“秦青铜剑”——领先世界两千多年的冶金工艺

大秦帝国是中国历史上第一个伟大帝国,虽然秦朝从建立到灭亡之经历短短的15年(前221—前207),但是这期间其秦朝对中国历史上诸如政治、军事、文化等各方面都有重大的影响,也留下了很多具有历史意义宝藏。

最为著名的当属“世界第八大奇迹”兵马俑了,但是今天要介绍的并不是为人熟知的兵马俑,而是“秦青铜剑”。这些青铜剑出土发现之时,同样也立即震惊世界!


“秦青铜剑”——领先世界两千多年的冶金工艺




何以横扫六国?

1974年随着秦始皇兵马俑被发掘后,随之一齐出土的还有很多的秦国兵器,其中保存最完好也是最令人惊奇的当属锋利坚韧的秦青铜剑。

较之前比如战国时期其他六国的宝剑相比,秦青铜剑最大的特点是更加的长了。修长如柳叶的宝剑,又细又尖又长,长度大多为86厘米(最长的到95里面,战国六雄的剑在50到65厘米。)

在处于战国和秦朝的时期,行军作战的主要兵器有戈、钺、剑、矛、戟、弩等。在其中剑的主要功能是贯透敌人的铠甲直接刺杀,而不是劈砍。所以在战国七雄相争中,其他六国持剑的士兵一旦遇到秦国的长剑,在搏杀中更容易被刺到,正所谓“一寸长,一寸强。”在穷兵黩武的战国,具有精炼又优势的兵器,是攻城拔寨,无往不胜的法宝之一。


“秦青铜剑”——领先世界两千多年的冶金工艺


在我之前写过的一篇名为 的文章中,也有一个桥段可以看出秦剑长度之长:

荆轲取过地图献上,秦王展开地图,当图卷展到尽头,匕首“徐夫人”露了出来。荆轲趁机左手抓住秦王的衣袖,右手拿匕首直刺。未近身时,秦王已大惊,立即抽身跳起,衣袖挣断。慌忙抽剑,但因为秦王的宝剑“鹿卢”长八尺,太长而拔不出。荆轲追赶秦王,秦王绕柱奔跑。



2200多年的未解之谜——防锈技术

秦青铜剑不仅长,而且锋利无比。当剑在泥土中沉睡了2200多年之后,出土时表面依然光亮如新,毫无锈蚀的痕迹。

记得曾经看过一部关于国宝越王勾践剑的纪录片,片中说越王勾践剑出土时依然寒气逼人。当时有位考古人员的手不慎被划开一个一条小口,血流不止。我不知道是否有夸张的修饰,但是,之后的秦国青铜剑在冶金的技艺上,已经比吴越剑更上一层楼了。正是因为秦青铜剑上

前无古人后无来者的防锈技术


“秦青铜剑”——领先世界两千多年的冶金工艺

越王勾践剑

秦青铜剑被考古工作者分送相继送往中国地质科学院、中国有色金属研究院、上海冶炼厂等单位,经过用各类精密仪器检测和分析研究后,发现剑身表面有一层仅仅10微米的铬盐化合物,相当于一张报纸厚度的十分之一,含铬量为0.6%到0.2%左右。

正是有了这层含铬的保护层,才使得秦青铜剑在与化学成分含量复杂的泥土亲密接触的2200多年后,没有受到锈蚀。比起之前的越王勾践剑用的硫化处理的技术,防锈防腐蚀性能又有所提升。

更为重要的是,“铬盐氧化”的处理方法,是近代才出现的先进工艺。德国在1937年,美国在1950年先后发明,但其防锈性能一般只能维持60年左右。2200年的老祖宗是怎么实施这一道铬盐化合的防锈工艺的,至今是个谜。


“秦青铜剑”——领先世界两千多年的冶金工艺



完美的打磨和合金冶炼工艺

再看铸造和打磨工艺:秦青铜剑两面起脊,四纵四锷,剑身共有8个棱面,考古学家用游标卡尺测量后发现,8个棱面的宽度的误差不超过一根头发丝!在2000多年前能具有这样的工艺,不禁让人暗暗称奇。

在NOVA的《秦始皇的下地军队》这部纪录片中有对秦青铜剑铸造打磨工艺的剖析,考古学家先在剑身表面做硅铸件,以此保护秦剑,又获得了剑身、剑刃表面的打磨痕迹。

“秦青铜剑”——领先世界两千多年的冶金工艺

然后用高精度电子显微镜扫描硅铸件后,得到了这样的画面。

“秦青铜剑”——领先世界两千多年的冶金工艺

“秦青铜剑”——领先世界两千多年的冶金工艺

可见看出剑刃表面进行了精细的锉磨,打磨的纹理即使在放大若干倍之后仍然很细腻,纹理来去无交错,正是这些平行而又精细的细痕把秦剑变得致命的锋利。

但秦青铜剑毕竟是青铜所铸,在不久的历史后便被铁器所淘汰,退出了历史舞台。因为青铜的韧性不如铁器,加之秦剑更长,相比于其他较短的青铜剑来说,长而易折难免成为缺点。但是秦人掌握的可是青铜古兵器冶炼铸造中最巅峰的技艺,他们完美的解决了这个问题。

青铜是主要是铜、锡、铅的合金,在冶炼时,锡加多了剑太硬,容易折断。锡加少了剑太软,不锋利。在之前说的把秦青铜剑送去做检测分析显示:锡与铜的配比让青铜剑的硬度和韧性结合的恰到好处。所以这一把秦青铜剑是为长度、硬度、韧性,三者几乎完美结合的产物。

你以为仅仅是这就完了吗?更令人称奇的是:剑的表面含锡量为30%,内部却保持在20%左右!前面说了,锡含量高则硬,锡含量低则软,体会一下吧。

秦青铜剑是青铜古兵器时代最巅峰的辉煌。欲善其战,先利其器。秦皇灭六国、统一华夏的壮举可以说也离不开秦人领先世界两千多年的冶金技艺。


“秦青铜剑”——领先世界两千多年的冶金工艺




文中数据出自陕博的《中国历史密码》



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