如果要說中國古代的冶金技術,對這一領域稍有研究的人便知道其在世界范圍內長期領先的現(xiàn)狀。我國在公元前六世紀的春秋時期就掌握了“塊煉滲透鋼”技術,并用來鍛造鋼制的武器。在公元前一世紀的西漢后期,又發(fā)明出了將生鐵加熱到熔化狀態(tài)下加以炒煉從而形成鋼的“炒鋼”技術。
▲中國古代的傳統(tǒng)盔甲札甲
至南北朝時期,創(chuàng)造性的發(fā)明出了將生鐵和熟鐵配合到一起加熱的“灌鋼”技術,大大提高了鋼鐵的產量。因為鋼鐵產量的大幅度提高,進入唐、宋時期后,中國的鋼鐵農具大規(guī)模普及,基本代替了過去的木、石農具。農具都用上了鋼鐵,武器自然更不會吝嗇,中國古代的鋼鐵兵器雖然在各種博物館中展覽不多,給人一種稀少的錯覺,但是如果對古兵器收藏圈子有所了解,便會對其規(guī)模和質量所折服。
▲大量出土的中國古兵器
但是這就讓一個問題始終在人們腦中揮之不去,既然中國古代的冶金技術這么先進并且長期領先,那么為何沒能發(fā)展出板甲這一古代盔甲的“終極形態(tài)”呢?板甲出現(xiàn)于14世紀,在15世紀中期發(fā)展成熟,正相當于中國的明代。中國的明代時期也是冶金技術的一個大發(fā)展時期,出現(xiàn)了被稱為蘇鋼冶煉法的工藝,此時的中國仍是冶金領域的先進國家。但是中國始終沒能發(fā)展并裝備板甲,因此甚至出現(xiàn)了因為中國冶金技術落后,所以做不出板甲的說法。
▲在人們的印象中,板甲是歐洲中世紀的象征
如果說中國沒發(fā)展出板甲,是因為恰好沒有想到的話,那么明朝時葡萄牙、西班牙等西方國家的殖民者已經來到了中國,明朝軍隊在于其的戰(zhàn)斗中也繳獲了一些板甲,那么為什么明朝沒有借機進行研究和仿制呢?
▲影視作品中的中國盔甲
其實,在灌鋼法普及以前的南北朝前期,東亞地區(qū)也出現(xiàn)過板甲,這種鎧甲以朝鮮半島和日本的短甲為代表。在描繪日本創(chuàng)世神話的作品中,日本的“創(chuàng)世神”們也穿著這種盔甲。但是自灌鋼技術出現(xiàn)后,這種盔甲最終消失了,以長方形甲片捆扎起來形成類似龍蝦殼結構的札甲最終成為了中國盔甲的主流。
▲短甲
為什么鋼鐵的生產容易了,板甲反而消亡了呢?現(xiàn)在看,其原因主要在于當時的板甲的性價比不如札甲。眾所周知,鋼板越大,脆性越大,這個問題只能靠反復鍛打來解決,而這會消耗大量的人力。于是中國古人的最終選擇是,大規(guī)模制造小型的鋼制甲片,因為尺寸小,所以可以在較低的成本下加工到十分堅韌的程度。這樣不僅節(jié)省人力,而且在盔甲出現(xiàn)破損后,也便于修理。
▲中國以及東亞地區(qū)較為普及的札甲
短甲類的東亞板甲之所以會最終消亡,其原因可能就在于這種板甲的鋼板脆性較大,防護力較低,而如果反復鍛打則會導致成本居高不下。于是最終這種板甲被淘汰了。在之后的歷史中,因為中國制鋼技術的發(fā)達,鋼制甲片捆札盔甲成為了中國發(fā)展盔甲的主要方向,并形成了“路徑依賴”。
▲出土的中國古代板甲
