyozott ezüstszalag
EREDMÉNYEK - az ezüst (alapfém) wt% at% Cu 3,16 5,25 Ag 96,84 94,75 Cu-szegény terület wt% at% Cu 22,11 32,51 Ag 77,89 67,49 Cu-gazdag terület Cu wt% at% Cu 9,23 14,73 Ag 90,77 85,27 teljes térképezett terület
EREDMÉNYEK - az ezüst (alapfém) 400 nm finom,orientált eutektikus szerkezetek 100 nm hidegmegmunkálás
EREDMÉNYEK - az ezüst (alapfém) új, a mintaelőkészítés során kialakult él eredeti, a 15. századi aranyműves vágta él wt% at% Cu 5,6 9,15 Ag 94,4 90,85 2x2 µm 2 terület wt% at% Cu 1,33 2,25 Ag 98,67 97,75 2x2 µm 2 terület Cu
EREDMÉNYEK - az ezüst (alapfém) fenn-nőtt ezüst-szulfid és ezüst-klorid kristályhalmazok
EREDMÉNYEK - az ezüst (alapfém) Pt Au Hg aranyozott ezüstszalag Hg Ag Pt Ag
EREDMÉNYEK - az ezüst (alapfém) Cu Cu Cu aranyozatlan ezüstszalagok
EREDMÉNYEK - az ezüst (alapfém) Pt Cu Cl Pt Cu O aranyozatlan ezüstszalagok
KÖVETKEZTETÉSEK I - az ezüst (alapfém) az alapfém minden esetben réztartalmú: izometrikus szemcsék (visszamaradt szilárd szemcsék és eutektikus szételegyedések) orientált, nyúlt, cseppszerű lencsék: eutektikus szételegyedések korróziós üregek környezetében az alapfém rézben szegényedett a korróziós üregek egy részében fenn-nőtt ezüst-klorid és ezüstszulfid kristályhalmazok találhatók az alapfémben higany nem mutatható ki
EREDMÉNYEK - az aranyréteg - geometria folytonosság aranyozott ezüstdrót két oldalon aranyozott (aranyozott ezüstdrótból hengerelt) szalag egy oldalon aranyozott ezüstszalag
EREDMÉNYEK - az aranyréteg - geometria folytonosság aranyozott(?) ezüstdrót
EREDMÉNYEK - az aranyréteg - geometria folytonosság
EREDMÉNYEK - az aranyréteg - geometria folytonosság
EREDMÉNYEK - az aranyréteg - geometria vastagság
EREDMÉNYEK - az aranyréteg - geometria határvonal aranyozott ezüstdrót két oldalon aranyozott (aranyozott ezüstdrótból hengerelt) szalag egy oldalon aranyozott ezüstszalag
EREDMÉNYEK - az aranyréteg - kémia WDX világos wt% at% Cu 3,32 8,07 Ag 25,67 36,72 Au 69,13 54,17 Hg 1,35 1,04 total 99,47 WDX szürke wt% at% Cu 3,16 5,64 Ag 83,93 88,17 Au 10,60 6,10 Hg 0,17 0,10 total 97,86 aranyozott ezüstszalag
EREDMÉNYEK - az aranyréteg - kémia Pt Au Hg aranyozott ezüstszalag Au Hg Au Hg Pt
EREDMÉNYEK - az aranyréteg - kémia összehasonlító minta aranyszalag Ag Cu Au Hg wt% at% wt% at% Cu 3,02 7,79 3,16 8,05 Ag 17,65 26,85 17,56 26,39 Au 77,21 64,31 77,43 63,72 Hg 1,29 1,06 2,28 1,84 total 99,17 100,43
KÖVETKEZTETÉSEK II - az aranyréteg az aranyréteg felületi nanofilmként van jelen az aranyréteg felszíni határfelülete és az arany/ezüst réteghatár geometriája eltérő a húzott drót ok és a megnyúlásra merőlegesen erősen deformált (kalapált vagy hengerelt) szalagok esetében a felületi aranyréteg kis mennyiségű higanyt tartalmaz, de jelenléte nem az aranyozási eljáráshoz, hanem az arany feldolgozásához köthető
EREDMÉNYEK - mechanikai megmunkálás alul, felül üllőszerűen túlnyúló szegélyek elkeskenyedő, vágásnyomokkal szabdalt él két oldalon aranyozott (aranyozott ezüstdrótból hengerelt) szalag egy oldalon aranyozott ezüstszalag
KÖVETKEZTETÉSEK III mechanikai megmunkálás megnyúlás irányával párhuzamosan változó felszíni morfológia és kémiai heterogenitás (vastagabb és vékonyabb aranyréteggel borított sávok) dróthúzás a szalagok peremének geometriája üllőszerű hengerlés vágásokkal szabdalt, elkeskenyedő él kalapálás
KÖVETKEZTETÉSEK IV - az aranyozási technika arany/ezüst réteghatáron sem higany, sem réz dúsulása nem volt kimutatható hegesztés (nem forrasztás, nem tűzi aranyozás) az egy oldalon aranyozott ezüstszalagok réztartalma a drótokénak mintegy kétszerese - szándékos technológiai jellegzetesség?? réztartalmú forraszanyag használata helyett magasabb réztartalmú (alacsonyabb olvadáspontú) ezüst alkalmazása?
ÖSSZEFOGLALÁS Az ionsugaras megmunkálással kombinált nagyfelbontású SEM, valamint EDX, WDX vizsgálatok most először adtak lehetőséget a történeti textíliákat díszítő fémfonalak keresztmetszetének vizsgálatára. Ennek során direkt megfigyelésekkel megismerhettük a fémfonalak nanotextúráját, kémiai összetételét, a felületi aranyréteg vastagságát, és a korábbiaknál közvetlenebb következtetéseket vonhattunk le az aranyozás technikájára. A FIB/SEM vizsgálatok a fémfonalak nanoléptékű erős texturális és kémiai inhomogenitása miatt a korábban használt felületi mikroanalitikai vizsgálatok mellett nagyon jelentős szerepet tölthetnek be a készítéstechnika feltárásában.
TERVEK - mechanikai megmunkálás EBSD jön
KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg (a támogatás száma TÁMOP 4.2.1/B-09/1/KMR-2010-0003). Köszönjük az Aurolux Kft. segítségét!
Köszönjük a figyelmet!
ÖSSZEHASONLÍTÁS A FELÜLETI EPMA-VIZSGÁLATTAL at% at% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 30kV 20kV 15kV 10kV 5kV Cu Ag Au Cu Ag Au 10 0 30kV 20kV 15kV 10kV 5kV Cu/Ag=0.05 0.58
ÖSSZEHASONLÍTÁS A FELÜLETI EPMA-VIZSGÁLATTAL 100000 beütésszám 10000 1000 100 0,00 0,02 0,05 0,07 0,10 0,12 0,15 0,17 0,20 0,22 0,24 0,27 0,29 0,32 0,34 0,37 0,39 AuL CuK AgL PtL GaK mélység (μm)
ÖSSZEHASONLÍTÁS A FELÜLETI EPMA-VIZSGÁLATTAL 100000 beütésszám 10000 1000 100 0,00 0,02 0,05 0,07 0,10 0,12 0,15 0,17 0,20 0,22 0,24 0,27 0,29 0,32 0,34 0,37 0,39 AuL CuK AgL PtL GaK Pt mélység (μm) Au Ag Cu