我是棠棣，一枚曆史愛好者。歡迎大家【關注】我，一起談古論今，縱論天下大勢。君子一世，為學、交友而已！

“青銅”的定義有廣義、狹義二說。廣義的“青銅”泛稱所有以銅為主的合金。依據此說，青銅無疑是人類最早使用的合金。古代青銅主要是指銅錫合金。現代金屬材料學将銅、錫合金稱為錫青銅，将銅、鉛合金稱為鉛青銅，将銅、鋁合金稱為鋁青銅等，這也與此廣義的“青銅”定義相合。狹義的“青銅”則是指銅、錫合金。如果在此定義下的青銅中再加入鉛，即可稱鉛青銅，加入磷，則稱磷青銅。

中國古代青銅器主要包括以下三種：

1、錫青銅。成分主要是銅、錫(含量高于2%)，其它元素微量(均低于2%)。

2、鉛青銅。成分主要是銅、鉛(含量高于2%)，其它元素微量(均低于2%)。

3、銅、錫、鉛三元青銅。成分主要是銅、錫(含量高于2%)、鉛(含量高于2%)，其他元素微量(均低于2%)。

上面所說的銅是指紅銅，即自然銅，亦稱純銅。含銅量高達98~99%的紅銅，具有紅色的金屬光澤，故名。在自然界中，存在着天然的純銅，其布氏硬度僅35，可以直接錘打成器。

而田野考古發現證明，紅銅在最初被使用時，确實是以直接打制的方法來制造器具的。迄今所知較早的紅銅器，發現于土耳其恰約尼前陶新石器時代遺址中，是用自然銅礦石直接打制的鑽孔珠、方形的擴張錐别針等，其年代在7500年左右。

在伊朗的阿裡克什曾發現一顆小銅珠，是用0.4毫米厚的銅片卷成的，其質料為自然銅，年代亦早到公元前七千年。在伊朗的錫亞爾克北山也發現一枚将自然銅作大量加工制成的銅針，屬于公元前五千年中期。

在齊家文化遺址中出土的我國早期銅器中的紅銅器也多有直接打制成形的。

學者們對自然銅的被發現及其利用方法做過如下推測：

石器時代晚期的人類在尋找合适的石料以打制石器時，自然銅是不難發現的，最初大概他們也将自然銅礦石作為石料去打制、磨制以做成器物，在實踐中發現自然銅有一種石頭所無法比拟的優越性，不像石頭那樣容易碎裂、剝落，而是可以錘薄，甚至拉長而且銅制器還發出悅目的金屬光澤，用以制成裝飾品佩戴，可以裝點美化自己的生活。

這大概是自然銅最初被利用的情況。經過長期的實踐與多次試驗，人類又認識到将自然銅加熱到一定溫度，可以增加銅的可塑性，從而能按照需要将自然銅鍛打成稍複雜的形狀。這種直接利用天然銅依靠打制的方法制造器物的實踐，使人們對銅這種金屬的物理性質有了初步的感性認識。

後來，使用自然銅的原始人類進一步發現，如果将銅“放到火裡燒燒，打制起來就更容易了，要燒到當時燒陶的最高溫度或更高一些，紅銅就可能熔化，熔化的銅水可以流動，凝固後又能随容器凝成一定形狀"。這就是鑄造的萌芽。學者已經指出，由于銅的熔點隻有1083℃，原始社會晚期燒陶溫度已達到這個水平，當時的陶窯溫度能達到1000℃，或更高一點的溫度"。

自然銅畢竟是較少的，多數的銅要由冶煉銅礦石取得。銅的冶煉術是如何發明的呢?

