千年古剑为什么不锈不蚀

【分类】化学
【答案】1965年,在湖北省发掘楚墓的时候,发现了两把寒光闪闪的宝剑,剑面上都有漂亮的黑色菱形格子花纹,剑格(剑把和剑身之间的一小段)部分也有流畅的花纹,并嵌着绿色玻璃的装饰品
这两把宝剑,长55.6厘米,其中一把剑的剑身上铸有“越王勾践自作用剑”八个字
勾践是我国春秋战国时期越国(相当于现在浙江省)国王的名字
这两把宝剑在地下埋藏了两千多年,至今仍然光彩夺目,非常锋利,毫无锈蚀,真称得起是无价之宝
勾践剑在国外展出时,引起很大震动
1974年,在陕西临潼发现了秦始皇的从葬陶俑坑出土的三把宝剑,整体乌亮.非常锋利,还发掘了一些被弄断了的残剑段
这些剑埋在土里,离地面约5~6米,阴冷潮湿,雨水不断渗入,可是经历了2000多年,居然不锈,保持光亮,还能一下划透了十多张报纸,十分锋利,简直是罕见的宝物
这些珍贵的宝剑在地下埋藏2000多年,当它重见光明的时候,为什么竟然还锋芒毕露呢?
我国科技考古工作者,为了了解古剑的成分和制作工艺,揭开古剑的不锈之谜,采用了现代化的仪器,对古剑进行了细致的检验
通过电子探针和质子X荧光非真空分析等现代检测技术,终于弄清了古剑的成分和制作工艺,同时也揭开了它的不锈不蚀之谜
这些古剑的成分是青铜,即铜和锡的合金
炼剑的合金成分十分重要,纯铜很软,不能做兵器,可是铜中加锡多了,虽然硬,但变脆,一击就断
要做到既坚韧又锋利,非得研究铜锡的合理配比
我国在春秋战国时期,劳动人民已经积累了许多青铜制品的配比经验
古剑是把铜和锡按一定的比例熔融后浇铸而成的,再经过研磨,使之锋利
越王勾践剑的刃口磨得非常精细,可与目前精密磨床得到的产品相媲美
从越王勾践到秦始皇,经历了200多年
我国的制剑技术又有了很大的发展
从长度来看,越剑长55.6厘米,秦皇陶俑坑出土的剑长约90厘米,增加三分之一多
剑的长度增加,说明冶炼的金属中有害杂质减少了,铸造技术有了提高,合金配比得到改进,剑的韧性有所增加
经检验,发现越王勾践剑身上的黑色菱形格子花纹及黑色剑格,是经过硫化处理的,也就是用硫或硫的化合物和金属表面作用所形成的,并且还含有别的元素,这种处理方法,使宝剑既美观,又增强了抗腐蚀性能
到了秦始里时期,剑的表面处理技术又有了新的提高,采用了防腐能力非常强的铬盐氧化法,即用铬盐作氧化剂,在剑的表面形成一层非常致密的氧化层,使它再不起别的化学作用
这层氧化层极薄,只有百分之一毫米,大约是一张报纸厚度的十分之一
就靠这薄薄的保护层,使秦剑在阴冷潮湿的土层里埋藏了两千多年,不锈不蚀,依然光芒四射,锋利异常

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