问题2:古剑之奇 •防锈 •柔韧性 •精美一一菱形暗格纹之谜
问题2:古剑之奇 •防锈 •柔韧性 •精美——菱形暗格纹之谜
1994年3月1日,举世闻名的“世界第八大奇迹"一秦始皇兵马俑 二号俑坑正式开始挖掘。 在二号俑坑内除出土有铜矛、铜弩机、铜镞、残剑等外,还发现了一批青 铜剑,长度为86厘米,剑身共有八个棱面。考古学家用游标卡尺测量,发现 这八个棱面的误差不到一根头发丝,已经出土的19把青铜剑,剑剑如此。这 批青铜剑内部结构紧密,剑身光亮平滑,刃部磨纹细腻,纹理来去无交错,它 们在黄土下沉睡了000多年,出土时依然光亮如新,锋利无比。科研人员测 试后发现,剑的表面有一层10微米厚的铭盐化合物。这一发现立刻轰动了 世界,因为这种铬盐氧化处理方法,是近代才出现的先进工艺,德国人在 1937年、美国人在1950年先后发明并申请了专利。 事实上,关于铬盐氧化处理的方法,绝不是秦始皇时代的发明,早在春 秋战国时期,中国人就掌握了这一先进的工艺。越王勾践“卧薪尝胆”,一 举击败了吴王夫差,演出了历史上春秋争霸的最后一幕。这场惊心动魄的 战争也随着岁月的流逝静静沉睡在历史长卷里,忙碌的后人几乎把它遗忘 了。然而,一支考古队在挖掘春秋古墓时,意外发现了一把沾满泥土的长 剑,剑身上一行古篆一一“越王勾践自用剑”。这一重大的考古发现立即轰 动全国,但更加轰动的消息却来自对古剑的科学研究报告。最先引起研究 人员注意的是,这柄古剑在地下埋藏了两千多年为什么没有生锈,为什么 依然寒光四射、锋利无比呢?进一步的研究发现,“越王勾践剑”千年不锈 的原因在于剑身镀上的一层含铬金属。铬是一种极耐腐蚀的稀有金属,地 球岩石中含铬量很低,提取十分不易。再者,铬还是一种耐高温的金属,它 的熔点大约在4000℃
在清理秦始皇兵马俑一号坑的第一过洞时,考古工作者发现一柄被重 达150千克的陶俑压弯了的青铜剑,其弯曲的夹角超过45°!当人们移开陶 俑之后,奇迹出现了:那又窄又薄的青铜剑,竟在瞬间反弹平直,自然恢复。当 代冶金学家梦想的“形态记忆合金”,竟然出现在000多年前的古代墓葬 里!
表2锡对青铜机械性能影响 Sn(%) 抗拉强度(Kg/) 延伸率(%) 硬度(B) 5 25 18 50 10 28 10 60 15 32 .5 85 20 32 1 150 25 25 <1 280 30 10 0 420
铅一般不溶于纯铜液,以软夹杂的形式存在 于铜基体内,对铜体起到一种切割作用网。青铜内 加铅,可以改善切削加工性能,减少晶间收缩,提 高器物抗疲劳强度,减少机械撞击和开裂,但铅含 量过多,会使器物强度、硬度降低,耐腐蚀能力变 差。从上述各时期青铜剑铅含量的变化能够看出, 对于铅的作用,古人也经历了“无一加一增加一减 少”这样一个认识过程