基本介紹
- 中文名：秦青銅劍鉻鹽氧化保護技術
- 所屬分類：對金屬化學熱處理方法
- 出土地：秦始皇陵兵馬俑坑
世界上最早的氧化保護術,青銅劍兩千年不折,
世界上最早的氧化保護術
秦青銅劍鉻鹽氧化保護技術
秦青銅劍鉻鹽氧化保護技術
在秦始皇陵兵馬俑坑中，發現了一柄青銅劍，為銅錫合金製成，並含有微量的鎳、鋁、鐵、鋅等十多種金屬元素。這種合金的硬度為HRC22至24度，已達到調質後的中碳鋼的硬度。最令人驚奇的是，這把劍在地下埋了二千多年，當場去土銹後，表面光亮如新，劍刃非常鋒利，一劍可劃透12層報紙。
為什麼秦俑坑出土的青銅兵器不生鏽呢？科學家對出土的青銅劍、青銅矛等兵器經電子探針和質子X光螢光分析，劍的表面有一層10至15微米的含鉻氧化物保護層，表明曾採用鉻鹽氧化處理技術。這些兵器的表面有一層含鉻化合物的氧化層，其含鉻量達到0.78%至2.32%，厚度為10至15微米。用氧化鉻防鏽是一種先進的工藝方法，經過了鉻鹽氧化處理的青銅兵器具有防腐抗銹的良好性能，所以這些兵器雖藏在地下2000餘年仍然無銹，光亮如新。
我們知道，現代鉻化處理技術是美國在1937年、德國在1954年分別獲得發明專利權的，而且防鏽一般只能保持60年左右，而2200年前的秦代人是怎么掌握鉻鹽氧化處理技術的，至今還是一個謎。
青銅劍經銼磨拋光，其表面光潔度達 ▽7（新標準粗糙度Ra1.6）至 ▽10（新標準粗糙度Ra1.6），簡直是一個奇蹟。
青銅劍兩千年不折
從二號坑出土的青銅劍，長86厘米劍身上有8個棱面，極為對稱均衡。它們歷經2,000年，從地下出土，卻無蝕無銹，光潔如新。用現代科學方法檢測分析，這些青銅劍表面竟塗有一層厚約10微米的氧化膜，其中含鉻2%。這一發現立即震動了世界，因為這種銘鹽氧化處理是近代才掌握的先進工藝。據說德國在1937年，美國在1950年才先後發明並申請專利，而且只有在一套比較複雜的設備和工藝流程下才得以實現。秦人的鑄造水平之高，真是不可思議。
這些青銅劍的韌性異常驚人。有一口劍，被一具150公斤重的陶俑壓彎了，彎曲度超過45度。當陶俑被移開的一瞬間，奇蹟發生了，青銅劍反彈平直，自然還原。這精湛的鑄劍技藝，令人膛目結舌，卻不知為何。