相比之下,歐洲地區(qū)的冶金工業(yè)長期落后,直到十五世紀時,當?shù)刈钕冗M的“土法吹煉”(高爐前身)爐的鐵出產率也只有39%,一座此類煉鐵爐的年產量約也只有40—50噸。鐵的生產尚且如此困難,就更不要提鋼的生產了。這種冶金技術的落后,導致如果仿效中國制造札甲,難以使用鋼制甲片來捆扎(因為產量太低),而如果使用鐵質甲片,其防御力則會大打折扣。
▲身穿札甲的軍事愛好者
但是歐洲人另辟蹊徑,利用鐵相對來說柔軟好加工的特點,發(fā)展出了以鐵質圓環(huán)連接而成的鎖子甲。這種以鐵環(huán)制成的鎖子甲穿在人身上便于行動。根據(jù)現(xiàn)代人的復原,鎖子甲對于中世紀普遍使用的刀劍、長矛等武器都有很好的防御能力。當然其也有劣勢,即因為整體為軟結構,所以無法抵御重擊等攻擊方式。這一問題,歐洲騎士們往往用在鎖子甲里先穿一件厚襖來解決。
▲鎖子甲是歐洲騎士們長期以來的主要盔甲
最終因為材料學上的落后,歐洲人試圖在結構設計上彌補回來。于是他們試圖用熟鐵制成整體的盔甲,將盔甲的外形設計成弧形以助于讓敵方的兵刃劃開,最終導致歐洲板甲的誕生。而因為盔甲是整體制成的,不似札甲那樣層層疊疊用皮繩等材料捆扎,所以在使用相同的裝甲厚度時,板甲的重量更輕。這就讓板甲有了在一些關鍵部位進行加厚的可能(如果過度加厚札甲的甲片,那么整體重量會難以讓人承受),同時也消除了防御薄弱點,使其也獲得了較好的防御力。
▲給步兵使用的板甲
但是不同的板甲在質量上的差別也是極大,有些價格便宜的板甲粗制濫造到“會被磨破”,也無法防御弓弩等拋射冷兵器的射擊,只對刀劍有一定的防御力。在不少軍武愛好者的技術復原中,普通板甲面對弓箭的射擊往往都是一個被射穿的結果。質量較好的鐵制板甲也是造價不菲,例如據(jù)說圣女貞德的“白色盔甲”的造價就高達100個金幣。
▲普通板甲連箭也很難防御
在西方的冶金技術繼續(xù)發(fā)展,使其在有了制造鋼制板甲的技術基礎后,歐洲的王侯貴族們不計成本低要打造出合身的盔甲,在充足的資金下,一件件精美華麗并且堅固耐用的板甲被打制了出來。藝術家們往往將盔甲當作展示自己雕刻才能和文化水平的舞臺,將各種神話傳說雕刻到了盔甲上,譜寫了世界古代盔甲史上最華麗的一頁。但是這些盔甲往往多出現(xiàn)在騎士的比武場上,而非血肉橫飛的戰(zhàn)場。
▲華麗而充滿藝術氣息的板甲
之后,隨著火器的發(fā)展和普及,板甲在戰(zhàn)場中的作用也是越來越小。至十八世紀時,往往只有胸甲騎兵才穿戴板甲。
▲面對越來越先進的火器,即使是板甲也難以防御
也就是說,因為古代中國較早的掌握了大規(guī)模生產鋼鐵的技術,導致中國盔甲的材料長期領先,于是在鋼甲片盔甲上“一條路走到黑”。即使西方殖民者來到中國的明清時期,也沒能根本改變這種情況,但是中國人卻學習了鎖子甲技術。清代時,因為鎖子甲的靈活與防御弓箭能力的優(yōu)秀,獲得了熱衷騎射的滿洲騎兵的喜愛,不少清代將領和騎兵的畫像上,他們往往都身穿鎖子甲。
▲身穿鎖子甲的清代將領
