《中华学生百科全书》

下载本书

添加书签

中华学生百科全书- 第158部分


按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
城,就是因铁狮子而得名。铁狮铸于公元 953 年。相传是周世宗北征契丹时,
罚罪人铸此,以镇守州城。铁狮身高 3.8 米,头部 1.5 米,通高 5.3 米;通
长 6.5 米,身躯宽 3 米,总重量约五万余斤,是我国早期最大的铁铸件。
    铁狮栩栩如生,历经千年,雄风犹存,即使是在眼下,要铸这么庞大的
活灵活现的铁狮子,也不是一件容易的事。先人们采用的是中国传统的泥范
铸造技术,按照分节叠铸方法而成的。狮腹内壁光滑,当是用整块泥模为芯;
外观有明显的范块拼接痕迹,显然是分段接铸而成的。从拼接痕迹上看,范
块的尺寸大小不同,像四肢和左、右肋的范块就有 13 种规格。狮身各段铸范
共 300 余块,另加背上莲花盆 65 块,总共约有 400 多块外范。仅从这众多的
外范块数来看,就可见铸造工艺之复杂,也足见我国铸造技术的水平。
                    
                     古代最先进的制钢技术——灌钢
                   
    世界上,在 1740 年坩埚制钢法发明之前,最先进的制钢技术,是算中国
古代创造的“灌钢”冶炼法。
    “灌钢”,又称“团钢”。它是由生铁和熟铁合在一起冶炼得到的一种
含碳量较高、且质地均匀的优质钢,(含碳量在 0.05%~2.0%的铁称为钢)。
这种具有独创性的灌钢冶炼方法,至少在南北朝时期就已经发明了。除了那
些无名英雄之外,从文献记载上,我们知道的这种先进技术的最初实践者,
就是北朝东魏、北齐间(公元 550 年前后)的著名冶金家綦毋怀文。
    綦毋怀文是个讲究“道术”的人,在北齐的信州做过刺史。他曾炼造出
一种“宿铁刀”。这“宿铁”,就是后世所说的“灌钢”。《北史·艺术列
传》里记录有他的这一发明创造。书中记载说:
    “怀文造宿铁刀,其法烧生铁精,以重柔铤,数宿则成刚(钢)。以柔
铁为刀脊,浴以五牲之溺,淬以五牲之脂,斩甲过三十札。”
    这段话的意思是说:綦毋怀文制造有宿铁刀。他的方法是,选用品位比
较高的铁矿石,冶炼出优质生铁,然后把液态生铁灌注到熟铁上,这样几度
熔炼,就成了钢了。钢炼成之后,他便以熟铁作刀背,用钢作刀锋,并用动
物的尿和油脂来淬火。用这种方法制造的宿铁刀,能一下子砍断 30 多块叠放
在一起的胄甲片。
    从这段记载中可以看出,綦毋怀文不仅最早实践了“灌钢”冶炼法,还
创造了畜尿和油脂两种淬火介质,这是綦毋怀文在钢的热处理技术上的一大
创新。在綦毋怀文之前,人们一般都用水作为淬火的介质,而綦毋怀文用牲
畜尿和动物油脂作为冷却剂,一方面扩大了淬火介质的使用范围;另一方面,
也是更重要的,是可以获得不同的冷却速度,从而得到不同性能的优质钢。
    灌钢法是我国古代炼钢技术上的卓越成就。它的发明和推广,对于增加
钢的产量,改善兵器、农具和手工工具的质量,都有着重大的意义。因此,

