周礼考工记中记载青铜成分与性能关系
周礼考工记中记载青铜成分与性能关系
青铜是红铜和锡或铅的合金,熔点在700～900℃之间,比红铜的熔点(1083 ℃)低.含锡10％的青铜,硬度为红铜的4.7倍.熔化的青铜在冷凝时体积略有涨大,所以青铜铸件填充性好,气孔少,具有较高的铸造性能.这些使它在应用上具有广泛的适应性,并能很快地传播.青铜的出现,对于提高社会生产力起到了划时代的作用.人类从使用红铜发展到冶铸青铜,有一个过程.开始将铜矿石、锡矿石或铅矿石等一起冶炼,发展到先炼出纯铜,再与锡、铅矿石合炼,最后发展到分炼铜、锡,再按一定配比合炼得到成分稳定的青铜.在锡、铅矿缺少的地方,人们用砷或锌来代替.红铜与锌的合金是黄铜.到青铜时代发达时期,铸造工艺已相当成熟,采用多种方法来铸造品类繁多的器用,有范铸法、失蜡法、冷锻和热锻等方法
青铜主要是铜、锡的合金,也含有少量的铅、锌等.我国古代已准确地掌握了铜、锡的不同配比,产生出不同物理性能的青铜合金,用以制造不同用途的器具.
《周礼·考工记》中记载：“金有六齐.六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐.五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐.四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐.三分其金而锡居一,谓之大刃之齐.五分其金而锡居二,谓之削杀矢之齐.金、锡半,谓之鉴燧之齐.”
这个关于铜锡合金的配方比例表,是否合乎科学呢?近代中外学者运用先进的科技方法对商周青铜器进行了化学定量分析.例如,对著名的司母戊鼎定量分析的结果是：铜占84.77％,锡占11.64％,铅占2.79％,这一数据基本符合铜与锡的六与一之比.这表明,商周时期中国已认识到合金成分与青铜的性能和用途之间的关系,并应用到实践中去制造各种青铜器物.《考工记》的上述记载,是世界上最早的合金配比的经验科学总结.