西方則因為冶金技術的長期落后,結果在如何利用熟鐵等較軟、脆的材料制作盔甲上持續(xù)鉆研,并創(chuàng)制出了板甲這種利用結構抵消材料劣勢的盔甲設計。在西方的冶金技術足以支撐較大規(guī)模的鋼鐵生產后,才出現(xiàn)了現(xiàn)代人認為的“無堅不摧”的板甲,但這種“無堅不摧”的板甲也很快隨著戰(zhàn)爭規(guī)模的擴大和火藥武器的發(fā)展退出了歷史舞臺。
▲騎士的比武場,是板甲的最后舞臺
我國鋼鐵冶煉技術的發(fā)展是從冶煉生鐵開始的,冶鐵術大約發(fā)明于西周時期。先煉生鐵后煉鋼,生鐵是煉鋼的原料。煉鋼的出現(xiàn)是具有劃時代意義的重大事件。此外,銅冶煉技術也是我國的一項重大發(fā)明。
在我國古代冶金技術的發(fā)展過程中,風箱扮演者極為重要的角色。它是我國發(fā)明的一種世界上最早的鼓風設備。
歐冶子是春秋時越人,是當時的冶金高手,更是我國歷史上著名的鑄劍師?!对浇^書》中記載有“楚王見劍”的故事,讓我們有幸看到“龍淵”劍的誕生過程。
楚王命令相劍家風胡子到越地去尋找歐冶子,叫他制造寶劍。于是歐冶子走遍江南名山大川,尋覓能夠出鐵英、寒泉和亮石的地方,只有這三樣東西都具備了,才能鑄制出利劍來。
最后,歐冶子來到了龍泉的秦溪山旁,發(fā)現(xiàn)在兩棵千年松樹下面有7口井,排列如北斗,明凈如琉璃,冷澈入骨髓,實乃上等寒泉,就鑿池儲水,即成劍池。
歐冶子又在茨山下采得鐵英即純凈的鐵,拿來煉鐵鑄劍,就以這池里的水淬火,鑄成劍坯。可是沒有好的亮石,終是無法磨出寶劍。
歐冶子又爬山越水,千尋萬覓,終于在秦溪山附近一個山岙里找到亮石坑。發(fā)覺坑里有絲絲寒氣,陰森逼人,知道其中必有異物。于是焚香沐浴,素齋三日,然后跳入坑洞,取出來一塊堅利的亮石,用這里的水慢慢磨制寶劍。
經兩年之久,終于鑄劍3把:第一把叫“龍淵”;第二把叫“泰阿”;第三把叫“工布”。
這些劍彎轉起來,圍在腰間,簡直似腰帶一般,若一松手,劍身即彈開,筆挺筆直。若向上空拋一方手帕,從寶劍鋒口徐徐落下,手帕即分為二。斬銅剁鐵,就似削泥去土。
這些寶劍之所以如此鋒利,皆因取鐵英煉鐵鑄劍,取這池水淬火,取這山石磨劍之故。
楚王見劍大喜,乃賜此寶地為“劍池湖”。后在唐代改叫“龍泉”,一直叫到今天。
楚王曾引泰阿之劍大破晉軍。當時晉國出兵伐楚,圍困楚都三年,為奪楚國鎮(zhèn)國之寶“泰阿劍”。楚國欲城破之時,楚王親自拔劍迎敵,突然劍氣激射,飛沙走石,遮天蔽日,似有猛獸咆哮其中。片刻之后,晉軍旌旗仆地,流血千里,全軍覆沒。
上述記載,雖然帶有傳說的成分,但據(jù)現(xiàn)代考古發(fā)掘報道,春秋時期,我國的冶金技術確實非常之高,達到了當時世界先進水平。
歐冶子為越王勾踐鑄造的寶劍,被埋在地下數(shù)千年,發(fā)掘出土后發(fā)現(xiàn)還光亮不銹,十分鋒利。經現(xiàn)代科學研究,這些青銅兵器都經過很好的外鍍處理,表明我國是世界上最早發(fā)明金屬外鍍術的國家。
從目前的考古發(fā)掘結果來看,我國人工冶煉的鑄鐵器具約出現(xiàn)于春秋末期以前,即公元前6世紀左右。