隋唐时期,这种方法受到了冶炼家的垂青;而到宋朝,则流行于全国,并有
所创新和完善,成为当时的主要炼钢方法。在沈括的《梦溪笔谈》中,除了
记有当时的冶炼方法外,还首次提到“灌钢”一词。他说:
    “世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,封泥炼之,
锻令相入,谓之团钢,亦谓之灌钢。”
    这话的意思是说:社会上所说的炼钢,就是在炼钢炉中,把熟铁屈绕成
盘,并将生铁片嵌在盘绕的熟铁条中间,然后用泥把炼钢炉密封起来烧炼。
待炼成后取出来锻打。用这种方法炼出来的钢,就称为团钢,也叫灌钢。
    时至明代,这种灌钢的冶炼技术又有了很大程度的发展。著名科学家宋
应星在他所著的《天工开物》一书中,详细地记述了当时的灌钢工艺。他说:
    “凡钢铁炼法,用熟铁打成薄片如指头阔,长寸半许,以铁片束包尖紧,
生铁安置其上,又用破草履盖其上,泥涂其底下。洪炉鼓鞴(bèi),火力到
时,生钢先化,渗淋熟铁之中,两情投合。取出加锤,再炼再锤,不一而足。
俗名团钢,亦曰灌钢者是也。”
    宋应星这段话的意思是说:炼钢的方法,是先把熟铁打成像手指头那样
宽,一寸半左右长的薄片,然后用熟铁片束包扎紧,再将生铁放在扎紧的熟
铁片上面。随后,盖上破草鞋(要用沾有泥土的,这样才不致于立即被烧毁),
另外,在铁片底下还要涂上泥浆。当这一切都做完之后,把它放进洪炉里,
用劲鼓风,达到需要的温度时,生铁便先熔化成铁液,渗淋到下面的熟铁中,
两者便互相融合了。这时,就可取出锤打。经过再炼再锤,反复多次,才行。
这样锤炼出来的钢,俗称团钢,也叫灌钢。
    我们不难发现,明代灌钢的冶炼方法已跟宋代大不相同:人们不再用泥
封炉,而改用涂泥的草鞋遮盖;不把生铁片嵌在盘绕的熟铁条中,而把生铁
片覆盖在捆紧的熟铁片上。这两种方法的改进是具有很大进步性的。正如杨
宽先生在《中国古代冶铁技术发展史》一书中所分析的那样:“他们不用泥
封而用涂泥草鞋来遮盖,一方面是使炼钢炉依然能够从空气中得到氧,使生
铁在还原气氛下熔化;一方面是使大部分火焰反射人炉内,以提高冶炼温度。
他们把熟铁打成薄片后夹紧捆住,无非使生铁的铁液能够准到若干熟铁薄片
的夹缝中,增加生铁和熟铁的接触面,使熟铁易于吸收生铁的铁液,能够使
碳分均匀地渗入。”
    明代,除了宋应星所记述的这一改进的灌钢技术外,还产生了一种新型
的灌钢冶炼方法,这就是“苏钢”冶炼法。“苏钢”是灌钢发展的高级阶段,
灌钢的优点在这里得到了最充分的表现。
    相传,“苏钢”是由江苏人发明的,所以称为“苏钢”。它的冶炼方法,
明朝的唐顺之,在他所著的《武编·前编·铁》中有简略的记载,他说:“以
生铁与熟铁并铸,待其极熟,生铁欲流,则以生铁于熟铁上,擦而入之。”
也就是说,把生铁与熟铁放在一块冶炼,等到生铁熔化,铁汁欲流时,则将
生铁水擦入熟铁中,灌钢就炼成了。
    “苏铁”冶炼法创造出来以后,曾在明末、清代盛行一时,直到近现代,
还有冶炼家用这种方法炼钢,但方法又大大地进了一步。它的具体操作要点
是:
    炼钢时,先把没有经过锻打的熟铁(料铁)放到炉内,鼓风加热。两分
钟后,用火钳钳住生铁的一端斜放在炉口内,继续鼓风,使炉内温度不断升
高。当炉温升到 1300℃左右的时候,斜搁在炉口内的生铁的一端开始熔化,

