Superhydrophobe Materialien haben eine hervorragende Wasserabweisung und Potenzial für den Einsatz zum Schutz von Steinmetzarbeiten vor Verwitterung, jedoch wurde ihre Kompatibilität mit Artefaktsubstraten noch nicht ausreichend untersucht. In dieser Studie wird die Kompatibilität von superhydrophoben Fluorsiloxan/Nano-Siliziumdioxid-Materialien (F/Si-Materialien) mit Sandsteinsubstraten bewertet, wobei der Schwerpunkt auf den Auswirkungen der chemischen Zusammensetzung, der physikalischen Struktur und der Verarbeitungstechnologie auf das Substrat liegt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Hauptbestandteile des Sandsteinsubstrats Quarz, Calcit und Natrium-Feldspat und andere Mineralien sind, und dass F/Si-Materialien (hauptsächlich Nano-SiO₂ und organische Siloxane) in ihrer chemischen Zusammensetzung ähnlich sind; beide Strukturen sind körnige Haufenstrukturen, wobei die Partikelgröße der F/Si-Materialien deutlich kleiner ist als die Porengröße des Sandsteins, was ein effektives Verstopfen der Poren verhindert. Nach der Behandlung mit F/Si bildet sich eine gleichmäßige wasserabweisende Schicht mit einer Eindringtiefe von 0.9~2.2 mm; die Farbunterschied ΔE der behandelten Proben von Sandstein, Abreibungen, Keramik und Wandmalereien betrug weniger als 5 und erfüllt die Anforderungen der Artefaktbehandlung; die Wassersperreffizienz erreichte 96.12 % und die Luftdurchlässigkeit blieb bei 78.16 % der ursprünglichen Sandsteinprobe. Dieses Material kann durch einfache Verfahren wie Sprühen auf Artefaktoberflächen aus verschiedenen Materialien und Formen angewendet werden. Insgesamt weisen F/Si-Materialien eine gute Kompatibilität mit Sandsteinsubstraten auf und erfüllen die Standards für die Behandlung und den Schutz von Artefakten, und diese Studie bietet eine systematische Methode zur Bewertung der Kompatibilität.

Kompatibilität; Steinmetzarbeit-Verwitterungsschutz; wasserabweisendes Material; Fluorsiloxan; Nanomaterialien