江蘇省六合縣程橋的東周墓中出土的鐵丸和彎曲的鐵條,經鑒定前者是迄今發(fā)現(xiàn)的我國最早的生鐵,為白口鐵鑄件;后者是用早期的塊煉鐵鍛成的。這是世界最早的生鐵。
生鐵是煉鋼的原料。煉鋼的產品多是低碳鋼和熟鐵,但是如果控制得好,也可以得到中碳鋼和高碳鋼。據(jù)考古學家考證,我國早在西漢的時候,就已經掌握煉鋼技術,是世界上最早會制造煉鋼的國家。
徐州獅子山楚王陵考古發(fā)現(xiàn):楚王陵保存著一處完整的西漢楚王武庫,庫中堆滿各式成捆的實戰(zhàn)楚漢兵器,兵器雖歷時2000多年,依然鋒利無比,輕輕一劃刀鋒力透10余層厚紙。
研究分析表明:當時的鋼鐵技術正處于發(fā)展時期,淬火工藝、冷鍛技術、煉鋼制作均已使用。楚王陵的年代下限為公元前154年,這表明我國在西漢早期已發(fā)明并使用了煉鋼技術。
世界上最早有關煉鋼的記載,見于我國古代東漢時期的《太平經》72卷,書中寫道:
使工師擊治石,求其鐵,燒冶之,使成水,乃后使良工萬鍛之,乃成莫邪耶。
這“水”應指生鐵水?!叭f鍛”應指生鐵脫碳成鋼后的反復鍛打。
直至18世紀中期,英國才發(fā)明了煉鋼法,在產業(yè)革命中起了很大的作用。
青銅冶煉也是我國獨樹一幟的技術發(fā)明。據(jù)考古發(fā)掘和古書《史記·封禪書》等記載,我國在夏代已經冶煉青銅,進入青銅時代。
冶銅技術和規(guī)模上在殷商已很發(fā)達,西周進入鼎盛時期。表明我國是世界最早冶煉青銅和進入青銅時代的國家。
白銅的發(fā)明是我國古代冶金技術中的杰出成就。目前公認的我國也是世界上最早的白銅記載,見于東晉散騎常侍常璩的《華陽國志·南中志》卷4。文中記載:“螳螂縣因山名也,出銀、鉛、白銅、雜藥?!?/p>
螳螂縣治所在今云南巧家老店鎮(zhèn)一帶。這里富產銅礦,而鄰近的四川會理出鎳礦,兩地間有驛道相通,從資源上看,可以肯定螳螂縣所出白銅為鎳白銅。這是有關鎳白銅的最早可靠記載。
在我國古代文獻中,白色的銅合金統(tǒng)稱為白銅,包括三種銅合金:
一是含錫很高的銅錫合金,如被稱作白銅錢的“大夏真興”銅錢和隋五銖錢,經檢驗均為高錫青銅,不含鎳。又如日本正倉院收藏的一批奈良時代的我國白銅鏡,也是高錫青銅;二是含砷在10%以上的銅砷合金,即砷白銅;三是銅鎳合金即鎳白銅。三種白銅中,鎳白銅最為重要,其次是砷白銅。
我國是世界最早用膽水煉銅的國家。西漢時期《淮南萬畢術》記載“曾青得鐵,則化為銅”,東漢時期《神農本草經》說“石膽……能化鐵為銅”,這些距今已約2000年,比國外約早1500年。
膽水煉銅或稱“膽銅法”,是宋代最重要的煉銅方法,即把鐵放在膽礬溶液中,使膽礬中的銅離子被金屬鐵置換成為單質銅沉積下來的一種產銅方法。
因在金屬活動順序表中,鐵排在銅的前面,表明鐵的金屬活動性強于銅,所以鐵能和銅鹽發(fā)生化學作用而置換出銅。
失蠟鑄造法是鑄造器形和雕鏤復雜器物的一種精度較高的鑄造方法。我國是世界上最早發(fā)明失蠟鑄造法的國家。
