铁器与冶炼技术冶炼金属铁 _小知识

【铁器与冶炼技术冶炼金属铁】铁器时代是人类发展史中一个极为重要的时代。
人们最早知道的铁是陨石中的铁，古埃及人称之为神物。在很久以前人们就曾用这种天然铁制作过刀刃和饰物，只是数量实在太少，所以铁的冶炼和铁器的制造经历了一个很长的时期。当人们在冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术之后，铁器时代就到来了。

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铁器时代，是考古学名词，指的是继青铜时代之后的又一个时代，以能够冶铁和制造铁器为标志。它是丹麦考古学家克里斯蒂安·于恩森·汤姆森(ChristianJürgensen Thomsen)于1836年提出的三时代系统(Three-age System)最后的主要时期，三时代系统共分为石器时代、青铜器时代与铁器时代。
世界上出土的最古老冶炼铁器是土耳其(安纳托利亚)北部赫梯先民墓葬中出土的铜柄铁刃匕首，距今4500年(公元前2500年) 。但此文物所代表的年代至冶炼铁器普及之间，有整整1000年时间中东地区鲜有出土新的冶炼铁器，故其为十分珍贵的孤例。历史学家推测：赫梯人首先发现了如何从铁矿石中提取熔点1500度的铁，他们一直小心翼翼地保守着这个秘密，直到公元前1200年，赫梯帝国在海上蛮族的冲击下灭亡，制铁工匠流散四方，冶铁技术才开始传播开来。

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和青铜相比，铁并不是一种非常优越的材料。青铜百世不腐，铁却会在几十年内出现明显锈蚀。但铁矿比铜矿分布广泛得多，几乎遍及所有文明地区；而且铁不需要锡、铅等金属来制造合金，直接就能制造工具，任何掌握冶铁技术的地区都可以自行打造铁器，还可以通过控制碳含量的方式来锻造坚韧的钢材；再者，铁不仅韧性远好过青铜，密度也比青铜小，同样大小的器具铁制比铜制更轻，减轻了人们的负重。以上这些原因使得钢铁有淘汰青铜的天然优势。
就算早期的铁制武器质量还不如青铜器，至少也可以明显改善农具和其他工具，把有限的青铜集中给军队，大大缓解金属稀缺的问题。所以，炼铁技术一出现，就迅速扩散，在两三个世纪内传遍整个欧亚非大陆。此文物所代表的年代至冶炼铁器普及之间，有整整1000年时间中东地区鲜有出土新的冶炼铁器，故其为十分珍贵的孤例。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，距今3510年~3310年之间（公元前1510年~公元前1310年）。由于该文物2009年才出土，当时只发布了简报，完整的考古文章2014年才发表，故知名度较低。后经清华大学及牛津仪器公司检测，铁条由“块炼渗碳钢”锻打而成，是冶炼金属。
同时碳14检测显示两块铁条年代分别为——3090年前、3075年前；理论误差不超过35年。
由于铁条锈蚀严重，一块铁条内部完全锈蚀，另一块铁条尚存部分残铁。所以实际误差可能较大。对此研究人员又对墓主人骸骨及墓葬其他文物进行了碳14检测，最终认定该墓葬及铁条的年代为3510年前~3310年前之间（公元前1510年~公元前1310年）。

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最早的铁制品是早期文明利用陨铁制作的一些小工艺品，下埃及地区就曾发现几颗公元前3200年左右的铁珠子，而真正能够冶炼铁器还得等到公元前2000年左右，小亚细亚一带的赫梯先民。赫梯人对铁的早期探索获得了丰厚的回报：公元前1400年左右，新赫梯帝国已经基本掌握了较为成熟的炼铁技术，铁制品开始大规模得到应用。正是靠着铁制武器，他们逐渐赶超了还在使用青铜武器的老牌地中海强权埃及人，并在后来的卡迭石战役中与埃及法老拉美西斯二世打成平手，成为中东地区的新霸主。赫梯人也因此被奉为人类进入铁器时代的先驱。
之后，在战场上吃了亏的埃及人成了铁器的新拥趸。在第三中间期(前1069-前664年)，埃及人开始普及铁器，正式进入了铁器时代。同时，西亚新贵亚述帝国也借助赫梯的炼铁技术迅速崛起，并反手灭掉了赫梯帝国，成为了西亚一霸。

