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2500年不锈的越王勾践剑,还具有金属记忆功能,到底是什么先进的制作工艺?
发布:kittyll   时间:2016/2/29 14:20:38   阅读:3870 
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越王勾践卧薪尝胆,隐忍数年只是为了完成复国的梦想。其故事被后人所传唱,成为我们学习的典范。勾践身边离不开他的宝剑,可是时隔2500多年,越王宝剑竟然无锈,这是为什么呢?

越王勾践剑,春秋晚期越国青铜器,国家一级文物,1965年冬天出土于湖北省荆州市江陵县望山楚墓群中。因剑身上被镀上了一层含铬的金属而千年不锈。经无损科学检测,其主要合金成分为铜、锡、铅、铁、硫等。花纹处含硫高,因硫化铜可防锈。
 

越王勾践剑通高55.7厘米,宽4.6厘米,柄长8.4厘米,重875克。

随着越王勾践剑研究的不断深入和各种“复制”或仿制的相继出现,人们普遍相信,越王勾践剑千年不锈的原因是因为剑身经过硫化处理。北京科技报于2004年4月28日刊登的文章《越王勾践剑因何千年不锈》也主要阐述了此种说法。湖北省博物馆、省考古所研究员后德俊曾撰文认为,该剑出土时并不是绝对没有生锈,只是其锈蚀的程度十分轻微,人们难以看出。其次,出土至今51年,该剑的表面已经不如出土时明亮,说明在目前这样好的保管条件下,锈蚀的进程也是难以绝对阻止的。

越王勾践剑主要成分为铜,出土的墓室曾经长期被地下水浸泡,剑完全隔绝氧气是其不锈的主要原因。后德俊研究员说,越王勾践剑是采用青铜铸造而成,这已经为现代科学分析所证实。

越王勾践剑留下的范铸信息看,它的铸制成功,体现了当时制模、制范、焙烧、熔铸、机械加工等分工合作的结晶,而菱形纹的制作、铭文的制作、同心圆首的制作及嵌玻璃与嵌松石,又是个体专业工匠分别操作的成果。
 

它的制作工艺

我国古代的青铜器,主要为铜与锡的两元合金,成书于战国时期的《周礼·考工记》中就有“四分其金(铜),而锡居一,谓之戈戟之齐;三分其金而锡居一,谓之大刃之齐”的记载。

春秋战国时期青铜剑的合金组成中,铜与锡的含量依制作的年代、地点、原料来源、工艺的不同而不同,一般说来,铜的含量在70%-80%或稍高、锡的含量在10%-20%左右,此外,合金中常常还含有铅、铁等其它成分。

越王勾践剑的含铜量约为80%-83%、含锡量约为16%-17%,另外还有少量的铅和铁,可能是原料中含的杂质。作为青铜剑的主要成分铜,是一种不活泼的金属,在日常条件下一般不容易发生锈蚀,这是越王勾践剑不锈的原因之一。在古代墓葬中,它发生锈蚀的途径一般说来有这样几条:在潮湿的条件下,有空气或氧气存在时,发生锈蚀,生成铜盐;在潮湿的条件下与贵重金属(如金、银等)接触,产生电化学腐蚀;与硫或含有硫的物质接触,生成铜的硫化物等。

再来看看越王勾践剑所处的外部环境:该剑1965年冬出土于湖北江陵望山一号楚墓内棺中,位于墓主人的左侧,出土时插在髹漆的木质剑鞘内。这座墓葬深埋在数米的地下,一椁两棺,层层相套,椁室四周用一种质地细密的白色黏土、考古学界称之为白膏泥的填塞,其下部采用的还是经过人工淘洗过的白膏泥,致密性更好。加上墓坑上部经过夯实的填土等原因,使该墓的墓室几乎成了一个密闭的空间,这么多的密封层基本上隔绝了墓室与外界之间的空气交换。现代科学告诉我们:在完全隔绝氧气的条件下,即使在中性或微酸性的水中,钢铁都不会生锈的。这是越王勾践剑不锈的原因之二。

望山一号楚墓处在现代荆州附近的漳河二干渠上,地下水位较高,该墓的墓室曾经长期被地下水浸泡,地下水酸碱性不大,基本上为中性,这从该墓出土的大量精美的漆木器保存情况较好而得到证实。地下水浸泡后,墓室内空气的含量更少。这是越王勾践剑不锈的原因之三。