失蠟法鑄造銅器從文獻記載看,最早是唐代。北宋宰相王溥著的《唐會要》中記載,唐代開元年間使用蠟模鑄造開元通寶,這是我國關于失蠟法的最早記載。
從青銅實物考察,1979年河南省淅川縣楚國令尹子庚墓出土的銅禁,器體側面和邊沿鑄強國富民呈網狀的相互纏繞的蟠螭,所顯現(xiàn)出的玲瓏剔透的鏤孔就是用失蠟法鑄造的。
據(jù)研究,子庚死于公元前552年,它的相對年代應屬春秋晚期,是我國目前發(fā)現(xiàn)的采用失蠟法鑄造銅器最早的鑄件。它的發(fā)現(xiàn)將我國古代采用失蠟法鑄造銅器的起始時間大大提前了,從而在世界上居于領先地位。
古代先進的冶金技術靠的鼓風設備。風箱就是我國古代勞動人民發(fā)明的一種世界上最早的鼓風設備。這種古老的設備能夠使爐中的火焰熊熊燃燒起來。
考古學家從文獻記載上看到,我國古代的大哲學家老子曾經說:“天地之間,其猶橐龠乎,虛而不屈,動而愈出?!?/p>
這句話的意思是說:天地萬物其實就像一個很大的皮革做的鼓風器,里面充滿了空氣,所以天不會塌下來。它越是活動,放出的空氣就越多。
橐龠,就是古代的一種鼓風器,是“風箱”一詞的古稱。老子生活于公元前571年至公元前471年之間,可見那時就已經普遍開始使用風箱這種鼓風器了。
在我國古代,風箱是一種非常重要的工具。尤其在冶煉金屬方面,風箱更是必不可少的設備。
宋代發(fā)明了一種雙動式活塞風箱,這種風箱有許多優(yōu)點,所以剛發(fā)明出來,就在我國民間普遍使用,甚至直至今天,北方農村中有些地方仍在使用這種風箱。
雙動式活塞風箱整體為一個矩形的木箱,箱內用一個隔板又分為兩層,上層內裝有活塞,活塞與拉桿相連而且又和風箱外的拉手相接,在活塞與隔板相接的地方,有一些羽毛,這樣可以防止空氣溢出。
下面一層是風道,隔板的兩端有兩個風口,箱兩端各有一個進風孔,口上裝有一個活瓣,活瓣可使空氣只朝一個方向流動。
使用這種風箱的時候,只要把風箱上的拉桿一拉一推,即可使空氣往復運動。這樣爐中的焰火在風的吹動下就會越燒越旺。
風箱在我國的發(fā)展經歷了漫長的歲月。從戰(zhàn)國時期的皮革橐龠到東漢時期的木扇式水排,直至宋代的雙動式活塞風箱,這種世界上最古老的鼓風器,使我國古代在這方面的研究一直處在世界先進行列。
除了上述介紹的之外,我國古代冶金技術還有許多其他發(fā)明與創(chuàng)造,但限于篇幅,只能掛一漏萬,不能一一述及。不過由上所述,便可足見其先進程度。
總之,我國古代在冶金技術和設備上,創(chuàng)造了多項發(fā)明,極大地促進了我國冶煉技術的發(fā)展,也為世界冶金業(yè)作出了重大貢獻。
冶煉的技術的發(fā)展包括鐵礦石的冶煉,淬火處理,供風形式的改進,后期柔化處
