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銅鏽

銅鏽（ 英語：Patina ）是指在銅、黃銅、青銅和類似金屬和金屬合金表面形成，因氧化或氧化而產生的一層薄層。岩石[1]和木製家具亦會因老化、磨損或拋光而導致其外露的表面產生銅鏽。

明尼阿波利斯市政廳被銅鏽覆蓋的銅製屋頂
德累斯頓聖母教堂。教堂在 1945 年德累斯頓轟炸中被毀，1993 年至 2005 年用新材料重建；帶有黑色銅鏽的石頭是 18 世紀教堂原址在燃燒彈爆炸中倖存下來的部分。
曾在銅帶（剛果民主共和國和贊比亞）使用的前殖民時期銅幣。銅幣外層經受潮氣和雨水的風化，導致銅氧化。

此外，銅鏽一詞還用於描述優質皮革的老化。皮革製品上的銅鏽因皮革類型、使用頻率和暴露程度而異。透過在物件上形成一層薄層，銅鏽可保護物件免受外來物質腐蝕或風化的損壞。銅鏽亦可視為美觀的裝飾。

里斯本商業廣場的若瑟一世銅像，攝於2011年。銅像表面有一層由高級氧化造成的綠色銅鏽。
同一尊銅像攝於2015年。當雕像在2012－2013年之間去除銅綠後呈現出 1775 年的原始面貌。雕像的黑色原貌使當時英國水手將其所在的商業廣場俗稱為黑馬廣場。

術語用法

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在金屬上，銅鏽是在暴露於大氣元素（氧氣、雨水、酸雨、二氧化碳、含硫化合物）時在各種化合物表面形成的塗層。這些化合物包括氧化物、碳酸鹽、硫化物或硫酸鹽。 [2]一般來說，鋼材上的風化鏽常常被錯誤地[3]稱為銅鏽。銅鏽亦指隨着時間的推移，正常使用日常物件（如硬幣或家具）而導致其表面紋理和顏色的整體累積變化。 [4]

考古學家還使用銅鏽一詞來指隨着時間的推移而在燧石工具和古代石碑上形成的皮質層，這些皮質層是由一系列複雜因素而造成的。 [1]這導致近來石器分析師普遍更喜歡皮質化（英語： cortification）一詞，因為它比銅鏽更能具體描述這一過程。 [5]

在地質學和地貌學中，術語銅鏽用於指在岩石或其他材料的表面上或內部產生的變色薄膜。這些外層是岩石表面內風化外皮的成物；亦可因岩石表面的沙漠岩漆而成；又或是兩者組合而成。銅鏽一詞還指燧石或燧石結核表面硬化層風化結果（又稱皮質，英語：cortex）的過程。 [6]

英語詞源

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銅鏽 （英語：Patina）出自意大利語patina （表面上的淺層沉積物），源自拉丁語patĭna （平底鍋，淺盤）。形象地說，銅鏽一詞可以指任何褪色、變暗或其他年齡跡象，這些跡象被認為是自然的或不可避免的（或兩者兼而有之）。

形成銅鏽或故意誘發銅鏽的化學過程稱為鍍鏽（英語：Patination），塗有銅鏽的藝術品稱為銅鏽的（英語：Patinated)。

 
銅製風向標上的銅鏽
 
自由女神像因其銅表面形成的天然銅綠而獲得著名的綠色。

自然形成的銅鏽

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銅和青銅上自然形成的綠色銅鏽有時會被稱為銅綠（英語：Verdigris）。銅綠通常由氯化銅、硫化銅、硫酸銅和碳酸銅的不同混合物組成，具體取決於含硫酸雨等環境條件。 [7] [8] [9] [10]在空氣清新的鄉村環境中，銅鏽是由銅與二氧化碳和水發生緩慢化學反應所產生的鹼式碳酸銅而成。在含有來自燃煤發電廠或工業過程的亞硫酸雨的工業和城市空氣環境中，銅鏽主要由硫化物或硫酸鹽化合物組成。 [11] [12] [13]

