PDF《古代中西方铁器应用的比较》

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2019 年6月1日星期六 责任编辑: 史楠 美术编辑:陈新颖

10 (了解更多光明讲坛内 容请扫描二维码关注光明讲坛公众微信号.

欢迎留言、 探讨、 推荐. ) [email protected] 本报教育部主办 铁器时代之前的 铜器时代 进入铁器时代之前, 人类文 明处于铜器时代, 且中西方在铜 器生产和使用上存在着巨大的差 异, 这种差异, 我们可以通过表

1 的简易

图表, 对其有直观的掌握. 对人类文明产生巨大影响的 材料技术, 其关键要素不仅包括 新技术出现时间的早晚, 更重要 的是大量使用这种材料的规模. 公元前5000 年―公元前4000 年 期间, 中西方均出现了人工冶铜 技术.在伊朗、 叙利亚、 埃及等地 考古发现了约公元前

4000 年的人 工制造的铜器和冶铜遗址.因此 通常认为, 西亚地区是最早出现 人工冶铜技术的地区.在中国陕 西临潼姜寨出土了约公元前

4700 年的人工冶炼制造的原始黄铜残 片和黄铜管.在欧洲也发现了约 公元前

5000 年的人工冶铜制品. 可见, 世界各地均很早就进入了 使用人工冶铜制品的时代. 由于当时的中国地区拥有到 处可得的铜矿资源和良好的高温 烧陶技术, 中国铜器时代的铜器 使用量持续增长.自约公元前3000 年开始的时代 (也就是古代 史书中所说的 五帝时代 ) , 中国 的冶铜技术已经比较成熟, 并且 广泛应用于生产生活和战争.在 夏代, 中国已经出现了铜鼎等大 型铜器, 至商周时期中国的铜器 技术发展到历史的巅峰.考古发 掘显示, 约公元前

1500 年的中国 已经普遍出现了利用高温冶炼和 铸造技术制作的精美青铜大鼎. 这些青铜遗存, 在如今的中国各 省、 市、 自治区的博物院馆中都可 以发现. 铜器时代冶铜、 制铜业的发 展首先要能够从自然环境中较方便地获得铜矿资源.除去小型铜矿资源不论, 在中国发现了 五十多处中型、 大型和超大型铜 矿, 这为中国铜器时代的快速发 展提供了充足的铜矿资源.而当时欧洲的铜矿资源则相对比较匮乏, 难以支撑冶铜技术的快 速发展.同时, 欧洲早期的冶铜 技术所使用的铜矿石主要是碳酸铜或氧化铜, 这种矿石比较容 易借助加热过程冶炼成铜.在当时, 当欧洲地表的碳酸铜或氧 化铜基本被耗尽后, 又没有适当 的高温技术及把硫化铜矿石冶炼成铜的相关技术, 因而欧洲出 现了约公元前3500 年之后冶铜活动的低迷和停滞.之后欧洲冶铜业虽有所复苏, 但在古罗马 出现之前, 欧洲整体的铜产量始 终保持较低的水平:自公元前5000 年欧洲及附近地区出现人工冶铜技术而进入发展期以后, 由于不能利用上述那些技术来处理需要更高温度冶炼的铜矿, 导致欧洲铜器的使用进入了衰退期.在公元前2000 年―公元前700 年的1300 年期间,根据不完全统计,西亚、北非和欧洲等地铜的年平均总生产量仅有约400 吨. 工业革命之前的 铁器时代 自公元前1000 多年前世界各地发明人工冶铁技术以来, 至20 世纪

70 年代, 人类都是处于广 义的铁器时代, 包括工业革命前 的传统铁器时代, 直至其后的后 铁器时代或钢铁时代.20 世纪晚 期在所涌现大量新材料的推动下 信息产业的兴起, 才标志着铁器 时代的结束. 早期的人工冶铁技术主要包 括炼铁和炼钢两个重要环节.炼 铁过程大致为: 用燃烧木柴、 煤炭 或木炭等燃料加热以氧化铁或硫 化铁为主的铁矿石, 达到足够高 的温度后燃料中的碳与铁矿石中 的氧或硫结合成气体逸出, 还原 出铁矿石中的铁.还原出来的铁 中还残留了铁矿石中的硫、 磷、 硅 等等, 以及多余的碳等杂质.炼 铁获得的产物被称为生铁, 其性 质脆而硬, 通常并不适合直接使 用.我们可以把炼铁过程简单地 理解为: 把天然铁矿石转变成含 有很多杂质的生铁.炼钢或制钢 过程大致则可以理解为: 利用多 数杂质元素比铁更容易氧化的特 性, 在高温下向生铁内输入空气 中的氧气以便氧化生铁内的硫、 磷、 硅、 碳等杂质元素, 然后设法 清除这些杂质氧化物.例如, 在液态铁水中投入氧化钙等造渣剂, 使其与氧化的杂质形成钢渣 漂浮于铁水表面并被清除.炼钢 过程中还可以控制适当的含碳量 或加入某些有利的元素, 以获得 更好的使用性能.我们可以简单 地把炼钢过程概括为: 去除生铁 中的杂质并获得洁净和优良性能 的钢制品. 在大约公元前