理。在鐵礦石的冶煉上有坩堝煉鐵法和高爐煉鐵,坩堝煉鐵法是我國人民獨特的創(chuàng)造,已有悠久的歷史。河南南陽市北關外瓦房莊西漢冶鐵遺址和河北清河鎮(zhèn)西漢初年故城冶鐵遺址,都曾發(fā)掘出坩堝煉鐵爐的遺跡,說明最遲在西漢時代已經應用此法了。坩堝煉鐵法是煉鐵法中成本最低的,但不適宜大規(guī)模生產,因而盡管長期流傳,流行很廣,然而始終處于次要地位。高爐煉鐵是一種經濟而有效地煉鐵方法,因而長期以來成為我國冶煉生鐵的主要方法。高爐從上邊裝料,下部鼓風,形成爐料下降,和煤氣上升的相對運動。燃燒產生的高溫煤氣穿過料層上升,把熱量傳給爐料,其中所含的一氧化碳同時對氧化鐵起還原作用。這樣燃料的熱能和化學能同時得到比較充分的利用。下層的爐料被逐漸還原以致熔化,上層的爐料便從爐頂徐徐下降,燃料被預熱而能達到更高的燃燒溫度。這確是一種比較合理的冶煉方法,因而具有強大的生命力。淬火處理其主要是將已經鍛好的鋼鐵燒紅,達到一定溫度,突然進入冷卻劑中很快冷卻,使它獲得高的硬度和一定的物理機械性能。古代常用的冷卻劑就是清水,水最便宜,而且冷卻能力很強。《天開工物》卷10《錘鍛》部分說:“凡熟鐵鋼鐵,已經爐錘,水火未濟,其質未堅,乘其出火之時,入清水淬之,名曰徤鋼,徤鐵。”戰(zhàn)國時期淬火方法就已經發(fā)明了淬火技術,到西漢時期,淬火工藝有進一步的發(fā)展,常常對鋼刀、鋼劍采用局部滲碳和淬火工藝,從而提高刃部的硬度和機械性能。到了明代,人們對于淬火工藝功能的認識確已比較精深。當時人們已經認識到,有些鋼件如果不需要太硬,就不宜用水淬火,并且“冷待淬火”工藝也被使用。為了適應封建社會上升時期社會上對鋼制品的需求,西漢后期出現(xiàn)了“炒鋼技術”,這種技術把生鐵加熱到熔化或基本熔化的狀態(tài)下再加以炒煉,使脫碳成鋼或熟鐵。其后,在南北朝時期普遍得到運用的是灌鋼冶煉方法,這種冶煉方法,利用生鐵的鐵液灌入未經鍛打的熟鐵,這樣成本較低、工藝簡便而能比較保證質量。至于在供風形式上,我國經歷了由自然通風人力皮囊鼓風到畜力鼓風再到東漢初南陽太守杜詩創(chuàng)造出水力鼓風裝置——水排,冶煉的溫度不斷提高,冶煉出來的鋼和鐵所含的雜質越來越少。
在世界冶金技術發(fā)展史上,我國煉鐵、煉鋼技術的發(fā)明都不是最早的,但是它的發(fā)展,卻后來居上,從公元前6世紀的春秋晚期,中國人民在這方面不斷有獨特的創(chuàng)造,在世界冶金史上經常居于遙遙領先的地位~地理上不方便交流,也是成就自己的關鍵
從靈活性上 也就是機動性上 鱗甲(或者說成是鎖甲)都優(yōu)于板甲。
防御性上 鱗甲只對砍劈攻擊有較好的防護,對于點攻擊(也就是 長槍,弓箭,弩)都比較差。 而板甲對于砍劈或者是點攻擊都有較好的防護效果
重量 那明顯沒得比 士兵穿鱗甲后 可以進行較好地步兵機動。而板甲都是騎士使用的,整套加一起(連馬的甲也算進去了)的重量,使得騎士自己根本無法上馬,每個騎士需要配備幾個到幾十個的輔助兵來機動。
維護性,這個無法比,鱗甲出現(xiàn)的比較早,而板甲是在鋼鐵整體沖壓技術成型后才出現(xiàn)的(也就是 如果 給你一塊鐵,你用小錘子是錘不出板甲的)當然板甲消耗鋼鐵較多。
下面有個說中山靖王劉勝的衣服。。真搞 。。那個叫金縷玉衣,,是冥器
那個東西能比嗎?
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