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秦始皇墓青铜剑为何千年不锈?
谢谢悟空小秘书邀请。
秦始皇墓青铜剑为何千年不锈?
浏览了大家的回答,很专业很厉害。
芒果也没有什么其他的见解,不过芒果有一些思路还是想分享一下的,古人的智慧并不一定比我们落后,在轴心时代诞生的老子、释迦摩尼、孔子、苏格拉底等人,他们的智慧一直引领着今天的人类,由于一些不可抗拒的原因,比如战争、自然灾害等等,使得很多资料消失不见,形成了一些空白断层。
大家可以参考世界之谜,不仅中国其实国外也有很多考古发现,一些很奇怪的东西,现在的科技也不能够解释,研究也没有任何结果,科技一方面带领着人类继续发展,探索太空宇宙,另外一方面就是继续研究上古智慧,寻找人类的根源,人类文明的诞生之谜,历史中有着太多的不可思议,很难说我们就比秦始皇的时代先进多少,很有可能现在的人类还没有古代的先进呢。
回答的不好请见谅,感谢大家浏览。
1976年4月23日,在秦始皇兵马俑一号坑东北端发现了一个新的兵马俑坑,命名为秦兵马俑二号坑,在这里发现了大量的武器、铜马车等。编组成复杂的军阵,其中有一部分的青铜宝剑被兵马俑压了近2000年,考古专家们认为已经损毁了,但是放在一边没多久,这些青铜剑居然自己恢复了原来的状态,有些青铜宝剑在出土时居然就像崭新的,还没有生锈,这让专家们大为震惊。(秦兵马俑1-4号坑布局图,4号坑未开掘)
为什么青铜剑千年不锈?
既然2000年仍然保持崭新状态,科学家就用现代技术检测这些宝剑到底为何不生锈。通过仪器检测,在宝剑剑体表面发现了10微米(1毫米相当于1000微米)氧化膜,而这层氧化膜含有2%的金属铬,形成的铬化物保护膜防止了锈迹的产生。(二号坑照,未清理前)
根据现在资料显示,西方在1798年才发现金属铬并命名,到上个世纪的三四十年代才发明了镀铬技术,我们中国早在秦朝就已经有了类似的技术。
铬金属具有很强的耐腐蚀性,即便在酷热的状态下氧化也非常慢,镀在其他金属上铬可以保护主体金属不受腐蚀。这些刀剑处于相对干燥和氧气稀薄的地下,这层保护膜更能保护这些刀剑不受腐蚀了。(崭新的青铜剑)
为何青铜剑能恢复原状?
上个世纪70年代,出现了一种记忆金属,又称形状记忆合金,在物理材料科学中有一种能够记忆形状的合金,它们能够在变性的情况下恢复最初状态。现在广泛应用于航天、精密模具中。
1951年,美国科学家合成金-镉合金、1953年合成铟-铊合金、1963年合成镍-钛合金,这些合金都有记忆功能,将这些合金弯曲后,它们会自行恢复到最初的状态。尤其是镍钛合金合成后,记忆合金进入研发的热潮。(记忆合金其中一种的记忆恢复图)
1976年秦兵马俑二号坑就出土了具有记忆功能的合金青铜剑,才使得这些弯曲的青铜剑恢复了原状。那时世界最先进的国家才研究这类记忆合金没多久,还没有广泛应用,而2000多年前的中国秦朝已经将这种合金应用到刀剑上了,不得不让人叹为观止。
不管是秦兵马俑中的镀铬技术,还是刀剑中有记忆合金的技术,现在还搞不清楚当时秦人是怎么完成这些高端技术的神操作,有待进一步研究证明!
战国时期的冶炼技术已经达到一种很高的水平,青铜等金属相对于铁比较稳定。但不是不会生锈,目前发掘的青铜剑,包括秦始皇墓中所发现的古代青铜剑、越王勾践剑等其实都有生锈现象。
至于为什么不易生锈,甚至几千年还锋利无比,一方面是由于铸剑工艺,加入了很多“矿物质”煅烧萃取,形成一种特殊的合金,比如铬,至于古人如何做到这点,还没有很科学的解释。其次是因为剑身在入葬之前浸泡过一层防腐蚀液,这在当时也是很了不起的技术
另外就是因为墓穴本身的隔离效果较好,空气和湿气的防范的较好,剑身得到保护没有发生化学反应,其实也有很多古剑因为保护不力腐蚀了。
第一,秦始皇的青铜剑做了防锈处理。剑表面有一层密密的铬盐氧化屏,厚约十微米,相当于一张报纸厚度的十分之一。正是有了这层灰色的含铬保护层,起到了强有力的抗锈耐蚀的作用。而这种技术直到1950年,美国人才申请专利,可见我们的古人有多么厉害。
第二,就是墓坑内封闭的环境也有利于防止铜剑生锈。
第三,不是完全不生锈,只是没有严重腐蚀,浮锈还是有的。
谢谢头条邀请。
答:青铜剑千年不朽原因有三:
一是剑的表面有一层10至15微米的含铬氧化物保护层,表明曾采用铬盐氧化处理技术。
二是这些兵器的表面有一层含铬化合物的氧化层,其含铬量达到0.78%至2.32%,厚度为10至15微米。
三是用氧化铬防锈是一种先进的工艺方法,经过了铬盐氧化处理的青铜兵器具有防腐抗锈的良好性能,所以这些兵器虽藏在地下2000余年仍然无锈,光亮如新。
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