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關(guān)于青銅材料的論文
【摘要】青銅，是指銅與錫、鉛等其他化學(xué)元素的合金，有特殊重要性和歷史意義。因顏色呈青灰色而得名。青銅器在中國原始社會末期已經(jīng)被制造出來，之后中國經(jīng)歷了長達16個世紀(jì)的青銅時代，創(chuàng)造了輝煌燦爛的文明。而去青銅器如今也享譽世界，成為世界的收藏品，并且本身具有很大的歷史與文化價值。源遠流長的中國古代冶金技術(shù)造就了獨具特色的中國冶金技術(shù)文化，它構(gòu)成了中國傳統(tǒng)社會文化的主體與核心，并且是推動中華文化前進的重要力量之一。
【關(guān)鍵詞】青銅,青銅器,銅,冶金技術(shù)
1，引言:
青銅，是鉛、銅和錫的合金，有特殊重要性和歷史意義。早在公元前3000年就已制造出青銅，但用作一般應(yīng)用的人工制品要晚得多。荷馬在《伊利亞特》史詩中提到希臘火神赫斐斯塔司把銅、錫、銀、金投入他的熔爐，結(jié)果煉成阿基里斯所用的盾牌。銅和錫的比例變化范圍很大（從殘存人工制品中測得，銅含量為67~95%）；但在中世紀(jì)已經(jīng)知道不同的比例可以產(chǎn)生不同的效用。威尼斯圣馬可教堂圖書館收藏的11世紀(jì)希臘手抄本中列舉了1磅銅與2盎司錫的合金，即8比1的比例，這與后來使用的炮青銅相近。
青銅較銅堅硬，熔點較低，容易熔化和鑄造；青銅也較純鐵堅硬，不同合金成分的青銅適于制造炮管和機器軸承。在工具和武器中，歷史上以鐵代替青銅并不是鐵本身有任何特殊優(yōu)點，而是由于鐵較銅和錫豐富。鐘青銅的特性是受敲擊時能發(fā)出洪亮的聲音。其含錫量較高，為1/4~1/7.雕塑青銅含錫量低到1/10，有時還加入鋅和鉛的混合物。鋅能提高硬度，軸承合金中通常含少量的鋅。青銅中加入少量的磷能改善其性能和強度；磷青銅含磷量鑄錠可達1~2%，鑄件只含微量；它的強度高，特別適用于作泵的柱塞、閥和套。在機械工業(yè)中也使用錳青銅，它含有少量錫或甚至不含錫，但含有大量鋅和錳。除用作工具和武器外，青銅也廣泛用于制作錢幣；很多銅幣實際上是用青銅鑄造的，其典型成分是4%的錫和1%的鋅。青銅是和水一樣熱脹冷縮的物質(zhì)。
商周青銅器中數(shù)以萬計的銅器留有銘文，這些文字，現(xiàn)在一般叫金文。對于歷史學(xué)者而言起著證史、補史的作用。中國青銅器的銘文，文字以鑄成者為多。凹入的字樣，稱為陰文，少數(shù)文字凸起，稱陽文。商代和西周，可以說銘文都是鑄成的，只有極個別用鋒利的工具刻字的例子。 西周晚期，開始出現(xiàn)完全是刻成的銘文。戰(zhàn)國中期，大多數(shù)銘文已經(jīng)是刻制的，連河北省平山中山王漢墓的三件極為典重的禮器，都是契刻而成，其刀法異常圓熟，有很高的藝術(shù)價值。 古人認(rèn)為青銅器極其牢固，銘文可以傳流不朽，因此要長期流傳的事項必須鑄在青銅物之上。因此，銘文已成為今天研究古代歷史的重要材料。
2，青銅的作用：
青銅是人類歷史上一項偉大發(fā)明，它是紅銅和錫、鉛的合金，也是金屬治鑄史上最早的合金。青銅發(fā)明后，立刻盛行起來，從此人類歷史也就進入新的階段－青銅時代。
