中國(guó)最早使用冷兵器是在原始社會(huì)末期,即大約在公元前二千多年左右,而最早冶煉和使用銅制冷兵器則在奴隸社會(huì)末期,而最早冶煉和使用鐵制冷兵器則在奴隸社會(huì)末期,即公元前6~7世紀(jì)左右。西方的文明古國(guó)和有文化發(fā)源的地區(qū),也是銅制冷兵器早于鐵制冷兵器若干年代。 當(dāng)然個(gè)別也有鐵制冷兵器早于銅兵出現(xiàn),那是天外太空來(lái)客—太空隕鐵墜落在地球上,被原始社會(huì)人類(lèi)無(wú)意發(fā)掘冶煉鑄造成冷兵器,但銅兵早于鐵兵這是普遍客觀的事實(shí)。 ▲隕鐵從太空墜毀在地球上,終被遠(yuǎn)古人類(lèi)發(fā)掘開(kāi)采天鐵制作鐵兵,這只是個(gè)別例子 ▲巨型富鎳隕鐵,需要五六千多度以上高溫才能熔煉,而史前原始社會(huì)的人類(lèi)沒(méi)這條件實(shí)現(xiàn) ▲古埃及法老圖坦卡蒙陵墓中一把陪葬黃金刀鞘匕首系富鎳隕鐵打造,距今已有4千多年,含有10%鎳和0.6%鈷,那年代古人處于刀耕火種,根本沒(méi)條件熔煉太空隕鐵制作冷兵器,這是一個(gè)難解謎團(tuán) 為什么在人類(lèi)社會(huì)使用金屬制作冷兵器的歷史上銅器早于鐵器?這是有以下幾方面的原因: 其一:地球上礦藏只有自然銅存在,沒(méi)有自然鐵。顧思名義,自然銅是地球地表上原來(lái)早已存在的金屬純銅,而且是一種含銅高達(dá)98~99%的紅銅,外表具有金屬光澤,又具有良好的加工性能。當(dāng)原始社會(huì)的史前人類(lèi)為尋找打磨石器而四處尋覓石料的時(shí)候,這樣無(wú)意發(fā)現(xiàn)曝露在地表的純銅礦藏。最初他們是把它當(dāng)成石料去打制石器。在實(shí)踐操作中必定發(fā)現(xiàn)自然銅具有石頭無(wú)法比擬的延展性,可以按需要打制成一定的形狀。如果放在火里高溫?zé)裏汛蚱饋?lái)就更容易。 ▲自然銅原礦,地球地表常存在天然的純銅礦,很容易被古人發(fā)現(xiàn)采掘冶煉成金屬銅制作銅兵 ▲西周各種青銅戈,在純銅加入一定比例的錫和鉛,在模具內(nèi)熔煉鑄造冷兵器,其熔點(diǎn)能降低到800℃左右,做出的青銅矛鋒利而耐磨,制作成本低廉 要是燒到當(dāng)時(shí)高溫?zé)盏淖罡邷囟然蚋唿c(diǎn),紅銅就自然熔化(純銅熔點(diǎn)溫度1083.4℃),熔化的銅水可以流動(dòng),凝固后又能在容器內(nèi)凝成一定形狀,這是鑄造銅器的最早的萌芽。銅制冷兵器就是這樣逐漸發(fā)展得來(lái)的。 而鐵的情形則很不相同,鐵極易氧化,所以自然界中都是氧化物或其他化合物的形態(tài)存在,除了從天外墜落下的隕鐵外,地球地殼表面上基本沒(méi)有自然鐵存在。而隕鐵的數(shù)量非常稀少,加工比純銅難度高出許多,因混含鎢、鎳、鉻等金屬需要更高溫度熔化,當(dāng)時(shí)古人和社會(huì)不具備這個(gè)冶金條件。所以在世界各地對(duì)隕鐵的利用大多也比使用銅器制作兵器出現(xiàn)更晚。 ▲青銅兵器由于銅綠耐銹,這是鐵兵易銹不如銅兵的地方 其二:銅礦石比鐵礦石在地球地殼表面極易發(fā)現(xiàn)。雖然,總的來(lái)說(shuō)鐵的儲(chǔ)藏量多于銅。但一般說(shuō)鐵礦石與普通石頭從外觀上對(duì)于古人來(lái)講很難區(qū)分,不易引人注目,更不易使人聯(lián)想到可以用來(lái)冶煉金屬制作兵器。