青铜器制作技艺在2021年被列入国家级非物质文化遗产,而铸成于春秋末期的国家一级文物越王勾践剑,更是代表了中国古代巅峰的青铜冶铸技术,它历经2500多年仍寒光凛冽、鲜有锈迹。这其中有哪些科学原理呢? 经过元素成分测试,越王勾践剑的铜含量为80%~83%、锡含量为16%~17%,另外还有较少的铅和铁(是金属矿料在冶炼过程中残留的杂质)。越王勾践剑上的菱形纹饰是用金属锡制成的,锡原本是银白色,青铜原本是金黄色,所以它原本应该是黄色衬底上闪耀银光,只是由于锡腐蚀之后光泽暗淡变成了黑色。 越王勾践剑剑身黑色纹饰处的含硫量有0.5%,剑格表面的含硫量比较高,达5.9%。有人猜测这是古人对越王勾践剑做过了硫化处理(该工艺一般用于钢铁制品,渗硫能提高钢件的耐磨性、抗咬合能力及抗黏着磨损性)。 但经过进一步的研究,科学家发现这其实是附着在器物上的硫化物,是墓室中尸体、衣物、食物等腐烂后产生的。这些硫化物的致密性很差,根本不能起到抵抗锈蚀的作用,所谓“硫化处理”并不是越王勾践剑“千年不朽”的真正原因。那么,真正原因究竟是什么呢? 首先,同墓葬出土的其他铅含量高的器物都腐蚀严重,反观越王勾践剑,选材用料非常讲究,铅含量很少,从源头上避开了遭遇锈蚀的“厄运”。 其次,这个墓地深埋地下,长期被地下水浸泡,使墓内空气含量很少。而且铜剑所在之处被一椁两棺层层相套,四周用白膏泥填塞,墓坑用填土夯实,几乎成了一个密闭的空间,基本隔绝了氧气。 最后,越王勾践剑被发现时是插在髹(xiū,把漆涂在器物上)黑漆的木质剑鞘内,两者紧密结合,让铜剑与外界基本隔绝,起到了双重保护的作用。 正是基于内外多个幸运因素的叠加,才出现了越王勾践剑“千年不朽”的惊世奇观。
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