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在欧洲，公元前11世纪时冶铁技术才通过高加索地区传入，并很快流传开来。凯尔特文化就是欧洲铁器时代的代表，它主要分为哈尔施塔特文化和拉泰恩文化两个时期。
公元前8世纪，居住在现在法国境内的凯尔特人进入了哈尔施塔特文化时期，他们制作的铁器非常精良，并发展出了不同类型的铁制武器；
到公元前5世纪，西欧的凯尔特人又进入了拉泰恩文化时期，这时期的铁器出现了更加精巧的装饰，体现了他们炼铁技术进步的同时，也提升了审美情趣。不过，他们很快就将在公元前时代的末期迎来另一个高度发达的铁器文明的挑战，那就是罗马。
在布匿战争中，罗马人和来自北非的迦太基对峙。由于迦太基控制了掌握铁器制造技术的凯尔特部落，他们的铁制兵器跟罗马的青铜兵器对抗有巨大的优势。
于是，眼红冶铁技术的罗马人，在公元前209年占领了迦太基在西班牙的属地，俘虏了许多来自西班牙的铸剑工匠，驱使这些工匠为罗马军队制造精良的铁质西班牙剑。后来，古罗马贵族西庇阿直接命令西班牙的铸剑工匠将铸剑工艺的秘密告诉罗马的铸剑工匠，从此，铁器冶炼和铸造的技艺被罗马人掌握。
罗马军团士兵的装备，从佩剑到投枪，都是由铁器铸造的。在罗马帝国征服四方的过程中，这些铁制兵器帮助罗马士兵一次次地以压倒性的优势击败拿着青铜兵器的对手，也把冶铁的技术传到了更遥远的地方。
而在东方，中国的铁器化比凯尔特人略晚。究其原因，发明炼铁的赫梯地处西亚，技术向东南传入南亚，向西传入欧洲都只需要克服3000公里左右的距离，唯独中国远在亚欧大陆东端，需要传播5000公里、经新疆绿洲链才能进入中国文明核心区，所以中国进入铁器时代较晚。
直到公元前800年，中国才有本土冶炼的铁器，此时距离欧洲蛮族多利安人用铁器毁灭迈锡尼青铜文明已经好几百年了。
战国时期开始，中国就已经有了铁制兵器。但冶铁需要较高的炉温，在当时的技术条件下，只能靠鼓风使燃料充分燃烧而获得。有风就有铁，鼓风技术对于生铁冶铸的发展有着极重要的意义。《礼记》说：“良冶之子，必学为裘。”商周以来，都用皮囊鼓风，子继父业，年轻工匠必须学会缝制皮囊的技巧。说明早期冶铸匠师高度重视鼓风器具的制做。到了东汉时期，南阳太守杜诗发明了水排(水力鼓风机)，这种机器以水力传动机械，使皮制的鼓风囊连续开合，将空气送入冶铁炉，铸造农具，用力少而见效好。
水排的发明使冶铁成本大大降低，铁制品也迅速走进了平民生活。在青铜时代，金属器具对平民百姓是可望而不可即的，而冶铁技术的不断革新使普通的平民也都能用得起金属农具。相比于石器，金属农具可以对田地进行更有效的耕作，从而提高亩产量。东汉以来，历朝历代的统治者都把发展和推广铁制农具视为当务之急。

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魏晋南北朝时代，中国的铁器制作得到了较大的发展，并传到了日本和韩国等东亚地区。这些地区的铁器匠人一开始沿用中国古代的做法炼铁，后来逐渐发展出了拥有本民族特色的铁器冶炼技术，并随着家族传承一直延续到近代。这其中，最典型的案例是日本的武士刀。
人类进入铁器时代以后，铁器长久以来逐步成为人类生活中不可缺少的部分，在工业革命之之后，人类可以锻造更大的铁制构件，也获得了大规模炼钢的能力，而钢铁作为现代工业的骨骼，已经成了我们日常生活中随处可见的一部分。

铁器与冶炼技术 冶炼金属铁

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