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1 # 文化遠行
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2 # 史努比行走歷史
在出圖秦始皇兵馬俑時同時出土了距今兩千多年的青銅劍,雖然時隔數千年,但是卻光澤如新,毫不鏽跡,鋒利無比,那麼如何做到的呢?
1、根據科學測定,在青銅劍表面檢測出一層鉻鹽化合物,這是一層厚約10微米的氧化膜,能有效防止青銅劍表面生鏽腐蝕。這種技術是在20世紀才被德美髮明的,不得不感嘆古人的技術如何做到的,因為鉻的熔點有4000攝氏度,提取是很難的。
2、墓葬內部環境封閉,空氣不流通,也是青銅劍未被氧化的一部分原因。
古人的這種度鉻防氧化技術真的是領先世界很多年
,至於如何做到的仍然是一個我們需要去探索的謎底。
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3 # 一點學堂
在秦始皇陵兵馬俑坑中,發現的青銅劍,為銅錫合金製成,並含有微量的鎳、鋁、鐵、鋅等十多種金屬元素。這種合金的硬度為HRC22至24度,已達到調質後的中碳鋼的硬度。
為什麼秦俑坑出土的青銅兵器不生鏽呢?科學家對出土的青銅劍、青銅矛等兵器經電子探針和質子X光熒光分析,劍的表面有一層10至15微米的含鉻氧化物保護層,表明曾採用鉻鹽氧化處理技術。這些兵器的表面有一層含鉻化合物的氧化層,其含鉻量達到0.78%至2.32%,厚度為10至15微米。
用氧化鉻防鏽是一種先進的工藝方法,經過了鉻鹽氧化處理的青銅兵器具有防腐抗鏽的良好效能,所以這些兵器雖藏在地下2000餘年仍然無鏽,光亮如新。
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4 # 小崔聊收藏
第一,秦始皇的青銅劍做了防鏽處理。劍表面有一層密密的鉻鹽氧化屏,厚約十微米,相當於一張報紙厚度的十分之一。正是有了這層灰色的含鉻保護層,起到了強有力的抗鏽耐蝕的作用。而這種技術直到1950年,美華人才申請專利,可見我們的古人有多麼厲害。第二,就是墓坑內封閉的環境也有利於防止銅劍生鏽。第三,不是完全不生鏽,只是沒有嚴重腐蝕,浮鏽還是有的。
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5 # 使用者52159788440
自從發明了不鏽鋼,很多建材和工具用不鏽鋼。但是用在刀具上的很少,即使用上也不是最峰利的。但從岀土的古劍卻非常峰利又是千年不腐。對古劍的研究中只知道銅大部分,還有銀、金等貴金屬。還隔雜著其它元素。到目前為止,光金屬成份還是個迷。另外一個鑄造技術。俗話說:十年鑄一劍。突別是鍛練,碎火水的成分都是一個迷。還不知道什麼時間揭開迷底!
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6 # 新中式西風美學
答:青銅劍千年不朽原因有三:
一是劍的表面有一層10至15微米的含鉻氧化物保護層,表明曾採用鉻鹽氧化處理技術。
二是這些兵器的表面有一層含鉻化合物的氧化層,其含鉻量達到0.78%至2.32%,厚度為10至15微米。
三是用氧化鉻防鏽是一種先進的工藝方法,經過了鉻鹽氧化處理的青銅兵器具有防腐抗鏽的良好效能,所以這些兵器雖藏在地下2000餘年仍然無鏽,光亮如新。
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7 # 博而化易
秦始皇墓青銅劍為何千年不鏽?瀏覽了大家的回答,很專業很厲害。
芒果也沒有什麼其他的見解,不過芒果有一些思路還是想分享一下的,古人的智慧並不一定比我們落後,在軸心時代誕生的老子、釋迦摩尼、孔子、蘇格拉底等人,他們的智慧一直引領著今天的人類,由於一些不可抗拒的原因,比如戰爭、自然災害等等,使得很多資料消失不見,形成了一些空白斷層。
大家可以參考世界之謎,不僅中國其實國外也有很多考古發現,一些很奇怪的東西,現在的科技也不能夠解釋,研究也沒有任何結果,科技一方面帶領著人類繼續發展,探索太空宇宙,另外一方面就是繼續研究上古智慧,尋找人類的根源,人類文明的誕生之謎,歷史中有著太多的不可思議,很難說我們就比秦始皇的時代先進多少,很有可能現在的人類還沒有古代的先進呢。
