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    秦陵出土青铜剑何以防锈千年?
    发布时间:2019-06-17     作者:   来源:西安发布   分享到:

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    秦陵铜车马,引自秦始皇帝陵博物院网站

    长期以来,

    中文知识界流传这样一种说法

    早在两千多年前,

    中国秦代的工匠就已经掌握了

    先进的铬酸盐转化涂层技术,

    来防止金属遭到腐蚀。

    理由是秦陵出土的

    很多青铜武器保存完好,

    且在某些青铜武器表面检测出了铬。

    在以往的研究成果中,

    也有不少说明论证。

    陕西省考古学会编辑、1986年出版的《陕西考古重大发现(1949-1984)》一书如此写道:

    “秦俑坑出土的青铜兵器,有剑、戈、矛、铍,戟、钺,殳、弯刀、箭镞等,制造工艺极为精致,刃锋锐利。尤其是青铜剑的表面经过铬盐氧化处理,具有防锈抗腐蚀的作用。这一工艺,欧美资本主义国家直至近代才掌握,而我国在两千多年前已创造了这一先进工艺,说明我国古代冶金技术的进步,反映了中国古代劳动人民的聪明才智?!?/span>

    image.png

    秦兵马俑一号坑出土的秦青铜剑,

    引自秦始皇帝陵博物院网站

    1996年,由秦始皇兵马俑博物馆编纂出版的《秦俑学研究》一书中,也有相似的内容:

    “在外国,一九三七年德国才发明了镀铬工艺。镀铬防锈法的普遍使用则是最近数十年的事,防锈时间一般能保持六十年。秦代青铜剑的发现,证明我国远在二千一百年前已经开始使用铬盐氧化法,而且至今仍未失去?;ぷ饔??!?/span>

    这究竟是不是决定

    秦陵青铜剑千年不锈的关键?

    近期,

    一项关于秦陵兵马俑青铜武器

    为何能保存至今的研究

    将这一谜团层层揭开。

    《Scientific Reportsvolume》在线发表的这项关于秦陵兵马俑青铜武器的最新研究,由中外学者共同参与,否定了上述说法。

    疑问

    中外学者将目光对焦在如下几个问题:

    (1)武器表面存在铬的概率是多少?

    (2)表面存在铬与青铜武器的长久保存之间有无相关性?

    (3)铬的来源在哪里?

    (4)武器表层的铬是有意为之的吗?

    研究分析了大量的出土武器、土壤及相关材料样本,还做了铬涂层处理实验、青铜器加速老化实验。

    解答

    (1)在464个武器部件中,只有37个检测到了铬的浓度≥0.1%,这证明铬的存在并不普遍。

    (2)铬与青铜武器的长久保存没有关系,真正起作用的是青铜含锡量较高成分稳定,且埋藏地的黄土酸碱度合宜,土壤颗粒非常小能阻碍金属腐蚀所需的通气和湿度。

    (3)铬的主要来源是漆。当年修筑秦陵时,曾用漆对兵马俑和武器上的非金属部件(比如木制剑柄、剑鞘)进行涂层。所以,与这些部件相近的金属表面常能发现铬,反之则极少发现。至于漆中铬的来源,尚需进一步研究。

    (4)秦代工匠并未掌握用铬为金属防腐的技术,金属表面的铬是埋藏后受到污染所致。


    image.png

    秦陵出土的青铜剑

    图片引自《Scientific Reportsvolume》在线发表的论文)

    其实,类似的质疑并非始于今日。

    1996年,学者何堂坤在《考古》杂志刊文,公布了自己对6件表面含铬青铜器的检测结果。根据这些检测结果,何认为:

    “今分析的6件试样原系镀锡器物, 并未进行过人工铬化处理, 表面上的铬是在使用、埋藏过程中偶然渗入的, 试样表面的诸般色态、是自然腐蚀造成的。秦俑坑铜镞、满城汉墓铜镞表面铬分布状态与这6件试样十分相似, 唯颜色存在较大差异,同样很难排除自然污染的可能性?!?/span>

    具体的理由有5点:

    (1)事例很少。包括何本人测验的6件青铜器在内,“今知(指1996年)我国古代表面含铬的青铜器试样总共不到10件,……十多年来一直没有增加”。

    (2)这些青铜器表面的含铬量较低?!?件试样10个分析点的平均成分为1.065%,最高含铬量只有2.170%”。

    (3)把这些铬说成刻意人为,动机很难理解。对青铜器的表面进行处理,要么是为了装饰,要么是为了防腐。但研究的6件含铬样品颜色不一,有乳灰色、灰白色、青灰色、灰绿色、灰黑色,不是用铬来装饰着色应有的现象;样本里有镞,镞是大量消耗之物,并无防腐必要,而且真要防腐镀锡就可以了,“含铬表面的抗蚀能力未必胜过镀锡表层”。

    (4)青铜器表面的含铬量不均匀。如果是为了装饰或防腐的需要,这种现象很不合理。

    (5)镀铬技术缺乏文字记载。其他镀锡、镀金、镀银技术,均可在古籍中找到依据。

    较之以往的质疑,

    此次中外学者的研究,

    给出了更细致的数据

    和更准确的分析,

    结论也更为可信。




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