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铜是人类最早使用的金属之一 。 在我国 , 铜的使用历史悠久 , 形成了中国古代独具特色的青铜文化 。 史前时期 , 黄河流域龙山文化、马家窑文化就开始使用铜器 。 青铜出现后 , 无论是纯铜(即红铜)还是砷铜等铜的合金 , 都由于机械性能不够优良 , 最终被青铜取代 。 仅仅是商周青铜器 , 就凭借其雄伟的造型、古朴的纹饰、精美的工艺而著称于世 , 堪称国之瑰宝 。
纵观世界历史 , 即便铜最先被人类发现和使用 , 但世界各地只出现了“青铜时代” , 而没有“红铜时代” 。 这是为什么?
一、青铜是如何被发明的?
首先 , 我们要明白“青铜”是什么?它是红铜(纯铜)与锡或铅的合金 , 因为颜色青灰 , 故名青铜 , 熔点在700-900℃之间 , 比红铜的熔点(1083℃)低 。 含锡10%的青铜 , 硬度为红铜的4.7倍 , 性能比红铜好 。
那么 , 性能如此优良的青铜 , 是如何被发明 , 并且投入使用的?
【青铜器|为什么只有“青铜时代”,没有“红铜时代”?】相关专家学者曾经对此做了一系列研究 , 终于发现了古人发明青铜的方法:
首先 , 古人可能在冶炼红铜的长期实践中 , 逐渐发明了青铜 。
古人在认识了“铜”这一金属之后 , 为了用铜矿石炼出红铜 , 就不断地进行实践 , 炼出的红铜还是会有一些杂质 , 比如少量的铅、锡、铁等 。 这种杂质的含量可能会随着人们冶炼技术的提高 , 含量越来越少 , 当然 , 它肯定不是大名鼎鼎的青铜 。
在长期的实践中 , 有些冶炼工人就会在无意识中认识到这种“合金(当时应该被认为是含有杂质的铜)”的性能 , 并且会逐渐认识到这种“合金”比红铜有更好的性能 。 既然有了这种认识 , 古人必然会想方设法冶炼青铜 。 比如 , 先冶炼出红铜 , 然后再加入锡、铅等金属 , 铜调整配方 , 最终配制出青铜 。
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古代采矿场景
其次 , 古人可能是在开采金属矿的过程中 , 无意间发现了青铜 。
古代人开采金属矿 , 通常会用到一种方法:用火烧烤岩石 , 然后浇水 , 使矿石裂缝 。 我们知道 , 锡青铜含锡25%时 , 熔点只有800℃ , 如果矿石是铜锡共生矿 , 那么 , 在800℃左右的木炭或干柴火焰中 , 要想得到青铜并不困难 。 经过长期经验积累 , 采矿工人是会认识到这种“青铜的”优越性 。 只要能认识到青铜的价值 , 他们就会有意识地提炼青铜 。
铜在社会生活中占有重要地位 , 曾深刻地影响了古代社会的发展进程 。 人类最先使用的金属应该是在自然界中能直接找到的 , 如自然金、自然银和自然铜 。 但是 , 青铜一经发明 , 便被迅速地应用到各个领域 。 人们放弃了红铜 , 这是为什么?
二、青铜与红铜有何区别?
青铜是金属冶铸史上最早的合金 , 早期是指铜锡合金 , 后来把除了黄铜、白铜以外的铜合金都称为青铜 , 可以分为锡青铜和特殊青铜(就是无锡青铜)两类 。 比如 , 由锡为主加元素的铜锡合金 , 又称为锡青铜 。 特殊青铜是指用其它元素来取代锡 , 这就是无锡青铜 , 铝青铜、铅青铜等无锡青铜 , 都具有更高的机械性、耐磨性与腐蚀性 。
红铜又称“紫铜” , 是从颜色上区别的 。 氧化前 , 红铜色泽比青铜亮 , 青铜略带青色或黄色偏暗;氧化后 , 红铜变为黑色 , 青铜则是青绿色或者巧克力色 。 红铜具有很好的导电性和导热性 , 塑性极好 , 易于热压和冷压力加工 , 大量用于制造电线、电缆、电刷等要求导电性良好的产品 。
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