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青铜是铜与锡或铅的合金。
纯铜质地较软,锡、铅更软,三者的熔点都低,很易熔化,混合成为合金后,质地相当坚硬,足以铸造为各种器用。
凡此文化,都已有城市为中心的复杂社会组织,有了专业的工匠与祭师,也有了相当专业的武装人员。
中国新石器时代的铜制品,原始铜制品与青铜铸件各地均有出现,以其分布情形看,西部的铜制品早于东部。
由此,我们也许可以推测,中国地区的青铜工艺,当由西路传入,但传播过程中,中国地区的工匠可能并未得到铸造合金的完整知识,于是各地还是从打造原始铜件开始,摸索寻求青铜工艺的技术。
中国新石器文化制陶的工艺技术相当成熟,能够掌握火候,高温焙制陶器。从制陶工艺发展铸铜技术,有了掌握高温及制造陶模两项条件,铸造青铜的工艺,即不难有迅速的进展了。
青铜质脆易断,用于大型破土的农具与砍伐树木的斧斤,并不十分有用。
因此,使用青铜工具,未必能提高生产水平。
用青铜制作武器,却能提高杀伤力。
这一特征,也许可以解释几个青铜文化的现象:出现了专业的战士、复杂的社群,以及资源集中、资源分配不均等现象
青铜是一种铜锡合金,因此青铜的主要成分就是铜和锡了。当然了,青铜中还有别的元素,包括铅、铝、铍、硅、锰、铬、镉、锆、钛、镁和铁等。加入这些元素能够提高青铜的性能,可以使人们得到想要的性能。
青铜是人类历史上一项伟大发明,古代劳动人民在金属冶炼中逐步发现了铜与锡、铜与铅的配比的改变,能够使炼制出来的青铜属性发生变化的特点。青铜熔点低,加进的锡越多,熔点越低。同时随着加锡量的增多,硬度也随之增高,远远超过了红铜的硬度。但是当加锡过多时,青铜反而变脆,容易断裂。后来,人们又发现在青铜中加入定量的铅,就能克服青铜较脆的弱点。通过反复的实践,到春秋战国时期,古人已经总结出配制青铜的合金规律:1铜4锡5铅。
中国古代曾广泛使用青铜兵器,青铜究竟是用什么制成的?
青铜并非纯铜,而是合金。中国有地下实物和史书记载相配合的使用青铜兵器的朝代,最早该是夏。1950年代河南偃师二里头挖掘出土的青铜器,其中有青铜簇、青铜戈和青铜钺,鉴定制作年代在距今3500年左右,与古史所说的夏禹时代相吻合,可以说夏代就开始使用青铜兵器了。
之后商代的青铜兵器无论在数量还是质量上都达到相当高的水平。此时的青铜是铜、锡、铅三种金属的合金。冶铸青铜兵器时,合金随着含锡量的增加,熔点相应降低,而硬度却相应增高。从化验结果看,商代的青铜刀含铜约百分之八十五,含锡、铅约百分之十五;戈含铜约百分之八十,含锡、铅约百分之二十,簇的含铜量在刀戈之间。除了这三种金属外,商代青铜兵器中还检查出铁、银等微量元素。
而西周时期的青铜兵器制造技术比商代又有了很大提高,可以说非常成熟。据春秋时成书的《考工记》中,已经对青铜兵器中的铜、锡、铅三种成分的比例做了科学的规定。青铜中锡的成分如果占百分之十七到二十,坚韧度最佳。《考工记》中规定,戈、戟之类含锡应为百分之二十,这正好符合戈、戟这类刺击、勾杀兵器的使用要求;而“削杀矢之类”含锡量要达到百分之二十八点五七,符合锋刃兵器要求高硬度的要求。
秦代虽然铁器已大量使用,但青铜兵器仍然没有退出舞台,而技术工艺更加先进。据专业书籍介绍,现代仪器检测发现,秦代铜箭簇的表面有人工镀铬的防锈保护层,这种金属表面镀铬加工工艺,德国是1937年,美国是1950年方取得专利发明权,中国古人在二千多年前就创作了类似技术呢!
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