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2024新初中处理,增加了许多有关中国古代技术的内容,小编编写了相应的内容,供初中朋友们学习使用。本篇为第一集:中国古代铸造技术。
中华文明大致经历了石器时代、铜器时代和铁器时代三个历史阶段,这三种材质的工具和技术的发展,也不断推动着中华文明向高级阶段不断发展。尤其是,金属的应用,使人类文明产生了根本性的飞跃,而铸造技术就是与金属的应用紧密联系在一起。
不论是小说还是影视剧,大家都能看到,在古代,铸造是一门手艺。
据考古学考证,我国铸造技术的出现不晚于商朝早期。 从商周到春秋时期,中国古人们相继创造了冶铜、冶铁和独特的铸造技术,铸造技术得到了蓬勃发展,形成了灿烂的铸造文化。
在古代文献中,也有很多关于铸造技术的相关记载。《周礼考工记》中总结出世界上最早的铜合金配料规律,即所谓的“六齐”。《天工开物》冶铸篇里,记载了小型化铁炉的生产方式:“凡铁炉用盐做造,和泥砌成”,意思是用盐来完成铁的脱硫。
古代的铸造方法有石型铸造、泥型(或称陶范)铸造、金属型(或称铁范)铸造、失蜡铸造和砂型铸造几种。铸造的物品,从农具、工具、兵器、天文仪器到钟鼓乐器很多方面。其中,泥型、陶范铸造技术居于主导地位,在选料、造型以及制作方法方面,传承着自制陶的技术。
石型(石范)
1、最初的铸型使用石型。由于石料不易加工,又不耐高温,因此,石型很快被泥型取代。
泥范
2、泥范铸造。咱们就用上图中的鼎来举个例子,简要说明一下泥型铸造步骤:51漫画
第一步:用陶土制成一个鼎的样子,并烤干硬化,这叫模(mu)子;
第二步:用陶土贴到模子外面,相当于把模子复印了一遍,烤干硬化之后这就叫范,不同之处在于,模子上有个突出的疙瘩,在范上就是个坑;图上看,鼎的四周做了好几块范,因为是鼎的外面,所以叫外范。
第三步:用泥土制成比模小一号的鼎的样子,叫做内芯,也需要烤干、硬化;
第四步:将外范、内芯组装起来,因为芯比模子小一号,所以范与芯之间会有空隙,这个空隙就是青铜器的器壁;
第五步:从外范上预留的孔处,浇注铜液,铜液会填满范、芯之间的空隙,待冷却后就形成了青铜器。
铁范
3、金属型铸造
金属型铸造的铸型材料不再使用石头和泥沙,而改用金属,耐用性更强,实现多次铸造的飞跃,这在铸造史上具有重要意义。
上图是1953年,考古学家在河北省兴隆县发现的双镰铁范,一次能铸造两把镰刀。这证明早在战国时期就已经使用金属型浇注铸件。
铜范(铸钱)
除铁制金属型外,战国和汉代也使用铜制金属型铸造钱币。由于金属型的生产效率高、使用寿命长、产品规格齐整,在古代农具铸造上发挥着重要作用。
铁刃铜钺
跟大家说件好玩的事儿。1972 年,在河北藁城台西村商代遗址出土了一件铁刃铜钺,就是上图中的这个家伙。经分析鉴定,铁刃中镍的含量达到6%,并出现了分层高镍偏聚现象,这种现象只能在冷却极为缓慢的天体中才能发生,另外,铁刃中不存在人工冶铁所具有的夹渣,因此能够肯定铁刃用的是来自太空的陨铁。你看,咱们老祖宗挺厉害的,不仅认识陨铁,而且还能把它融化了铸造成兵器。
失蜡法的工艺步骤示意,图源:北京理工大学出版社《科学的礼物》
4、失蜡铸造
首先,造蜡样,蜡样外再反复浇淋细泥以成范,经加热,熔化的蜡水从范下预留的小孔中流走,形成空范,然后再浇铸铜汁铸器,这样可造出结构非常复杂的铸件。出土于湖北随县的曾侯乙墓中的尊盘就是我国古代最好的失蜡法代表作。
砂型
5、砂型铸造(也叫翻砂铸造)
翻砂铸造的来龙去脉是泥范叠铸工艺发展到技术顶峰后的创新产物,这对中国古代铸币领域是一项重大发明。
翻砂铸钱最初产生于南北朝,到唐代被普遍采用,并应用到其他行业。翻砂工艺进一步降低了成本、提高了效率,提高了钱币的标准化程度。翻砂工艺逐渐传播到中亚和欧洲,成为近代乃至当代制造业的重要支撑技术,直至现在仍在许多领域被广泛应用。翻砂工艺之所以在中国发明,源于发达的范铸工艺的积淀,也正是通过翻砂工艺,把中国古代发达的范铸工艺思想传递给了现代世界。翻砂工艺对人类技术文明的发展具有巨大贡献,没有翻砂工艺就没有西方的工业革命,翻砂工艺堪称中国古代的重大发明51漫画。
介绍完铸造技术后,咱们一起欣赏中国古代铸造中的精品。
(1)沧州铁狮。五代后周大型铸件,采用泥范按照分节叠铸法浇注而成。
(2)曾侯乙墓出土的编钟51漫画。是采用复合泥型 铸造的,先塑泥样,再翻制铸型烘干,放入泥芯后浇注而成。
(3)永乐大铜钟。陶范法铸造,采用地坑造型和群炉浇注的方法一次性铸成
(4)司母戊方鼎。司母戊方鼎是我国商代青铜器的代表作,泥范分铸法一体铸造而成。
(5)四羊方尊。商晚期酒器,泥范分铸法将羊角、龙头先铸出后,然后与尊体铸接一体。
(6)曾侯乙尊盘。采用泥型和失蜡型铸造相结合,尊体由泥型铸造而成, 腹外4条蟠龙则由失蜡型铸造后再通过铸接技术连接 而成。
最后,我总结一下,中国古代的铸造技术凝聚了中华民族的集体智慧,体现了中华民族优秀的传统文化,古代优秀的铸造工艺在世界的铸造史上闪耀着灿烂的光辉。
本文内容参考如下文献,向其致谢:
(1)中国古代铸造技术史略,吴坤仪,哈尔滨工业大学学报。
(2)中国古代的主要铸造技术,聂小武,金属加工。
(3)浅析中国古代冶铁技术,王志豪 ,王前进 ,中国铸造装备与技术。
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