神奇的金属与铁器时代

随着青铜时代鼎盛时期的到来,铜制品已经不能满足人类的各项需求,人们急需寻求一种新型材料,在人们的不断探索中,铁矿石及金属铁的冶炼逐渐被人们掌握,除了铜和锡外,铁也加入了金属冶炼的家族,金属铁的冶炼和铁器的制造成为人类由青铜时代跨入铁器时代的标志。

金属铁十分活泼,在自然界中几乎很难找到其单质形态,然而铁元素却是地球上存在最普遍的元素,虽然大部分铁元素存在于人类尚无法企及的炎热地核中,但在地壳中铁元素含量依然十分丰富,其储量仅排在氧元素和硅元素之后,位列第三。

铁是一种神奇的金属,由于其丰富的储量以及优异的物理性质,备受人们喜爱与推崇。在古代,人们冶炼金属铁制作器皿,家具用于生活;锻造武器用于军事,铁制品几乎渗透到了各行各业。中国目前发现的最古老冶炼铁器是甘肃省临潭县磨沟寺洼文化墓葬出土的两块铁条,通过对墓主碳十四测定,距今在3510年~3310年之间(公元前1510年~公元前1310年)。

中国目前发掘的最早的铁器距今已有3500年

但是人们在铁的冶炼锻造过程中发现,铁没有青铜那样耐腐蚀,也没有青铜坚硬,铁器用的时间久了其表面就会出现一层红色的疏松状的固体,尤其是将铁器置于湿润潮湿的空气中时红色固体出现的速度明显加快,久而久之铁器就不能在使用,现在我们知道这是因为铁被腐蚀生锈的原因(铁在氧气和水的共同作用下,会发生化学反应生成红色的铁锈),后来工匠们在铁的冶炼过程中逐渐发现,将红热的铁埋在木炭中如此反复锻造会得到一种既坚硬又耐腐蚀的金属制品——钢铁,这红金属的性能远远高于铁制品,古代的很多宝剑就是用钢铁反复锻造而成的。

刘备武器双股剑由镔铁(钢铁)打造而成

在古代,由于人们受科学技术的限制,钢铁的冶炼是一项非常艰难的行业(钢铁的冶炼需要更高的温度,约1500℃,需要更好的淬火锻造工艺),虽然如此艰难,但这仍然阻止不了人们对钢铁冶炼的狂热追求,罗马人,中国人,维京人他们都曾因为其先进的钢铁冶炼锻造工艺获得过军事上的巨大胜利。

古代的工匠们正在冶炼钢铁

现如今,每年冶炼钢铁产量超过100亿吨,各种型号,不同用途的钢铁被生产出来,被用于生活,军事,建筑等诸多领域。铁器的出现开辟了一个新的时代,或许在不远的未来,一种新型材料的出现会再次开创一个人类新篇章。

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