在自然風化作用下，銅鏽層需要很多年才能形成。潮濕的沿海/海洋環境中的建築物比乾燥的內陸地區的建築物更快地形成銅鏽層。

 
德國柏林北歐大使館外的天然銅鏽[14]

採用銅合金（例如黃銅或青銅）的外牆覆層（銅覆層／銅牆覆層）的耐候性與純銅覆層不同。銅合金包層甚至可以實現持久的金色，例如布里斯托的科爾斯頓大廳或倫敦帕丁頓中心的諾富特酒店。

古董和經常使用的槍支在原始表面磨損後，其槍機、槍管或其他鋼製部件上通常會出現一層鏽跡。關於這個問題，槍匠馬克·諾瓦克 (Mark Novak) 說：「……這就是大家所說的銅鏽，我稱之為一層漂亮的厚鏽層……」 [3]去除此類鏽跡對於槍支保護通常是必要的，以防止槍支進一步腐爛。

人為添加的銅鏽

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藝術家和金屬工人經常故意添加銅鏽作為藝術品和家具的原始設計和裝飾的一部分，或者在新製作的物品上營造出歲月和磨損的外觀。這個過程通常被稱為外觀風化 （英語：distressing； weathered look）。

多種化學品，無論是家用化學品還是商業化學品，都可以產生各種銅鏽。它們經常被藝術家用作顏色或紋理的表面裝飾。銅鏽成分隨反應元素的不同而變化，這些元素將決定銅鏽的顏色。對於銅合金而言（例如青銅），氯化物會導致其表面出現綠色銅鏽；而硫化合物（例如「硫肝」）則會會產生棕色銅鏽。銅合金銅鏽的基本調色板包括硫化銨（藍黑色）、硫肝色（棕黑色）、硝酸銅（藍綠色）和硝酸鐵（黃棕色）等化學物質。對於藝術品來說，藝術家通常會通過加熱化學物質來加速外觀風化的過程。當中的顏色種類包括啞光砂岩黃色到深藍色、綠色、白色、紅色和各種黑色。一些銅綠顏色是通過將金屬表面與添加到化學品中的顏料發生反應而產生的顏色混合而成。有時，藝術家亦會通過打蠟、上油或其他類型的清漆或透明塗層來增強表面。更簡單地說，法國雕塑家奧古斯特·羅丹曾經指示其助手於存放在外院的青銅器上小便。使用醋（乙酸）可以在銅上產生銅鏽。這種銅鏽是水溶性的，不會像真正的銅鏽那樣持久地留在建築物的外部，故此更常被用作色素。

集電環和換向器上也發現了銅鏽。這種類型的銅鏽是由腐蝕、空氣中可能含有的元素、碳刷磨損的殘留物以及濕氣形成的；因此，銅綠需要特殊的條件才能發揮預期作用。

銅鏽也可以在炒鑊或其他金屬廚具上找到。將銅鏽塗在炊具上的過程稱為開鍋。炒鑊上的銅鏽是一層黑色的油塗層，聚合到其上以防止食物粘連在廚具上。在炒鑊或其他餐具上擦洗或使用肥皂可能會損壞銅鏽，並可能導致生鏽。

擁有碳鋼刀片的刀具收藏家有時會在刀片上施加銅鏽以保護刀片，並賦予其更個性化的外觀。這些人為的銅鏽可用各種化學品和物質來完成（例如鹽酸、蘋果醋或芥末），或通過將刀片插入任何酸性蔬菜或水果（例如橙子或蘋果）。

重新鍍鏽

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就古董而言，對於生鏽的價值以及損壞後的更換（稱為重新鍍鏽，英語: repatination）的價值有多種觀點。

保留一件物品的外觀和特徵很重要，移除或減少可能會大大降低其價值。如果銅鏽脫落，重新鋪上銅鏽是專家的建議處理做法。 [15]估價師雷恩·海恩斯 (Reyne Haines) 指出一件重新鍍鏽的金屬件比一件有明顯銅鏽瑕疵的金屬件更值錢，但比一件仍保持原來表面外觀的物件價值還要低。 [15]

