青銅兵器不鏽之謎(圖)

發表：2008-05-20 22:51

秦俑坑數以萬計的青銅兵器雖埋在地下兩千多年，但挖出後，仍寒光閃閃，鋒利無比。這是什麼原因造成的呢？

經過對劍、矛、鏃、殳等兵器進行微光顯微光譜、X光螢光、電子探針、光譜分析等檢驗，發現其兵器表面有一層緻密的含鉻化合物的氧化層。北京銅鐵學院曾對一支三棱銅鏃用電子針進行分析，結果表明它表面鉻的含量為0.87-2.23％，平均1.98％，厚度約10至15微米。對一支秦劍進行過四次電子探針測，也是只有表層含鉻，含量達0.6-2％，厚度10-15微米。用原子吸收分光光度測量，一戈錞表面含鉻0.23％。

化學鍍鉻技術的發明，是我國於兩千年前首創的奇蹟，至遲是由秦代人發明的。關於這一工藝的具體方法，今天已不得而知，但根據模擬性的實驗，用鉻礦石的火硝在空氣的參與下，經過800度至1000度的焙燒，可浸出製成鉻酸鹽或重鉻酸鹽。再把重鉻酸鹽加溫到400度左右，使其液化，塗到青銅劍、鏃的表面，即可形成一層灰色的鉻鹽氧化層，具有良好的防腐蝕功能。這是當時生產條件下的一項特殊工藝。這種工藝在西漢時期仍沿用，在西漢滿城漢墓中就發現這種經過鉻鹽氧化工藝的兵器，後來再沒有發現過這種情況。因此，這種工藝後來失傳了，遂成為千古之謎。

青銅劍的鋒利程度簡直使人難於想像。現存故宮博物院的那柄秦俑坑青銅寶劍，我們曾作過試驗，在桌面上放一疊紙，然後輕輕地將劍從紙上拉過，一次居然劃透了十九張紙。這把劍是用銅、錫、鉛等金屬製成的，且各種金屬的比例掌握得恰當好處，從而使秦劍堅硬鋒利而富有韌性。

在青銅兵器的鑄造過程中，我們驚訝地發現，在兩千多年前人們已使用了標準化工藝，這可是一個了不起的創造。所謂標準化是指同類產品部件必須能夠互相通用，以便於大規模生產和檢驗管理，同時也便於更換和維修，它是現代化工業的產物。但通過對秦俑坑兵器的實測結果，發現數百件弩機的牙、栓、刀和其它部件，完全可以互換通用，輪廓誤差不超過1毫米。銅箭鏃按照應用需要，分為四種類型，形成了系列產品，同類型銅鏃的三個面的輪廓誤差不大於0.15毫米，鏃頭鋒刃採用流線型三維空間曲線，放大24倍後與當代生產的手槍彈頭輪廓線竟奇蹟般的重合。由此可見秦代兵器生產型號、式樣已規範化、系列化。1982年英國標準化專家在看到這批兵器後讚不絕口，並公認世界的標準化發源於中國的秦代。

来源:中華文化信息網

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