青銅具有熔點低、硬度大、可塑性強、耐磨、耐腐蝕、色澤光亮等特點，適用于鑄造各種器具、機械零件、軸承、齒輪等。
中國使用銅的歷史年代久遠。大約在六、七千年以前我們的祖先就發(fā)現(xiàn)并開始使用銅。1973年陜西臨潼姜寨遺址曾出土一件半圓型殘銅片，經(jīng)鑒定為黃銅。1975年甘肅東鄉(xiāng)林家馬家窯文化遺址（約公元前3000左右）出土一件青銅刀，這是目前在中國發(fā)現(xiàn)的最早的青銅器，是中國進入青銅時代的證明。相對西亞、南亞及北非于距今約6500年前先后進入青銅時代而言，中國青銅時代的到來較晚，但卻不能否認(rèn)它是獨立起源的，因為中國存在一個銅器與石器并用時代，年代距今約為5500~4500年。中國在此基礎(chǔ)上發(fā)明青銅合金，與世界青銅器發(fā)展模式相同，因而可以排除中國青銅器是由境外傳播而來之說。
“國之大事，在祀及戎”。對于中國先秦中原各國而言，最大的事情莫過于祭祀和對外戰(zhàn)爭。作為代表當(dāng)時最先進的金屬冶煉、鑄造技術(shù)的青銅，也主要用在祭祀禮儀和戰(zhàn)爭上。夏、商、周三代所發(fā)現(xiàn)的青銅器，其功能（用）均為禮儀用具和武器以及圍繞二者的附屬用具，這一點與世界各國青銅器有區(qū)別，形成了具有中國傳統(tǒng)特色的青銅器文化體系。
3，青銅的冶金技術(shù)：
在世界各人類文明發(fā)源地，使用金屬都是從銅開始。約在新石器時代初期，人們在開采和加工石料中發(fā)現(xiàn)了天然銅。這種純銅質(zhì)地較軟，不宜制作工具，但紅紫光亮，較易成型，運用加工石頭的方法可打制成誘人的小物件。新石器時代晚期和夏代，銅石并用，但銅制品的作用并不大。
最初可能是篝火燃燒從孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]還原出銅。因其中常雜有錫、鉛等元素，煉出的自然是錫（鉛）青銅。新石器時代中期燒陶溫度大約已高過900℃，不僅使熔鑄天然銅器成為可能，而且能從還原溫度只需800℃的孔雀石煉出銅。在陜西甘肅曾發(fā)現(xiàn)至今約6000年前含20%～26%鋅及少量鉛、錫的銅合金片狀和管狀物。
中國古代青銅器的另一個突出特征是制作工藝的精巧絕倫，顯示出古代匠師們巧奪天工的創(chuàng)造才能。用陶質(zhì)的復(fù)合范澆鑄制作青銅器的和范法，在中國古代得到充分的發(fā)展。陶范的選料塑模翻范，花紋刻制均極為考究，渾鑄、分鑄、鑄接、疊鑄技術(shù)非常成熟。隨后發(fā)展出來毋需分鑄的失蠟法工藝技術(shù)，無疑是青銅鑄造工藝的一大進步。
最初煉銅可能是在地上挖個坑，放入木柴、礦石，還原出的銅沉積在坑底。后來發(fā)展為地上筑爐，但是破爐取銅，一爐只煉一次。在臨汝龍山文化遺址（公元前2000年）出的土泥質(zhì)爐，壁厚2 cm，內(nèi)附紅銅液。在鄭州龍山文化遺址發(fā)現(xiàn)熔化青銅的殘爐表明，是把金屬或礦石跟木炭燃料放到一起并在爐內(nèi)插入風(fēng)管熔煉，為內(nèi)加熱。
春秋戰(zhàn)國時期鑄造青銅器的技術(shù)進一步發(fā)展，由于經(jīng)驗的積累，鑄造各種青