此外,还有三点证据可以证明,越王勾践剑的不锈之谜完全是它所处的环境条件所致。

第一,越王勾践剑出土时不是绝对的没有生锈,只是其锈蚀的程度十分轻微,人们难以看出。该剑出土后一直放在囊盒中妥善保管,但是,出土至今还不足40年,该剑的表面已经不如出土时明亮,说明在目前这样好的保管条件下,锈蚀的进程也是难以绝对阻止的。

第二,与越王勾践剑同时出土的还有三件青铜剑,这三件青铜剑都放在该墓棺外的椁室内,相对说来它们所处环境的密封程度不如越王勾践剑,但是它们的锈蚀程度也较轻微,甚至与越王勾践剑完全相同。

例如,出土于该墓头箱(考古术语,指墓主人头部所对的椁室)、编号为T109的青铜剑,素面无花纹,出土时“刃薄而锋利,保持着耀目的光泽”(考古发掘报告语);出土于该墓边箱(考古术语,指墓主人身旁所对的椁室)、编号为B127的青铜剑,形制与越王勾践剑相近,“整个剑身的两侧均满饰黑色的菱形花纹,非常优美。保存也很完好,刃薄而锋利,可与越王勾践剑媲美。”(考古发掘报告语)收藏于湖北省博物馆内、被称为“铜斧之王”的大铜斧,出土于湖北大冶铜绿山古代开采铜矿石的矿井内,表面布满了与刃部垂直的划痕,是一件古代劳动人民实用的采矿工具。由于出土于古代矿井淤泥中,出土时表面仍然泛有青铜的光泽,锈蚀程度也较轻微。
 



第三,与越王勾践剑时代相近、制造工艺也相近的吴王夫差矛,1983年出土于江陵马山楚墓,由于该墓的保存情况不好,棺木等大都已经腐烂,夫差矛出土时不仅矛柄几乎全部腐烂,其青铜表面也都布满了绿色的锈层。后德俊研究员说,他曾亲手保护处理过这件珍贵文物,其锈蚀情况与同时期的其它出土青铜器基本相同。

以上所述均已说明,越王勾践剑的不锈之谜完全是它所处的环境条件所致,而不是其它。

勾践剑表面上的硫化物,其实是墓室中尸体、丝绸衣物、食物等腐烂后产生的。

后德俊研究员说,越王勾践剑出土至今仅做过一次质子X荧光非真空分析,从分析结果可以看出,该剑表面黑色花纹处的含硫量只有0.5%、剑格表面的含硫量比较高,达0.9%-5.9%,在剑身的其它部位都未检测出有硫存在。这就说明该剑锈蚀程度的轻重与硫的存在没有关系。现代科学告诉我们,硫化铜是一种结构并不致密的物质,无法在青铜器的表面形成一层保护膜,现代文物工作者在保护古代青铜器时从来也未采用过硫或硫化物。

古代工匠们是否在越王勾践剑的表面采用过硫化处理的工艺呢?答案是否定的。因为硫化铜是一种结构并不致密的物质,在用剑时,人的手指会经常摸到剑格,从而很快就将该处的硫化铜抹去,既如此,还有必要进行硫化处理吗?

春秋战国时期统治者们的墓葬中一般都有大量的陪葬品,情况十分复杂。尸体、丝绸衣物、食物等腐烂后都会产生相当多的硫化物,这就是越王勾践剑上硫的来源。

越王勾践剑上的花纹是用金属锡制成的,这已为现代科学分析所证实。春秋战国时期,青铜器的表面装饰有多种,采用锡是其中之一,青铜的亮黄色与锡的亮白色相互衬托,耀眼美观。但锡有两点不足,一是硬度低,容易出现划痕,所以只能填在剑身的花纹内;二是在空气中容易被氧化而使光泽暗淡,失去了装饰的意义,所以这种方法并没有被较广泛的使用,考古发掘中出土这类文物比较少的真正原因正在于此。几年前,湖北鄂州市博物馆青铜镜研究所就已经仿制出这种花纹,采用的工艺比较简单,也毫不神秘。


来源:热处理生态圈
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