參考

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  1. ^ 1.0 1.1 European Geosciences Union. General Assembly; Přikryl, Richard; Smith, Bernard J.; Geological Society of London. Building Stone Decay: From Diagnosis to Conservation. Geological Society. 2007: 295– [26 September 2012]. ISBN 978-1-86239-218-2. 
  2. ^ What's the Difference Between a Patina Finish and Tarnish?. Martha Stewart. [2021-05-30]. （原始內容存檔於2021-06-02）. 
  3. ^ 3.0 3.1 Novak, Mark. Anvil 093: 1891 Mosin/Nagant, Dragoon and Rifle. YouTube. [15 January 2021]. （原始內容存檔於28 January 2021）. 
  4. ^ Finish issues with regard to copper sinks. October 2010 [2011-09-23]. （原始內容存檔於2011-10-16）. 
  5. ^ Edmonds, Mark. Stone Tools and Society: Working Stone in Neolithic and Bronze Age Britain. Psychology Press. 2 June 1997: 192– [26 September 2012]. ISBN 978-0-415-21449-0. 
  6. ^ Neuendorf, K.K.E., J.P. Mehl, Jr., and J.A. Jackson, J.A., eds. (2005) Glossary of Geology (5th ed.). Alexandria, Virginia, American Geological Institute. 779 pp. ISBN 0-922152-76-4
  7. ^ Oxidation Reaction: Why is the Statue of Liberty Blue-Green? Engage Students in Engineering; www.EngageEngineering.org; Chun Wu, Ph.D., Mount Marty College; Funded by the National Science Foundation (NSF) under Grant No. 083306. (PDF). （原始內容 (PDF)存檔於2013-10-25）. 
  8. ^ Fitzgerald, K.P.; Nairn, J.; Atrens, A. The chemistry of copper patination. Corrosion Science. 1998, 40 (12): 2029–2050. doi:10.1016/S0010-938X(98)00093-6. 
  9. ^ Application Areas: Architecture - Finishes – patina. [2012-09-18]. （原始內容存檔於2012-09-27）. 
  10. ^ Glossary of copper terms, Copper Development Association (UK): Glossary of copper terms. [September 14, 2012]. （原始內容存檔於August 20, 2012）. 
  11. ^ Berg, Jan. Why did we paint the library's roof?. [2007-09-20]. （原始內容存檔於2007-06-25）. 
  12. ^ Architectural considerations; Copper in Architecture Design Handbook. [2023-07-16]. （原始內容存檔於2022-10-30）. 
  13. ^ Peters, Larry E. (2004). Preventing corrosion on copper roofing systems; Professional Roofing, October 2004. [2012-09-18]. （原始內容存檔於2012-09-20）. 
  14. ^ Lomholt, Isabelle. Scandinavian Embassies Berlin, Nordic Architects. e-architect. January 30, 2010. （原始內容存檔於May 31, 2012）. 
  15. ^ 15.0 15.1 Gaffney, Dennis. What "Patina" Really Means. PBS. May 19, 2009 [September 7, 2017]. （原始內容存檔於August 10, 2017）. 

延伸資料

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    • Angier, R.H. : Firearm Blueing and Browning, Onslow County 1936.
    • Fishlock, David : Metal Colouring, Teddington 1962.
    • Hiorns, Arthur. Metal Colouring and Bronzing. London: Macmillan and Co. 1907. 
    • Hughes, Richard; Rowe, Michael. The Colouring, Bronzing and Patination of Metals. London: Thames & Hudson Ltd. 1995. ISBN 978-0-500-01501-8. 
    • LaNiece, Susan; Craddock, Paul : Metal Plating and Patination: Cultural, Technical and Historical Developments, Boston 1993.
    • Pergoli Camopanelli, A. : The value of patina （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）on the antiques market – Affinities and relationships between conservation theories and buyers' taste: NEWS IN CONSERVATION, (31), 2012.
    • Sugimori,E. : Japanese patinas, Brunswick 2004.

外部連結

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