首页 理论教育中国古代金属建筑研究:青铜合金及其冶炼工艺

中国古代金属建筑研究:青铜合金及其冶炼工艺

【摘要】:“青铜”在我国古代历史上也是使用最多的铜合金种类,我国古代的青铜器就是铜与锡、铅冶炼而得的三元合金或二元合金。图10-1手持式XRF分析仪现场工作照片本书采用的合金名称,如无特别说明,指其在现代冶金工业中使用的概念。

据《中国大百科全书(矿冶卷)》:“铜合金历史上应用最早和最主要的合金之一。传统上铜合金分为紫铜、黄铜、白铜、青铜四大类。”[7]但我国古代对各种铜合金的称谓与现代冶金工业中对各种铜合金的称谓并不能一一对应;在不同的科技类古文献中,各种铜合金的名称与意义也不尽相同。因此有必要先对几种常见铜合金的现代、古代名称和定义作一简单梳理(本小节内一般定义均引自《中国大百科全书(矿冶卷)》及《中国科学技术史(化学卷)》[8],不再单独出注):

紫铜:“因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。”“紫铜”在古代常与“红铜”通用,一般指纯铜。

红铜:是指不含其他合金元素、只含杂质的纯铜,来源于天然。当然,红铜并不是指100%的铜,而是指其他元素含量很少,构不成合金成分,而只构成杂质。

黄铜:“以锌为主要合金元素的铜基合金,因常呈黄色而得名。”“黄铜”的名称在我国古代冶金史上则有更多不同含义,包括:1.用以火法炼铜的CuS矿,呈黄色;2.锌铜合金(锌黄铜);3.黄铜矿(CuFeS2),即古文献所称“自然鍮”;4.颜色发黄的青铜,“一般而言,含锡量小于14%的锡青铜断面皆呈黄色”[9]。可见,“黄铜”这个词在中国古代历史中,含义并不一致。今天所说的黄铜(锌黄铜,Cu-Zn或Cu-Zn-Pb),在历史上常用的称呼是“鍮鉐”(鍮石)、“真鍮”等[10]

白铜:“以镍为主要合金元素的铜基合金,因多数呈银白色而得名。”“白铜”在古代指镍白铜或砷白铜。

青铜:“除黄铜和白铜外,其余的铜合金都称为青铜。青铜前面常冠以主要合金元素的名称,如锡青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜等。”“青铜”在我国古代历史上也是使用最多的铜合金种类,我国古代的青铜器就是铜与锡、铅冶炼而得的三元合金或二元合金。铜、铅、锡含量比例的不同决定了合金的不同性质,称为“锡青铜”(Cu-Sn)、“铅青铜”(Cu-Pb)、“铅锡青铜”(以锡为主要合金元素的Cu-Sn-Pb三元合金)、“锡铅青铜”(以铅为主要合金元素的Cu-Sn-Pb三元合金)等。(www.chuimin.cn)

图10-1 手持式XRF分析仪现场工作照片

本书采用的合金名称,如无特别说明,指其在现代冶金工业中使用的概念。本书中出现的青铜包括:Cu-Sn,Cu-Sn-Pb,Cu-Pb。黄铜包括:Cu-Zn,Cu-Zn-Pb,Cu-Zn-Sn-Pb。

需要说明的是,根据冶金史研究的一般情况,只有含量大于2%的元素,才被认为是该铸件中的合金元素;小于2%的被认为是杂质元素。