學者曾推測，正是為了取得多種材質制造工具與容器，人們可能為取得某種石料以火燒石(将石烘烤熱，再以水潑，促其開裂)，從而導緻金屬冶煉發生。如果燒的是含銅礦物，熔融、析出銅珠，即可能導緻冶銅術的發明。除此以外，用含銅礦石砌成的陶窯或爐竈，在一定條件下，也可能使銅礦石中的氧化部分還原成銅，這是銅的冶煉術産生的另一途徑。

在自然界的銅礦石中， 一種名叫孔雀石的礦物是最常見的， 一般早翠綠色，色彩鮮豔奪目，極易被發現。孔雀石常與自然銅一起出現，并與銅有類似的顔色，故而亦容易使人想到其中有銅。硝酸鹽受熱分解，即變成氧化物。氧化銅礦同木炭一起加熱即能還原出銅來。中國古代最初使用的孔雀石多是含銅很富(10~20%)的氧化銅，可以直接入爐冶煉，銅的熔點是1083℃，所以熔煉的溫度在約1100℃(或稍高)即可以。

有的學者推測：孔雀石因色彩豔麗，很早就引起人們的注意，被采集來作為裝飾品。

當“孔雀石偶然投入爐火之中，溫度達到1083℃以及存在着木炭等還原劑的情況下，孔雀石即可以在簡易的爐中還原出銅來，故而孔雀石被熔化還原成紅銅。當這種情況重複出現多次後，人們終于學會了用孔雀石和木炭來冶煉紅銅”。

從人類利用金屬的曆史來看，砷銅雖然在很長時間内、相當大的地域範圍内取代了紅銅，但其鑄件的機械性能(強度、硬度等)仍與純銅鑄件較為接近。所以無論是純銅(即紅銅)還是砷銅等銅的合金，皆由于機械性能不夠優良而導緻最終被錫銅合金的青銅取代。隻有在錫青銅被發明與應用後，金屬器物才能在較廣泛的範圍内取代石器(及陶器)。

所以如此，是因為青銅比紅銅與砷銅有較多的優越性。與紅銅相比，錫青銅有如下優點：

(一)熔點較低。在物理學和化學性質上，一般合金熔點比原來的金屬熔點低；硬度比原來的金屬硬度高；體積比原來的金屬略漲大。銅錫合金的青銅也是如此。紅銅熔點為1083℃，若加錫15%，熔點即降低到960℃；若加錫25%，熔點就會降到800℃。因此，這種溫度條件顯然要比冶煉紅銅更容易得到。

(二) 硬度較高。紅銅硬度是35度(布林尼爾硬度計) ， 如果加錫5~7%、就增高到50~60度；若加錫7~9%，即增高到65~70度；若加錫9~11%，就會增高到70~80度，比紅銅硬度提高一倍以上。這樣就可以克服上述紅銅那種質地較軟的缺點。同時由于青銅硬度随着加錫量成正比地提高，人們可以按照不同器類的需要而予以增減，選擇各種不同的比例，鑄造出合金硬度不同的器物。

(三)适宜于鑄造。紅銅的鑄造性能不良，易吸收空氣，在合範翻鑄時所成的制品往往帶有氣眼，表面粗糙。青銅在熔化時成為液态，流動性很強，無孔不人，冷凝時體積略有漲大，則可以填滿器範，填充性好，且很少有氣孔。

由于具有上述三個優點，即具有較好的鑄造性能，使青銅在應用上具有廣泛的适應性。在人們逐漸對青銅性能有所認識後，便開始利用銅錫共生礦提煉青銅，或有意識地從錫礦中提煉出來錫與純銅混合，後來發展到摻以不同比量的錫來鑄造不同用途的青銅器具。

錫青銅不僅在性能上明顯優于紅銅，而且比砷銅有更多的優點：

錫含量10%以上的錫青銅強度增加明顯，而砷銅的固熔強化相對要較緩慢；兩者加工硬化速度相當，而相同含量的錫青銅硬度要高于砷銅；相同合金含量的錫青銅抗拉強度也要比砷銅大。雖然砷銅相對錫青銅有更好的熱鍛性能，但這種優點，在采用鑄造而不是鍛造方法制造銅器時自然會被忽略。除以上原因使錫青銅最終淘汰了砷銅外，砷銅在冶煉過程中會産生有劇毒的氣體，危害人的身體健康也是一個重要的因素。所以，人類肯定是有意識地用錫取代砷制造銅合金的。