开始不断地滴铁水,这时,炼钢工人便用大铁钳钳住生铁在炉外的一端,左
右移动,使铁水均匀地淋到熟铁上。同时,不停地翻动熟铁,使熟铁各部分
都能均匀地吸收铁水。淋完两次后,便把熟铁夹到铁砧上锻打。去除杂质,
就得到了需要的钢坯,俗称“钢团”。
     以上我们介绍了“灌钢”的不同操作工艺,这些先进的科学技术成果,
都是我国古代劳动人民的智慧结晶。正是由于他们的发明创造,使我国古代
的炼钢技术自立于世界之林,为我们中华民族争得了荣誉。
                       
        世界钟王——永乐大钟
                      
     北京海淀区魏公村东,北三环路北侧的“大钟寺”,原本称为“觉生寺”
后来因为寺里悬挂了一口非常大非常大的铜钟,所以,人们就称这座寺院为
“大钟寺”。大钟寺是清雍正十一年(公元 1733 年)修建的。它的规模可以
用“宏大”两个字来形容。自南向北依次为山门、天王殿、正殿、后殿、藏
经楼、大钟殿、配殿等。名为“华严钟”的大钟,便悬挂在大钟殿内。
     大钟殿从外面看颇像天坛的祈年殿,下方上圆,高五丈,四面皆窗。大
钟便悬挂在 8 根立柱支起来的钟架上。这 8 根立柱每根都有一合抱粗,上面
绘着五彩金龙。这些金龙栩栩如生,把大钟更衬托得气势非凡。大钟通高 6.75
米,钟唇厚 22 厘米,钟口最大直径 3.67 米,总重量约为 46.5 吨。这口足有
两层楼高的大钟,上上下下、里里外外都铸满了文字,每个字 1~1.5 厘米见
方,字体恭楷端正,古朴遒劲,相传是明初著名书法家沈度的手笔。据考证,
这口大钟铸有 7 部佛经,9 项汉文咒语和 100 多项梵文咒语。总计 23 万余字,
至今钟文清晰可辨。
     大钟除“华严钟”这一名称外,又称“永乐大钟”。这是因为它铸于明
朝永乐年间而得名。大钟自问世以来,一直是世界上公认的“钟王”。《大
英百科全书》把它排在世界著名古钟的榜首。1733 年,俄国沙皇为了超过中
国的这口大钟,曾不惜花费巨大的人力、财力,用了 5 年时间,在莫斯科铸
造了一口约 193 吨重的大钟。可是,还没等沙皇高兴上多一会儿,那口大钟
浇铸冷却后便裂了一条大缝,成为敲不响的哑钟。而我国的大钟,至今完整
无损,钟声远播,这不能不归功于我国先进的冶炼铸造工艺。
     永乐大钟是冶炼工匠采用我国传统铸造技术“泥范法”一次铸造成功的。
它的具体做法是:先在地上挖一个大坑,用草木和三合土做好内型,上面涂
上极细极纯的泥,把写好字的宣纸反贴在细泥上,刻好阴字,再加热烧成陶
范,然后再一圈圈地做好外范。最后,将熔好的铜汁一次灌入,大钟便铸成
了。
     这做法说起来简单,实际上是一种巧妙而又需要熟练技巧和很好组织协
同的工艺措施,哪一环节出现偏差,都可导致铸件的失败。别说是在古代手
工业生产技术的条件下,就是在今天,要成功地浇铸 40 多吨的大铸件,也不
是一件容易的事。由此可见,当时我国工匠们的冶铸技术已经达到了炉火纯
青的地步。
     经专家们用现代科学方法测量,大钟的合金比率非常科学合理:其中铜
80.54%,锡 16.4%,铅 1.12%,还有其他一些少量金属元素。专家们认为,
正是由于这种合理的合金比率,才使得大钟质地坚固,硬度适中,虽经重击,
音质也不受破坏。大钟的钟声声级可达 120 分贝,在声音传播条件好的情况

