“秦青銅劍”——領先世界兩千多年的冶金工藝

大秦帝國是中國歷史上第一個偉大帝國,雖然秦朝從建立到滅亡之經歷短短的15年(前221—前207),但是這期間其秦朝對中國歷史上諸如政治、軍事、文化等各方面都有重大的影響,也留下了很多具有歷史意義寶藏。

最為著名的當屬“世界第八大奇蹟”兵馬俑了,但是今天要介紹的並不是為人熟知的兵馬俑,而是“秦青銅劍”。這些青銅劍出土發現之時,同樣也立即震驚世界!


“秦青銅劍”——領先世界兩千多年的冶金工藝




何以橫掃六國?

1974年隨著秦始皇兵馬俑被髮掘後,隨之一齊出土的還有很多的秦國兵器,其中保存最完好也是最令人驚奇的當屬鋒利堅韌的秦青銅劍。

較之前比如戰國時期其他六國的寶劍相比,秦青銅劍最大的特點是更加的長了。修長如柳葉的寶劍,又細又尖又長,長度大多為86釐米(最長的到95裡面,戰國六雄的劍在50到65釐米。)

在處於戰國和秦朝的時期,行軍作戰的主要兵器有戈、鉞、劍、矛、戟、弩等。在其中劍的主要功能是貫透敵人的鎧甲直接刺殺,而不是劈砍。所以在戰國七雄相爭中,其他六國持劍的士兵一旦遇到秦國的長劍,在搏殺中更容易被刺到,正所謂“一寸長,一寸強。”在窮兵黷武的戰國,具有精煉又優勢的兵器,是攻城拔寨,無往不勝的法寶之一。


“秦青銅劍”——領先世界兩千多年的冶金工藝


在我之前寫過的一篇名為 的文章中,也有一個橋段可以看出秦劍長度之長:

荊軻取過地圖獻上,秦王展開地圖,當圖卷展到盡頭,匕首“徐夫人”露了出來。荊軻趁機左手抓住秦王的衣袖,右手拿匕首直刺。未近身時,秦王已大驚,立即抽身跳起,衣袖掙斷。慌忙抽劍,但因為秦王的寶劍“鹿盧”長八尺,太長而拔不出。荊軻追趕秦王,秦王繞柱奔跑。



2200多年的未解之謎——防鏽技術

秦青銅劍不僅長,而且鋒利無比。當劍在泥土中沉睡了2200多年之後,出土時表面依然光亮如新,毫無鏽蝕的痕跡。

記得曾經看過一部關於國寶越王勾踐劍的紀錄片,片中說越王勾踐劍出土時依然寒氣逼人。當時有位考古人員的手不慎被劃開一個一條小口,血流不止。我不知道是否有誇張的修飾,但是,之後的秦國青銅劍在冶金的技藝上,已經比吳越劍更上一層樓了。正是因為秦青銅劍上

前無古人後無來者的防鏽技術


“秦青銅劍”——領先世界兩千多年的冶金工藝

越王勾踐劍

秦青銅劍被考古工作者分送相繼送往中國地質科學院、中國有色金屬研究院、上海冶煉廠等單位,經過用各類精密儀器檢測和分析研究後,發現劍身表面有一層僅僅10微米的鉻鹽化合物,相當於一張報紙厚度的十分之一,含鉻量為0.6%到0.2%左右。

正是有了這層含鉻的保護層,才使得秦青銅劍在與化學成分含量複雜的泥土親密接觸的2200多年後,沒有受到鏽蝕。比起之前的越王勾踐劍用的硫化處理的技術,防鏽防腐蝕性能又有所提升。

更為重要的是,“鉻鹽氧化”的處理方法,是近代才出現的先進工藝。德國在1937年,美國在1950年先後發明,但其防鏽性能一般只能維持60年左右。2200年的老祖宗是怎麼實施這一道鉻鹽化合的防鏽工藝的,至今是個謎。


“秦青銅劍”——領先世界兩千多年的冶金工藝



完美的打磨和合金冶煉工藝

再看鑄造和打磨工藝:秦青銅劍兩面起脊,四縱四鍔,劍身共有8個稜面,考古學家用遊標卡尺測量後發現,8個稜面的寬度的誤差不超過一根頭髮絲!在2000多年前能具有這樣的工藝,不禁讓人暗暗稱奇。

在NOVA的《秦始皇的下地軍隊》這部紀錄片中有對秦青銅劍鑄造打磨工藝的剖析,考古學家先在劍身表面做硅鑄件,以此保護秦劍,又獲得了劍身、劍刃表面的打磨痕跡。

“秦青銅劍”——領先世界兩千多年的冶金工藝

然後用高精度電子顯微鏡掃描硅鑄件後,得到了這樣的畫面。

“秦青銅劍”——領先世界兩千多年的冶金工藝

“秦青銅劍”——領先世界兩千多年的冶金工藝

可見看出劍刃表面進行了精細的銼磨,打磨的紋理即使在放大若干倍之後仍然很細膩,紋理來去無交錯,正是這些平行而又精細的細痕把秦劍變得致命的鋒利。

但秦青銅劍畢竟是青銅所鑄,在不久的歷史後便被鐵器所淘汰,退出了歷史舞臺。因為青銅的韌性不如鐵器,加之秦劍更長,相比於其他較短的青銅劍來說,長而易折難免成為缺點。但是秦人掌握的可是青銅古兵器冶煉鑄造中最巔峰的技藝,他們完美的解決了這個問題。

青銅是主要是銅、錫、鉛的合金,在冶煉時,錫加多了劍太硬,容易折斷。錫加少了劍太軟,不鋒利。在之前說的把秦青銅劍送去做檢測分析顯示:錫與銅的配比讓青銅劍的硬度和韌性結合的恰到好處。所以這一把秦青銅劍是為長度、硬度、韌性,三者幾乎完美結合的產物。

你以為僅僅是這就完了嗎?更令人稱奇的是:劍的表面含錫量為30%,內部卻保持在20%左右!前面說了,錫含量高則硬,錫含量低則軟,體會一下吧。

秦青銅劍是青銅古兵器時代最巔峰的輝煌。欲善其戰,先利其器。秦皇滅六國、統一華夏的壯舉可以說也離不開秦人領先世界兩千多年的冶金技藝。


“秦青銅劍”——領先世界兩千多年的冶金工藝




文中數據出自陝博的《中國歷史密碼》



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