Crumbling Threat or Guilded Opportunity? : the Potential of Stabilising Archaeological Ferrous Artefacts with Silver Ornamentation Using Subcritical Fluids

Abstract

Tämä maisterityö pyrkii selvittämään subkriittisten nesteiden käyttökelpoisuutta arkeologisten hopeakoristeltujen rautaesineiden stabiloinnissa. Tätä menetelmää on käytetty menestyksellisesti arkeologisten rautaesineiden stabiloinnissa vuodesta 2004, mutta lisää tutkimuksia tarvitaan ennen kuin tätä menetelmää voidaan turvallisesti käyttää muiden metallien ja seosten kanssa.

Tämä alustava tutkimus analysoi suomalaisessa arkeologisessa esineistössä esiintyviä hopeakoristeltuja rautaesineitä myöhäiseltä rautakaudelta. Näytteet kerättiin Museoviraston arkeologisiin kokoelmiin kuluvista miekoista ja keihäänkärjistä.

Näytteet analysoitiin SEM-EDS -pyyhkäisyelektronimikroskoopilla ja XPS-röntgenfotoelektronispektroskopialla hopea- ja rautaseosten metallografian selvittämiseksi. Samalla tutkittiin metallien välisten rajapintojen korroosiotuotteita ja hopean kiinnityksen eheyttä rautasubstraattiin.

Näiden analyysien perusteella tämä tutkimus tarkastelee subkriittisten nesteiden sopivuutta turvallisena ja tehokkaana stabilisointimenetelmänä tämänkaltaiselle esineistölle.

This MA Thesis aims to research the viability of using subcritical fluids to stabilise archaeological ferrous artefacts containing silver ornamentation. This method has been used to successfully stabilise archaeological ferrous artefacts since 2004, but further research is required before it can be safely applied to other metals and alloys.

This preliminary study will analyse ferrous artefacts with silver ornamentation present in the Finnish archaeological record from the Late Iron Age. The samples will be gathered from swords and spearheads from the archaeological collections of the Finnish Heritage Agency.

The samples will be analysed using Scanning Electron Microscopy with Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), in order to determine the metallography of the silver and iron alloys present; the corrosion products at the metal/metal interfaces; and the physical integrity of the attachment of the silver ornamentation onto the ferrous substrate.

Based on the results of these analyses, this study will speculate on the suitability of subcritical fluids as a safe and efficient method to stabilise this kind of objects.