
【机】 arsenic bronze
arsenic
【医】 arsen-; arsenic; arsenicum; arsenium; arseno-; arsenum; As.
bronze; gunmetal
【化】 bronze
【医】 bronze
砷青铜(Arsenical Bronze)是一种铜基合金,其主要合金元素为砷(As),砷含量通常介于0.5%至7%之间。该材料在人类早期冶金史中具有重要地位,是锡青铜技术成熟前的过渡性合金。
成分与特性
砷青铜通过向铜中添加砷元素制成,其机械性能优于纯铜。砷的加入可显著提升合金的硬度(约增加2-3倍)和铸造流动性,同时降低熔点(约100-150℃),使器物更易加工成形。实验考古学数据显示,含砷2%的青铜器维氏硬度可达80-100 HV,而纯铜仅为40-50 HV。
历史应用
考古证据表明,公元前4千纪的美索不达米亚、伊朗高原及古埃及已出现砷青铜器物。安诺文化遗址(今土库曼斯坦)出土的含砷铜锥(公元前2800年)证实了早期欧亚大陆的砷青铜技术传播路径。此类合金多用于生产工具(如斧、凿)、武器(短剑)及礼仪用品。
文化意义
在安第斯文明中,莫切文化(公元100-700年)工匠通过控制砷含量梯度,创造出表面银白色的砷青铜装饰品,这种表面富砷现象被称为“反偏析效应”,体现了古代工匠对材料特性的深刻认知。
现代研究
剑桥大学考古系通过XRF分析表明,早期砷青铜的砷源多来自含砷铜矿(如砷黝铜矿),而非人工添加。这种自然合金现象为研究冶金技术起源提供了关键证据。
砷青铜是铜合金的一种,指砷(As)与铜(Cu)的合金。以下是其核心信息的结构化解释:
砷青铜属于人类早期金属冶炼技术的重要产物,其形成最初源于冶炼纯铜时的偶然发现。当古人冶炼含砷的铜矿(如橄榄铜矿、硫砷铜矿)时,矿石中的砷元素与铜结合,直接形成了砷铜合金。
已知最早的砷青铜出现于约公元前4000年的伊朗地区,随后传播至两河流域等上古文明区域。它不仅是青铜时代的重要过渡材料,也为后续锡青铜的广泛应用奠定了基础。
现代研究显示,砷青铜虽然耐大气和海水腐蚀(如提到的耐腐蚀性),但也存在应力腐蚀等缺陷。不过这一性质更多属于材料科学领域,与古代实际应用关联较小。
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