而銅礦石則不然,銅礦中有一種名叫孔雀石的礦物,其主要成份為堿性碳酸銅,外表色彩鮮艷奪目,極易引人注意的??兹甘Ec自然銅一起伴生出現(xiàn),并與銅銹有類(lèi)似的綠藍(lán)色,這就使人容易生產(chǎn)由此及彼的聯(lián)想,進(jìn)而探索用孔雀石煉銅的途徑。 ▲天然孔雀石以湖北、江西、廣東、云南出產(chǎn)最多,其含銅最高可達(dá)70%以上,常與其它含銅礦物伴生,系古人冶煉金屬銅制作銅兵的重要原料 其三:古代煉銅比煉鐵技術(shù)難度低許多。古代煉銅的原料主要是氧化銅礦,包括各種碳酸銅礦物,碳酸鹽受熱就分解變成氧化物。氧化銅礦與木炭一起加熱,就能還原出純銅來(lái)。銅的高溫熔點(diǎn)只有1083.4℃,而鐵的熔點(diǎn)為1537℃,故煉鐵比煉銅難。 雖然鐵礦石的還原溫度并不需要這么高,但溫度低時(shí)還原的速度很慢,所對(duì)于實(shí)用冶金無(wú)意義。同時(shí)低溫還原出來(lái)的鐵在冷卻時(shí)很容易被重新氧化,又變成氧化物即鐵銹。另外,低溫?zé)掕F需要含鐵很高的富鐵礦,才能得出純鐵錠。而一般較貧乏的鐵石英巖石中的鐵很分散,即使鐵被還原出來(lái)以后,也很難與石頭分離,只有在較高溫度下,這些分散在石頭中的鐵才能聚集起來(lái),成為較大顆粒的鐵,煅打時(shí)才不致散碎。因此,古代生產(chǎn)煉鐵的實(shí)際溫度,要比氧化鐵開(kāi)始被還原的理論溫度高許多。實(shí)際上不會(huì)低于煉銅的溫度。至于那種以為氧化鐵還原溫度不高就推論煉鐵容易的觀點(diǎn)是不正確的。 ▲古代開(kāi)采銅礦示意圖 ▲赤鐵礦,剖面有金屬光澤,古人稱(chēng)代赭石,含鐵量高達(dá)70%以上,是古人冶煉鐵兵的重要原料 ▲銹蝕不成樣子的漢代鐵質(zhì)環(huán)首短削刀,鐵兵最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國(guó)時(shí)代,但是鐵兵易銹難以保存,故大多傳世極少 現(xiàn)代煉銅工藝與古代迥然不同。古代最初使用的孔雀石含銅豐富(含銅10~20%或更高)的氧化銅礦,可以直接用簡(jiǎn)易的爐子投以木炭進(jìn)行冶煉,得到較純的銅即紅銅。而銅礦中通常含有的鐵則因爐溫低而還原極少,這也是古代能直接煉出紅銅的原因之一。 現(xiàn)代煉銅一般用的是含銅很貧乏的硫化銅這類(lèi)貧銅礦,含銅量只有百分之幾或千分之幾。因此,第一需要選礦,要從十幾噸或幾十噸原礦中選出一噸精礦;第二需要焙燒,或把硫化礦焙燒氧化礦,然后才能進(jìn)行還原熔煉,或把含硫部分氧化,煉出冰銅(即一種銅、鐵、硫的熔體),然后進(jìn)行吹煉;第三是熔煉之外還需要精煉,因?yàn)楝F(xiàn)代需要的銅純度很高,所以要采用電解等精煉技術(shù)。當(dāng)然這一套現(xiàn)代生產(chǎn)流程與古人煉銅差異很大的,不可同日而語(yǔ)。 ▲現(xiàn)代采礦采用爆破鐵礦礦脈開(kāi)采鐵礦,效率很高 所以看來(lái),銅制冷兵器的制作出現(xiàn)是人類(lèi)利用金屬制作武器的開(kāi)端,煉銅早于煉鐵,這不僅為歷史上證明是客觀真實(shí)的。 |
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