青銅是如何被發明的，似有兩種可能的途徑：

其一，是在冶煉紅銅的長期實踐中逐漸發明的，隻有首先學會制造紅銅器、才有可能進一步掌握青銅合金技術。

最早用礦石煉出的紅銅，當然不可能達到自然銅那樣純，其中含有一些從礦石中帶來的雜質，如少量的鉛、錫、鐵等，隻是由于錫、鉛含量很少，還不能稱為後來的青銅。但是人們可能由此而無意中認識了這種與青銅接近的合金，并且逐漸認識到這種合金比純銅(紅銅)有許多優越性，因而開始有意識地先冶煉出紅銅，然後再加入錫配制出青銅。

其二，也有的學者指出青銅與青銅冶煉術并非皆要通過冶煉紅銅這條途徑，而還有另一種途徑被發現。

他們指出，最初采掘金屬礦時，有一種方法是用火燒烤岩石，然後澆水，使礦石裂縫。錫青銅含錫25%時，熔點隻有800℃，如果礦石是銅錫共生礦，則在800℃左右的木炭或幹柴火焰中并不難得到青銅。最初的青銅大概即是這樣發現的。這種經驗長期積累，再與燒陶業所提供的技術條件相結合，即會導緻有意識地提煉青銅。

有一種銅錫共生礦含錫0.94%、銅12.3%，可以煉出銅和錫的比例為93：7即含錫7%的青銅。與此相比起來，冶煉純銅則并非容易，因為純銅的熔點為1083℃，氧化銅礦如孔雀石和藍銅礦雖然可以在低于銅熔點的溫度下還原出銅，但也必須升高溫度使銅熔化，并使脈石或無用的造岩礦物轉變成爐渣，否則銅仍然呈浸染狀态不能利用。

顯然，以上第二種途徑必須要在煉銅地點附近有銅錫(或銅鉛)共生礦的條件下才有可能，所以這種途徑隻适合于部分具有此種地質礦産條件的地區。

還有一個相關問題，即為什麼是銅被人類先發現和使用而不是鐵呢?

根據學者們的研究，這主要是由于：

(一)地球上有自然銅而很少有自然鐵。自然鐵有一種稱為“陸上鐵”，乃岩漿中的氧化鐵經由玄武岩噴出時和煤層接觸，還原得到的所謂粒狀鐵。此種鐵僅存在于少數個别地區(例如格陵蘭)。鐵容易氧化，地球上的鐵多存在于氧化物或其它化合物形态中，隻有含鎳的鐵可以持久不鏽。天體上落下來的隕鐵有自然鐵。人類利用隕鐵一般都比使用銅晚。

(二)在古代，鐵礦石與普通石頭不易區别，不像孔雀石由于具有特殊的美麗色彩而易引人注意。

(三)鐵的熔點為1537℃，比銅的熔點高不少，雖然實際上鐵礦石還原溫度不需這麼高，但溫度低則還原速度慢，所以對實際生産沒有意義，低溫生産出來的鐵在冷卻時容易氧化，生出鐵鏽(鐵的氧化物)。

(四)鐵由鐵礦石中提煉出來時，最初是海綿狀，暗無光澤，必須加熱錘打才能去掉渣滓，不像銅，一提煉出來即有光澤。

(五)原始鐵——生鐵質脆，而熟鐵質柔不硬，隻有在發明淬鍛法後(加熱即投入冷水中急劇冷卻)才能增高硬度，勝過青銅。

由于以上幾點原因，人類利用金屬隻能從銅開端，而不能從鐵開始。

（正文完）

如果有其他關于曆史領域的話題或觀點可以【關注】我私聊，也可以在下方評論區留言，第一時間回複。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!