第529章 稀有金屬

  看到眼前的奇特景象，所有人都驚呆了。


  嘖嘖聲此起彼伏。


  這裏儼然是一處與世隔絕的地下世界，偌大的石鍾乳倒垂下來，極具震撼力，所有人都打開超強礦洞，刹那間，四處亮如白晝。


  四周都是碎石，顯然是人工開鑿過的痕跡，看來正如他們所說，這裏是一處古代礦洞。


  這時候一路沒說話的老眼鏡咳嗽了一聲，輕聲道：“這不可能！絕對不可能！”


  這話讓眾人都是一驚。


  “不可能？什麽不可能啊！”


  秦主任有些著急，忙催促地問。


  “這一路上我仔細觀察過，從洞壁上的痕跡基本可以看出，這是西周時期留下的，那個時代的人怎麽可能挖這麽深的洞穴采礦呢！”


  話音剛落，地質學家杜老師接茬道：“不錯！我注意過，這裏是稀有金屬礦洞，據我所知，人類對稀有金屬的冶煉，不超過五百年，如果這裏是西周的礦洞，的確不應該出現這些礦石……。”


  何老師又往前走了兩步，深吸了口氣，搖身一變成了曆史老師……


  中國古文明象征的商周到戰國的青銅器，可以說是鑄造技術所造就的。


  從重875公斤的司母戊方鼎、精美的曾侯乙尊盤和大型的隨縣編鍾群，以至大量的禮器、日用器、車馬器、兵器、生產工具等，可以看到當時中國已經非常熟練地掌握了綜合利用渾鑄、分鑄、失蠟法、錫焊、銅焊的鑄造技術，在冶鑄工藝技術上已處於世界領先的地位。


  在很長的一段時間裏我們的鋼鐵冶煉技術是一度領先於世界的，中國冶煉塊鐵的起始年代在公元前6世紀，古代冶煉技術的演進春秋以前,中國的冶煉技術處於比較原始的階段,當時使用的冶煉方法稱為“塊煉法”。


  當時煉鐵使用木炭作燃料,熱量少,加上爐體小,鼓風設備差,因此爐溫比較低,不能達到鐵的熔煉溫度,所以煉出的鐵是海綿狀的固體塊,稱為“塊煉鐵”。


  塊煉鐵冶煉比較費時,質地比較軟,含雜質多,經過鍛打成為可以使用的熟鐵。鋼鐵冶煉技術的進一步發展到“塊煉滲碳鋼”。


  出土文物表明,中國最遲在戰國晚期已經掌握這種最初期的煉鋼技術。人們在鍛打塊煉鐵和熟鐵的過程中,需要不斷地反複加熱,鐵吸收木炭中的碳份,提高了含碳量,減少夾雜物後成為鋼。這種鋼組織緊密、碳分均勻,適用於製作兵器和刀具。


  進一步發展到“百煉鋼”技術。人們在打製器物的時候,有意識地增加折疊、鍛打次數,一塊鋼往往需要燒燒打打、打打燒燒,重複很多次,甚至上百次,所以稱之為百煉鋼。百煉鋼碳分比較多,組織更加細密,成份更加均勻,所以鋼的品質提高,主要用於製作寶刀、寶劍。


  冶煉鑄鐵的技術比歐洲早。


  中國鑄鐵的發明出現在公元前5世紀，而歐洲則遲至公元後的15世紀。由於鑄鐵的性能遠高於塊鐵，所以真正的鐵器時代是從鑄鐵誕生後開始的。


  社會發展的曆史表明，鑄鐵的出現是社會生產力提高和社會進步的主要標誌。中國從塊鐵到鑄鐵發明的過渡隻用了約一個世紀的時間，而西方則花費了近三千年的漫長路程。


  中國古代煉鐵技術發展得如此迅速是世界上絕無僅有的。英國著名科學史家貝爾納說，這是世界煉鐵史上的一個唯一的例外。


  另一傑出的生鐵加工技術是炒鋼，它是中國古代由生鐵變成鋼或熟鐵的主要方法，大約發明於西漢後期。其法是把生鐵加熱成液態或半液態，並不斷攪拌，使生鐵中的碳份和雜質不斷氧化，從而得到鋼或熟鐵。河南鞏縣鐵生溝和南陽瓦房莊漢代冶鐵遺址，都提供了漢代應用炒鋼工藝的實物證據。


  東漢時成書的《太平經》中也說：“有急乃後使工師擊治石，求其中鐵，燒冶之使成水，乃後使良工萬鍛之，乃成莫耶。”


  “莫耶”乃古代寶劍之稱。這段文字雖失之疏簡，但不難看出，它敘述的是由礦石冶煉得到生鐵，再由生鐵水經過炒煉，鍛打成器的工藝過程。炒鋼工藝操作簡便，原料易得，可以連續大規模生產，效率高，所得鋼材或熟鐵的質量高，對中國古代鋼鐵生產和社會發展都有重要的意義。類似的技術，在歐洲直至十八世紀中葉方由英國人發明。


  中國古代的煉鋼技術主要是百煉鋼。自從西晉劉琨寫下“何意百煉鋼，化為繞指柔”這一膾炙人口的詩句後，“千錘百煉”、“百煉成鋼”便成為人們常用的成語。百煉鋼肇始於西漢早期的塊煉滲碳鋼，其後不斷增加鍛打次數而成定型的加工工藝。


  到東漢、三國時，百煉鋼工藝已相當成熟。


  上引《太平經》中的“萬鍛之，乃成莫邪”，即是其生動的寫照。曹操曾令工師製作“百辟利器”，曹丕的《典論·劍銘》中說：“選茲良金（指鐵），命彼國工，精而煉之，至於百辟”。劉備曾令“蒲元造刀五千口，皆連環，及刃口刻七十二湅”。


  《古今注·輿服》亦說：“吳大帝有寶劍三，……一曰百煉，二曰青犢，三曰漏景”。後世這一工藝一直被繼承，並不斷得到發展。但是炒鋼和百煉鋼技術還存在一定缺陷,如炒鋼工藝複雜,不容易掌握;百煉鋼費工費時。


  此外，在1981年經中國學者關洪野等人對513件出土的漢魏時期鐵器研究後表明，中國早在兩千多年前的漢代就已經發明了球墨鑄鐵，遠遠早於發達的歐洲國家。


  目前，中國學者所做的結論已經得到了國際學術界的承認。


  創始於魏晉南北朝時期的灌鋼技術，是中國冶金史上的一項獨創性發明。


  陶弘景說：“鋼鐵是雜煉生柔作刀鐮者”，北齊的綦母懷文“造宿鐵刀，其法燒生鐵精以重柔鋌，數宿則成剛”，說的就是灌鋼技術。


  灌鋼的工藝過程大致為，將熔化的生鐵與熟鐵合煉，生鐵中的碳份會向熟鐵中擴散，並趨於均勻分布，且可去除部分雜質，而成優質鋼材。


  稀有難熔金屬：包括鈦、鋯、鉿、釩、铌、鉭、鉬、鎢。熔點較高，與碳、氮、矽、硼等生成的化合物熔點也較高，用處比較特殊，比如電子產品，飛機或者航空器等，至於這裏有這麽多稀有金屬礦石，此時連兩位地質學家都是一頭霧水。


  難不成周代的人已經會製造電子產品或者飛機？