銅器時銅與錫的配合已有一個比例�！吨芏Y·考工記》說：金有六齊：六分其金，而錫居其一，謂之鐘、鼎之齊；五分其金，而錫居一，謂斧斤之齊；四分其金，而錫居一，謂之戈戟之齊；三分其金，而錫居一，謂之大刃之齊；五分其金，而居二，謂之削殺矢之齊；金錫半，謂之鑒燧之齊。
這里的所謂金就是銅，銅錫合金即青銅。所謂“金之六齊”，就是區(qū)分青銅品種的六種配方之分量，以制造各種用器。所謂“鐘、鼎之齊”銅、錫比例為六比一，即銅占85.71%，錫占14.29%�！案镏R”的銅、錫比例為五比一，即銅占83.33%，錫占16.67%�！案觋R”的銅、錫比例為四比一，即銅占80%，錫占20%�！按笕兄R”所需銅、錫比例為三比一，即銅占75%，錫占25%�！跋鳉⑹钢R”銅、錫比例為五比二，即銅占71.43%，錫占28.57%。“鑒燧之齊”銅、錫比例為一比一，即各占50%。楊寬先生認(rèn)為：《考工記》規(guī)定各類青銅器的“銅錫合金的比例是很合乎合金的原理的”①。青銅中錫的成分占17%到20%最為堅韌。《考工記》說“斧斤之齊”錫占16.67%，“戈戟之齊”錫占20%，是因為斧、斤、戈、戟都需堅韌。青銅中錫的成分占30-40%，硬度最高�！犊脊び洝分幸�(guī)定“大刃之齊”錫占25%，“削殺矢之齊”錫占28.75%，是因這類武器所需硬度高。青銅中錫占的分量增多，光澤就會從青銅色轉(zhuǎn)為赤黃色、橙黃色、淡黃色。錫占到30-40%，青銅就會變?yōu)榛野咨��！犊脊び洝芬?guī)定“鐘鼎之齊”錫占14.29%，為了使它能呈現(xiàn)橙黃色較美觀，同時也為了能敲出美妙的聲音�！犊脊び洝芬�(guī)定“鑒燧之齊”錫占50%，是因為銅鏡需要白色光澤。
4，青銅的影響
青銅在我們?nèi)祟惖臍v史長河中很早就出現(xiàn)了，它的出現(xiàn)也令人們的生產(chǎn)力與生活方式發(fā)生了很大的改變。
商周青銅器中數(shù)以萬計的銅器留有銘文，這些文字，現(xiàn)在一般叫金文。對于歷史學(xué)者而言起著證史、補史的作用。中國青銅器的銘文，文字以鑄成者為多。凹入的字樣，稱為陰文，少數(shù)文字凸起，稱陽文。
商代和西周，可以說銘文都是鑄成的，只有極個別用鋒利的工具刻字的例子。西周晚期，開始出現(xiàn)完全是刻成的銘文。戰(zhàn)國中期，大多數(shù)銘文已經(jīng)是刻制的，連河北省平山中山王漢墓的三件極為典重的禮器，都是契刻而成，其刀法異常圓熟，有很高的藝術(shù)價值。古人認(rèn)為青銅器極其牢固，銘文可以傳流不朽，因此要長期流傳的事項必須鑄在青銅物之上。因此，銘文已成為今天研究古代歷史的重要材料。
對于青銅文化，綜觀整個歷史，在中華大地上，似乎沒有一種文化形態(tài)能夠在這樣長的時間跨度和歷史時期對后世形成這樣深遠的影響。如今青銅器的歷史價值和文化價值就彰顯出來了，其輝煌和奪目是后世無法想象和復(fù)制的。
參考文獻：
�。�1）謝乾豐，略論中國古代冶金技術(shù)文化
�。�2）中國古代銅冶金技術(shù)的輝煌成就
（3）周鳳遠，工程材料及應(yīng)用（第二版）
（4）倪建林,傳統(tǒng)青銅藝術(shù)冶鑄文明
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