
【機】 arsenic bronze
arsenic
【醫】 arsen-; arsenic; arsenicum; arsenium; arseno-; arsenum; As.
bronze; gunmetal
【化】 bronze
【醫】 bronze
砷青銅(Arsenical Bronze)是一種銅基合金,其主要合金元素為砷(As),砷含量通常介于0.5%至7%之間。該材料在人類早期冶金史中具有重要地位,是錫青銅技術成熟前的過渡性合金。
成分與特性
砷青銅通過向銅中添加砷元素制成,其機械性能優于純銅。砷的加入可顯著提升合金的硬度(約增加2-3倍)和鑄造流動性,同時降低熔點(約100-150℃),使器物更易加工成形。實驗考古學數據顯示,含砷2%的青銅器維氏硬度可達80-100 HV,而純銅僅為40-50 HV。
曆史應用
考古證據表明,公元前4千紀的美索不達米亞、伊朗高原及古埃及已出現砷青銅器物。安諾文化遺址(今土庫曼斯坦)出土的含砷銅錐(公元前2800年)證實了早期歐亞大陸的砷青銅技術傳播路徑。此類合金多用于生産工具(如斧、鑿)、武器(短劍)及禮儀用品。
文化意義
在安第斯文明中,莫切文化(公元100-700年)工匠通過控制砷含量梯度,創造出表面銀白色的砷青銅裝飾品,這種表面富砷現象被稱為“反偏析效應”,體現了古代工匠對材料特性的深刻認知。
現代研究
劍橋大學考古系通過XRF分析表明,早期砷青銅的砷源多來自含砷銅礦(如砷黝銅礦),而非人工添加。這種自然合金現象為研究冶金技術起源提供了關鍵證據。
砷青銅是銅合金的一種,指砷(As)與銅(Cu)的合金。以下是其核心信息的結構化解釋:
砷青銅屬于人類早期金屬冶煉技術的重要産物,其形成最初源于冶煉純銅時的偶然發現。當古人冶煉含砷的銅礦(如橄榄銅礦、硫砷銅礦)時,礦石中的砷元素與銅結合,直接形成了砷銅合金。
已知最早的砷青銅出現于約公元前4000年的伊朗地區,隨後傳播至兩河流域等上古文明區域。它不僅是青銅時代的重要過渡材料,也為後續錫青銅的廣泛應用奠定了基礎。
現代研究顯示,砷青銅雖然耐大氣和海水腐蝕(如提到的耐腐蝕性),但也存在應力腐蝕等缺陷。不過這一性質更多屬于材料科學領域,與古代實際應用關聯較小。
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