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秦陵兵马俑的2项惊人黑科技
www.wforum.com | 2022-01-25 04:50:57  腾讯 | 0条评论 | 查看/发表评论

  1974年,西安临潼西杨村农民杨志发在山上打旱井的时候,无意中挖出了许多陶俑的碎片。经考古工作者的发掘,一座埋葬于地下的2000多年的秦俑宝藏出现在了世人面前,人们称之为“世界第八大奇迹”。

秦陵兵马俑的2项惊人黑科技

  虽然经过了40多年不间断地发掘,但是秦陵兵马俑的科考工作还远没有结束。在此期间,科考人员遇到了很多困难,同时也收获了太多的惊喜,尤其是一些秦代的“黑科技”,已经远远地超越了现代人的认知。

  千年不腐的青铜宝剑

  1994年,秦陵兵马俑的2号坑出土了19把青铜宝剑,这些出土的青铜宝剑光亮如新,锋利无比。看到这些仿佛是昨天遗落在此的青铜宝剑,现场的专家被吓得目瞪口呆,这太不可思议了!

  要知道,这些青铜宝剑已经在地下埋藏了2000多年。在如此恶劣的环境下,任何材质的青铜器都不可能不被腐蚀,为什么这些宝剑却能光亮如新呢?

  为了搞清秦陵兵马俑青铜宝剑千年不腐的秘密,科学家们对这些青铜宝剑进行了深入地研究。科学家们发现,这些宝剑并不是普通士兵所使用的青铜剑,它们是经过精心铸造而成的宝剑,是青铜剑中的精品。

  虽然这些青铜宝剑的材质主要是铜,但是这种青铜是由铜、锡、铅所组成的合金,也就是说这些青铜宝剑的材质并不仅仅是铜,而是掺杂了别的金属的“合金剑”。恰恰是这种合金元素,提高了铜的抗腐蚀的能力。

  随后,专家们在这些青铜剑的剑身上发现了一层15微米厚的铬盐化合物,这层铬盐化合物才是使青铜宝剑保持千年不腐的终极密码。

秦陵兵马俑的2项惊人黑科技

  铬是一种稀有金属,其化学符号为Cr,它是自然界中硬度最大的金属,在地壳的含量中仅为 0.01%。铬这种金属的抗氧化性和耐腐蚀性非常好,上世纪40年代以后,铬才被广泛应用,主要是制作不锈钢。

  秦陵兵马俑2号坑出土的每把青铜宝剑的剑身上都均匀地敷设有一层仅15微米厚的铬盐化合物层,这说明在2000多年前秦朝的铸剑匠人就已经熟练地掌握了镀铬工艺,而且镀铬的技术相当精湛。

  穿越2000多年时空的青铜宝剑还能光亮如新,锋利无比,主要是剑身上的这层铬盐化合物的功劳,这在秦代绝对是一项领先于时代的“黑科技”。

  具有形态记忆金属功能的青铜宝剑

  在2号坑出土的这19把青铜宝剑中,有一把剑在发掘出土之前被一个250多斤的兵马俑死死地压在身下。当时,这把宝剑已经被压弯变形,扭曲程度超过了45度,专家们看到这个情况,原本以为这把宝剑很难再恢复出原形了。谁知道专家们将压在宝剑上面的兵马俑移开之后,发现宝剑竟然瞬间恢复了原形,这令在场专家啧啧称奇。

秦陵兵马俑的2项惊人黑科技

  为什么一把青铜宝剑在被重压变形2000多年之后还能瞬间恢复原形?

  专家们在认真研究过那把青铜宝剑之后认为:这把青铜剑具备形态记忆合金的特征。

  形态记忆合金被人们称为“神奇的功能材料”,它是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的有两种以上金属元素所构成的材料。直白点解释就是:形态记忆合金实际上就是用两种以上具有不同性质的金属制造成的合金,这样的金属融合到一起之后能够产生记忆性。

  举例说明:人造卫星使用的抛物面天线就是用形态记忆合金制造的。抛物面天线体积巨大,不具备直接安装发射的条件,科学家采用形态记忆合金制造了可折迭的抛物面天线。发射人造卫星之前,将抛物面天线折迭起来装进卫星体内,待到人造卫星进入预定轨道之后,只需增加温度,折迭的卫星抛物面天线因具有“记忆”功能,就会按记忆的形态伸展开,恢复抛物面形状。

  秦俑2号坑出土的那把压弯变形的青铜宝剑采用的就是形态记忆合金,专家们通过分析青铜剑的材质,发现其剑身是铜、镍、锡、铅等多种金属元素锻造成面的合金,工匠通过对铜、镍、锡、铅等金属原料进行比例调配,使之达到了具有记忆性能的合金。

  在中国古代,铸剑是一个需要花费很长时间的工作。古诗云:“良工锻炼凡几年,铸得宝剑名龙泉”,一把剑若想要达到“宝剑”的水准,不仅需要千锤百炼,而且铸剑的细节要求还十分严苛,只有技术极其精湛的铸剑师傅才能造出这种宝剑。

  形态记忆合金在上世纪30年代才被推广应用,秦俑2号坑那把压弯变形的青铜宝剑的发现证明:中国铸剑工匠早在2000多年就已经掌握了形态记忆合金的铸造技术,这不得不让人感叹,秦代的“黑科技”是多么的先进。

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