铬盐化合物青铜剑秦始皇陵青铜剑 _生活百科

1976年4月23日，在秦始皇兵马俑一号坑东北端发现了一个新的兵马俑坑，命名为秦兵马俑二号坑，在这里发现了大量的武器、铜马车等。编组成复杂的军阵，其中有一部分的青铜宝剑被兵马俑压了近2000年，考古专家们认为已经损毁了，但是放在一边没多久，这些青铜剑居然自己恢复了原来的状态，有些青铜宝剑在出土时居然就像崭新的，还没有生锈，这让专家们大为震惊。（秦兵马俑1-4号坑布局图，4号坑未开掘）

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为什么青铜剑千年不锈？既然2000年仍然保持崭新状态，科学家就用现代技术检测这些宝剑到底为何不生锈。通过仪器检测，在宝剑剑体表面发现了10微米（1毫米相当于1000微米）氧化膜，而这层氧化膜含有2%的金属铬，形成的铬化物保护膜防止了锈迹的产生。（二号坑照，未清理前）

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根据现在资料显示，西方在1798年才发现金属铬并命名，到上个世纪的三四十年代才发明了镀铬技术，我们中国早在秦朝就已经有了类似的技术。
铬金属具有很强的耐腐蚀性，即便在酷热的状态下氧化也非常慢，镀在其他金属上铬可以保护主体金属不受腐蚀。这些刀剑处于相对干燥和氧气稀薄的地下，这层保护膜更能保护这些刀剑不受腐蚀了。（崭新的青铜剑）

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为何青铜剑能恢复原状？上个世纪70年代，出现了一种记忆金属，又称形状记忆合金，在物理材料科学中有一种能够记忆形状的合金，它们能够在变性的情况下恢复最初状态。现在广泛应用于航天、精密模具中。

1951年，美国科学家合成金-镉合金、1953年合成铟-铊合金、1963年合成镍-钛合金，这些合金都有记忆功能，将这些合金弯曲后，它们会自行恢复到最初的状态。尤其是镍钛合金合成后，记忆合金进入研发的热潮。（记忆合金其中一种的记忆恢复图）

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1976年秦兵马俑二号坑就出土了具有记忆功能的合金青铜剑，才使得这些弯曲的青铜剑恢复了原状。那时世界最先进的国家才研究这类记忆合金没多久，还没有广泛应用，而2000多年前的中国秦朝已经将这种合金应用到刀剑上了，不得不让人叹为观止。
不管是秦兵马俑中的镀铬技术，还是刀剑中有记忆合金的技术，现在还搞不清楚当时秦人是怎么完成这些高端技术的神操作，有待进一步研究证明！
在秦始皇陵兵马俑坑中，发现的青铜剑，为铜锡合金制成，并含有微量的镍、铝、铁、锌等十多种金属元素。这种合金的硬度为HRC22至24度，已达到调质后的中碳钢的硬度。
为什么秦俑坑出土的青铜兵器不生锈呢？科学家对出土的青铜剑、青铜矛等兵器经电子探针和质子X光荧光分析，剑的表面有一层10至15微米的含铬氧化物保护层，表明曾采用铬盐氧化处理技术。这些兵器的表面有一层含铬化合物的氧化层，其含铬量达到0.78%至2.32%，厚度为10至15微米。
用氧化铬防锈是一种先进的工艺方法，经过了铬盐氧化处理的青铜兵器具有防腐抗锈的良好性能，所以这些兵器虽藏在地下2000余年仍然无锈，光亮如新。
【铬盐化合物青铜剑秦始皇陵青铜剑】

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