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铜与我国古代文明

来源:未知作者:李耀军 点击:所属专题: 铜合金

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在历史的发展长河中,铜是与人类打交道最早而且最为密切的金属之一。铜也是最早称雄于世的金属,它对人类社会的发展曾经建立过不可磨灭的历史功勋。我们中华民族有着光辉灿烂的古代文明,铜的冶炼和使用,特别是青铜文化,便是其中璀璨夺目的明珠之一。 我国在四千年前

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在历史的发展长河中,铜是与人类打交道最早而且最为密切的金属之一。铜也是最早称雄于世的金属,它对人类社会的发展曾经建立过不可磨灭的历史功勋。我们中华民族有着光辉灿烂的古代文明,铜的冶炼和使用,特别是青铜文化,便是其中璀璨夺目的明珠之一。

我国在四千年前已进入青铜时代。在商代,青铜的大量使用主要还是制工具。商代晚期,青铜业进入鼎盛时期,最能反映这个时期青铜冶造技术水平的是,1939年在河南安阳吴宫压发掘出来的大型祭器——司母戊鼎。

司母戊鼎是由含铜84.77%,锡11.64%,铅2.79%的青铜铸成,重875公斤。它是我国到目前为止发掘出来的最大的青铜器,也是世界上最大的古青铜器。从河南小屯发掘出来的当时炼铜用的泥制熔炉,每只最多熔炼12.5公斤铜,因此需用70个熔锅同时熔炼才成。加上制模、雕花、修饰等,估计要300人左右,可见当时炼铜的规模之大。

“人以铜为鉴,可以整衣冠”,鉴就是镜子。铜镜的制造又是青铜器技术的一大成就。铜镜表面光滑平整,绝大多数制成圆形。它是直接借金属反光来照看人的面容的。铜镜在我国使用了两千年左右,直到用玻璃镜子代替为止。

1965年在湖北出土的“越王勾践剑”,1967年在陕西发掘兵马俑时出土的两把宝剑,1968年在河北汉初刘胜(汉武帝之兄)墓中出土的两把宝剑,都是青铜所铸,虽长埋土中,却不生锈,锋利如新,实在是了不起的技术成果。以上宝剑为何如此锋利?原因是在铜里加锡之后,青铜性能变硬,但变脆了,铸的剑就易折断。再加入铁,性能变韧,不易折断。

铜在地壳中含量为十万分之三,自然界中纯铜是极少的,主要含在铜矿中。主要的铜矿有辉铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、赤铜矿(Cu2O)、蓝铜矿(2CuCO3·Cu(OH)2)、孔雀石(Cu2(OH)2CO3)以及胆矾(CuSO4·5H2O)等。

考古学家在商朝殷墟遗址发现了炼铜遗迹,其中有孔雀石矿石,发掘出来的铜器中不含硫,可以推断三千年前炼铜的原料大部分是孔雀石。发掘出来的一些笨重坩埚上还沾有铜渣,可以证明这是炼铜的坩埚。还在附近发现了木炭。从孔雀石冶炼铜的化学反应是:

Cu2(OH)2O3==2CuO+CO2↑+H2O;2CuO+C==2Cu+CO2

秦汉以后,我们的祖先在炼铜方面,还有三项重要成就。

第一项是白铜的发明。白铜是铜镍合金。在三世纪的著作《广雅》里记载的“鋈”,就是白铜。白铜呈银白色,不易锈蚀,现用于制造精密仪器。

第二项是黄铜的发明。考古证明早在西汉我国就能制造铜锌合金——黄铜。黄铜的机械强度高,现用来制造机器零件、轴承、弹壳、乐器等。

第三项是湿法冶金术的发明。宋朝沈括在《梦溪笔谈》中详细记载:“信州潜山县有苦泉,流以为涧,挹其水熬之,则成胆矾,煮胆矾则成铜。螯胆矾铁釜,久之也化为铜。水能成铜,物之变化,故不可测。”这一反应大规模用于铜的生产上,名叫“胆水浸铜法”,这是湿法冶金技术的起源,是我国人民在化学史上的一个重要贡献。


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