馆藏文物因腐蚀造成的损失不可估量,博物馆内的腐蚀性气体会加速馆藏文物的腐蚀。研究馆藏文物的主要腐蚀性气体,了解这些腐蚀性气体对文物的腐蚀破坏作用及机理,快速检测文物保存环境中的腐蚀速率,有利于工作人员作出合理的防范措施。目前检测馆藏文物腐蚀性气体对文物影响的常见方法为金属挂片法,测量时间缓慢,需要长达半年以上,而且不同文物受不同腐蚀性气体影响的缺乏深入研究。针对上述情况,本论文开展的主要研究工作如下:针对馆藏文物环境下,传统金属挂片测量技术存在的金属腐蚀微克乃至纳克级别的微量检测难题,论文采用高灵敏度QCM(Quartz Cristal Microbalance,石英晶体微天平)传感器,以银、铜、铅三种典型金属文物质材为设计依据,设计并实现了一种基于多参数QCM传感器阵列检测技术的小型化、低功耗、无线馆藏文物环境腐蚀性气体监测系统;论文研究了镀银、铜、铅等三种不同金属薄膜的QCM传感器在单一不同腐蚀性气体下的腐蚀过程和腐蚀速率。实验表明,在常见室内腐蚀性气体(二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、氨气、甲醛)当中,甲醛对铅的腐蚀影响最为明显,硫化氢对银和铜(特别是铜)的腐蚀影响显著,腐蚀速率随着污染气体浓度的增加而增加,氨气对三种金属的腐蚀都没有影响。该系统目前应用于中国丝绸博物馆馆藏文物环境空气质量的监测。上述实验研究为进一步探索多种腐蚀气体复合环境下不同种类金属文物的腐蚀机理,以及上述复杂环境下环境质量的实时监测和评估打下了良好的基础。