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8 # 小馬哥帶你說事兒
謝邀,在秦始皇陵兵馬俑坑中,發現了一柄青銅劍,為銅錫合金製成,並含有微量的鎳、鋁、鐵、鋅等十多種金屬元素。這種合金的硬度為HRC22至24度,已達到調質後的中碳鋼的硬度。最令人驚奇的是,這把劍在地下埋了二千多年,當場去土鏽後,表面光亮如新,劍刃非常鋒利,一劍可劃透12層報紙。為什麼秦俑坑出土的青銅兵器不生鏽呢?科學家對出土的青銅劍、青銅矛等兵器經電子探針和質子X光熒光分析,劍的表面有一層10至15微米的含鉻氧化物保護層,表明曾採用鉻鹽氧化處理技術。這些兵器的表面有一層含鉻化合物的氧化層,其含鉻量達到0.78%至2.32%,厚度為10至15微米。
用氧化鉻防鏽是一種先進的工藝方法,經過了鉻鹽氧化處理的青銅兵器具有防腐抗鏽的良好效能,所以這些兵器雖藏在地下2000餘年仍然無鏽,光亮如新。我們知道,現代鉻化處理技術是美國在1937年、德國在1954年分別獲得發明專利權的,而且防鏽一般只能保持60年左右,而2200年前的秦代人是怎麼掌握鉻鹽氧化處理技術的,至今還是一個謎。從二號坑出土的青銅劍,長86釐米劍身上有8個稜面,極為對稱均衡。
它們歷經2,000年,從地下出土,卻無蝕無鏽,光潔如新。用現代科學方法檢測分析,這些青銅劍表面竟塗有一層厚約10微米的氧化膜,其中含鉻2%。這一發現立即震動了世界,因為這種銘鹽氧化處理是近代才掌握的先進工藝。據說德國在1937年,美國在1950年才先後發明並申請專利,而且只有在一套比較複雜的裝置和工藝流程下才得以實現。秦人的鑄造水平之高,真是不可思議。這些青銅劍的韌性異常驚人。有一口劍,被一具150公斤重的陶俑壓彎了,彎曲度超過45度。當陶俑被移開的一瞬間,奇蹟發生了,青銅劍反彈平直,自然還原。這精湛的鑄劍技藝,令人膛目結舌,卻不知為何。
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9 # 穿越再現彼岸
1976年4月23日,在秦始皇兵馬俑一號坑東北端發現了一個新的兵馬俑坑,命名為秦兵馬俑二號坑,在這裡發現了大量的武器、銅馬車等。編組成複雜的軍陣,其中有一部分的青銅寶劍被兵馬俑壓了近2000年,考古專家們認為已經損毀了,但是放在一邊沒多久,這些青銅劍居然自己恢復了原來的狀態,有些青銅寶劍在出土時居然就像嶄新的,還沒有生鏽,這讓專家們大為震驚。(秦兵馬俑1-4號坑佈局圖,4號坑未開掘)
為什麼青銅劍千年不鏽?既然2000年仍然保持嶄新狀態,科學家就用現代技術檢測這些寶劍到底為何不生鏽。透過儀器檢測,在寶劍劍體表面發現了10微米(1毫米相當於1000微米)氧化膜,而這層氧化膜含有2%的金屬鉻,形成的鉻化物保護膜防止了鏽跡的產生。(二號坑照,未清理前)
根據現在資料顯示,西方在1798年才發現金屬鉻並命名,到上個世紀的三四十年代才發明了鍍鉻技術,我們中國早在秦朝就已經有了類似的技術。
鉻金屬具有很強的耐腐蝕性,即便在酷熱的狀態下氧化也非常慢,鍍在其他金屬上鉻可以保護主體金屬不受腐蝕。這些刀劍處於相對乾燥和氧氣稀薄的地下,這層保護膜更能保護這些刀劍不受腐蝕了。(嶄新的青銅劍)
為何青銅劍能恢復原狀?上個世紀70年代,出現了一種記憶金屬,又稱形狀記憶合金,在物理材料科學中有一種能夠記憶形狀的合金,它們能夠在變性的情況下恢復最初狀態。現在廣泛應用於航天、精密模具中。
1951年,美國科學家合成金-鎘合金、1953年合成銦-鉈合金、1963年合成鎳-鈦合金,這些合金都有記憶功能,將這些合金彎曲後,它們會自行恢復到最初的狀態。尤其是鎳鈦合金合成後,記憶合金進入研發的熱潮。(記憶合金其中一種的記憶恢復圖)
1976年秦兵馬俑二號坑就出土了具有記憶功能的合金青銅劍,才使得這些彎曲的青銅劍恢復了原狀。那時世界最先進的國家才研究這類記憶合金沒多久,還沒有廣泛應用,而2000多年前的中國秦朝已經將這種合金應用到刀劍上了,不得不讓人歎為觀止。
不管是秦兵馬俑中的鍍鉻技術,還是刀劍中有記憶合金的技術,現在還搞不清楚當時秦人是怎麼完成這些高階技術的神操作,有待進一步研究證明!