下,声响可传百里之遥,而且能持续 3 分钟之久。更令人不可思议的是,大
钟的振动频率与音乐的标准音频率相差无几。钟壁自上而下,还可依次分出
高低不同的音阶。难怪日本著名声学家北村音一教授在聆听了大钟的钟声
后,赞叹地说:“这是我听到的世界上最美妙的钟声。”
                   
                   植物纤维的最早利用——葛布
                  
    葛布是用葛的韧皮作原料,经过一系列加工纺织而成的织物。葛是一种
多年生的草本植物。它的叶子挺大,茎蔓生,开着紫红色的小花。喜欢生长
在气候温暖湿润的山区。
    我国利用葛的历史非常悠久。还是在旧石器时代的时候,我们的先人便
知道挖取葛的根来作食物,并用葛的藤条来捆绑捕获的猎物。渐渐地,先人
们发现,葛的用处并不仅仅限于这些,它还能派更大的用场。
    那还是旧石器晚期的日子。有一天,先人们用葛藤提着捕获的猎物,回
到了他们栖息的山洞。出去一天了,大家都很饿。因此,他们顾不得解去葛
条,就把猎物投进了瓦罐里,点火煮起来。
    香味蒸腾在山洞里,饥饿的人们用树枝拨拉掉葛藤条,夹起香喷喷的肉,
大口大口地吃起来。当他们吃了肉,喝了汤,正准备收拾瓦罐、存储火种休
息时,即发现了一个奇怪的现象:经过沸水煮过的葛藤,变得是那么的柔软,
并能分离出一缕缕发白的纤维来。这引起了有心人的注意。他们忘记了疲劳,
议论起怎样利用这新东西来。有人说:“用它搓葛绳不错,肯定很耐用。”
这人的话音刚落,又有人说:“可以用它编网捕鸟。”“这主意挺好。”许
多人都表示赞同,说干就干。先人们把平日里扔掉的葛藤又捡了回来,放到
瓦罐里煮。然后把分离出来的一缕缕葛纤维搓成了纤细的绳子,又编结成了
大网。这创造性的发明让先人们大大地高兴。他们围着篝火,唱起了快乐的
歌,跳起了欢快的舞。一直到天亮,还兴犹未尽。
    后来,有人受这大网的启发,把葛纤维用最原始的工具加工成了粗纱线,
并编织成片。这就是最初的葛布。葛布的发明,极大地改变了古人的生活条
件。在葛布发明之前,古人冬天穿兽皮御寒,夏天用树叶遮体。因树叶极易
破损,常给古人带来很多麻烦。所以,当原始的葛布被织造出来后,马上受
到人们的青睐。大家纷纷上山采葛藤,回洞煮葛藤取纤维,然后织葛布,做
葛衣。说来也怪,这葛衣也特别适宜夏季穿着,它不仅耐穿,还透气不粘身。
就这样,葛纤维成了我们祖先最早利用来纺织的植物纤维,葛布走进了人们
的生活。
    第一块葛布我们恐怕永远也没有机会见到了。但我国的考古工作者却于
1972 年在江苏吴县草鞋山新石器遗址中,发掘出 3 块葛布残片。这是现在我
们所能见到的最早的葛布。这 3 片葛布尽管还很粗糙,但价值却十分重大。
它说明,我们的祖先至少在 6000 多年前,就已创造了纺织葛布的技术。
    早期利用的葛,都是野生的。商、周之后,人们便注意采集葛种,并不
失时机地加以种植。周代还专门设立“掌葛”的官吏,来专门负责葛的种植
和纺织。一部《诗经》,涉及到葛的种植和纺织的,就有四十余处。
    西汉以后,由于纺织技术的大幅度提高,葛布的质地更为精良,甚至可
以跟丝织品相媲美。
    葛布的优点毋庸多

小提示:按 回车 [Enter] 键 返回书目,按 ← 键 返回上一页, 按 → 键 进入下一页。 赞一下 添加书签加入书架