從材料科學角度解讀:越王勾踐的寶劍為什麼不生鏽!卡爾科學實驗室第306期
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越王勾踐劍,春秋晚期越國青銅器,國家一級文物,1965年冬天出土於湖北省荊州市江陵縣望山楚墓群中。
越王勾踐劍全長為55.6厘米,其中劍身長45.6厘米,柄長8.4厘米,劍格寬4.6厘米,劍身滿飾黑色菱形幾何暗花紋,劍格正面和反面還分別用藍色琉璃和綠松石鑲嵌成美麗的紋飾,劍柄以絲繩纏縛,劍首向外形翻卷作圓箍,內鑄有間隔只有0.2毫米的11道同心圓。
更為奇特的是在地下埋藏2000多年後,劍身依然閃爍著炫目的青光,寒氣逼人,堅韌而鋒利,不見一絲銹跡。
這柄寶劍用什麼材料做的?
這把寶劍的青銅合金主要是由銅、錫以及少量的鋁、鐵、鎳、硫組成的。
十分重要的是,越王勾踐劍的劍脊含銅較多,這就使得劍的韌性好,不易折斷;而劍刃部含錫量高,不但增加了寶劍的硬度,也使得寶劍異常鋒利。
雖然是同一把寶劍,可是劍的不同部位卻有著不同金屬配比,這要求金屬器物在鑄造的過程中,必須分兩次澆鑄才能使器物複合成一體,專業術語稱之為「複合金屬工藝」,我國早在兩千多年前的春秋時期就已經掌握了這項技術,實在令人驚嘆。
複合劍的脊部含銅較多,因此呈現出黃色;刃部含錫較多,因此泛出白色。
在陽光下,劍脊和劍刃閃爍著不同的兩種光芒,有一種攝人心魄的魅力,也被稱為「兩色劍」。
古劍何以千年不銹?
1 作為青銅劍的主要成分銅,是一種不活潑的金屬,在日常條件下一般不容易發生鏽蝕,這是越王勾踐劍不銹的原因之一。
2 中國古代青銅器上,存在著神秘的今人尚不知曉的人工外鍍技術,比如經過硫化處理,正是這個技術,使得青銅器的器表產 生了覆蓋層,它異常堅硬而且絕不生鏽。
3 劍身上被鍍上了一層含鉻的金屬。
大家知道,鉻是一種極耐腐蝕的稀有金屬,地球岩石中含鉻量很低,提取十分不易。
再 者,鉻還是一種耐高溫的金屬,它的溶點大約在4000℃。
除了上述原因外,最關鍵的是:寶劍的保存環境非常好!
劍在棺內,墓室深埋在數米的地下,一槨兩棺,層層相套,槨室四周用白膏泥填塞,密不透風,在這樣一個封閉的空間內,劍 生鏽的幾率就更小了。
同學們,我們要學習勾踐臥薪嘗膽的精神啊!
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