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10 # 祥子談歷史
1994年,秦始皇陵一、二號俑坑中共發掘22把青銅劍,劍身光亮如新,寒氣逼人,劍鋒可一下將18層報紙劃開。劍身防腐的鉻鹽氧化處理工藝,竟然早於德國、美國申請專利2000多年,而“形態記憶合金”材料更是專家眼中的奇蹟,此訊息一出立刻震驚世界。
材質工藝,令人咂舌,堪稱奇蹟當時,在秦始皇陵二號俑坑內出土的19把青銅劍,鞘雖腐,但是劍身光亮平滑,去掉土層,鮮如新品,劍刃鋒利,磨紋細膩,紋理來去無交錯。每把長度為86釐米,劍身有八個稜面,每個稜面誤差不足一根頭髮絲,而且劍劍相同。
科研人員檢測發現,每把劍的表面附有一層10微米厚的鉻鹽化合物,可以徹底阻擋氧化。而2000年後的德國、美國,分別於1937年、1950年才對鉻鹽氧化處理工藝申請發明專利。
據科研人員介紹,鉻是一種稀有貴金屬,熔點高達4000攝氏度,提取極為不易,真難想象它是如何鍍在2000年前的青銅劍上的。
同時,更加令人咂舌不已的是一號坑發現的一把青銅劍,被150千克的陶俑壓彎成45度以上,而且長達2000多年。但是,當考古人員移開陶俑時,奇蹟出現了,青銅劍瞬間自然恢復平直。這可是後世冶金學家夢想的“形態記憶合金”材料,竟然出現在了2000多年的中國古代,簡直令人難以理解。
此外,考古學家們在春秋時期的古墓中發掘的越王勾踐劍的工藝技術,同秦始皇墓中的青銅劍如出一撤。因此,可以說秦始皇陵中出土的這類青銅劍的鑄造工藝,其巔峰應當是春秋時期。
青銅劍探源青銅劍,起源於奴隸制社會的商周時代。那個時期的青銅劍形如柳葉,製作粗糙,較為短小,長度略大於後世的匕首。
到了春秋晚期,青銅劍的長度普遍在五、六十釐米,而秦劍長度則達到了八、九十釐米,更加適應於作戰。該劍由劍身和劍莖(劍把)組成,莖長多為17—20釐米,戰鬥時可單手握莖,也可適用於雙手握莖。劍身與劍莖之間隔有一塊隔板,隔板有木質,也有青銅質。而在隔板和劍莖上鑲嵌有玉、金、銀等材料,代表不同身份的執劍者。
同時,經過材料科學分析,當時青銅劍的鑄劍藝術主要在於銅與錫含量的佔比,錫的佔比過少,劍身容易彎曲;反之,劍身太硬,易於折斷。但是,根據秦劍的化學定量分析顯示,秦劍銅錫的配比達到了一個硬韌完美結合的最高臨界點。所以,秦劍具有極強的攻擊性與戰鬥力。
青銅劍種類同心圓劍:劍首同心圓由多圈高同心度、高凸起、薄壁狀凸稜組成。以輪制工藝法,將劍莖與劍身鑄接成一體。如:越王勾踐劍。
花紋劍:劍刃表面均刻有精美的菱型暗格花紋,堪稱青銅劍表面處理的傳奇工藝之一。例如:秦始皇陵二號坑出土的19把青銅劍。
複合劍:主要針對作戰而鑄,硬高與韌度均達到了一個完美的結合點。劍脊硬度較低,用於吸收力量衝擊,避免折斷,而劍刃硬度較高,利於廝殺。如:秦始皇陵一號坑出土被150千克陶俑壓住的那把劍。
雖然,秦始皇墓青銅劍千年不鏽的疑問得以破解,但2000年前的精湛工藝又成了另一個難解之謎。
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戰國時期的冶煉技術已經達到一種很高的水平,青銅等金屬相對於鐵比較穩定。但不是不會生鏽,目前發掘的青銅劍,包括秦始皇墓中所發現的古代青銅劍、越王勾踐劍等其實都有生鏽現象。
至於為什麼不易生鏽,甚至幾千年還鋒利無比,一方面是由於鑄劍工藝,加入了很多“礦物質”煅燒萃取,形成一種特殊的合金,比如鉻,至於古人如何做到這點,還沒有很科學的解釋。其次是因為劍身在入葬之前浸泡過一層防腐蝕液,這在當時也是很了不起的技術
另外就是因為墓穴本身的隔離效果較好,空氣和溼氣的防範的較好,劍身得到保護沒有發生化學反應,其實也有很多古劍因為保護不力腐蝕了。