跨越2500年的不朽秘诀|青铜冶铸技术大揭秘！

近日，大英博物馆一起涉及约2000件文物失踪的案件震动全球。

大英博物馆收藏了高达800万件珍贵藏品，其中绝大部分来自世界其他国家，而且其中相当一部分是通过非正当渠道、甚至肮脏和罪恶手段获得的。

在大英博物馆的馆藏中，约有2.3万件来自中国的文物，其中大约有2000件长期展示，包括唐代摹本《女史箴图》、辽三彩罗汉像、商周青铜器、魏晋石佛经卷等极为珍贵的国宝。这些中国文物无疑是中国的瑰宝，它们承载着中华文明的历史和传承，接下来就让我们深入了解中国的瑰宝——青铜器。

撰文 / 陈典（中国科学院大学）

青铜器制作技艺在2021年被列入国家级非物质文化遗产，而铸成于春秋末期的国家一级文物越王勾践剑，更是代表了中国古代最巅峰的青铜冶铸技术，它历经2500多年仍寒光凛冽、鲜有锈迹。这其中有哪些科学原理呢？

01

神兵利刃重见天日

春秋战国时期，诸侯争霸、战乱频繁、武斗盛行，剑成为人们常用的防身武器。当时，上至君王，下至文武百官，都将宝剑奉为圣品，常年佩剑，以至剑不离身。

随着冶炼和铸造技术的飞速发展，剑的铸造技术也达到了炉火纯青的地步。除了增强武器的杀伤力外，能工巧匠们还研发出一系列防锈技术，使得宝剑永焕光芒。

时代沉浮，许多古代工艺却并未得以延续，被遗憾地湮没在历史长河当中。直到1965年，传说中的神兵利刃——越王勾践剑在湖北省荆州市江陵县的一座大型楚国墓葬中被发现，我们这才有机会直观了解古人的铸剑技术有多么精湛。

这把剑不仅保存完好，而且剑刃异常锋利，多年的岁月侵蚀只让它生成了薄薄的锈迹。

专家经过研究，对剑身上的8个鸟篆铭文进行了解读，认为铭文上“越王鸠（jiū）浅，自乍用剑”中的“鸠浅”正是大名鼎鼎的勾践（春秋末期越国国君）。

出土后，为了检验其锋利度，专家拿来一叠纸放在桌上。一共30张纸，用剑划过，轻而易举就破开20多张。历经2500多年，宝剑依旧寒光凛冽，千年不腐，实属难得。

02

细节称奇 一体铸成

越王勾践剑极为高超的铸制工艺，是那个时代塑模、制范、焙烧、矿冶、熔铸、退火、打磨等各类工序的体现。遍布剑身的菱形网格纹饰、错金铭文、蓝色琉璃与绿松石镶嵌等细节令人称奇。值得一提的是，剑首内铸有11道极其细小的高凸同心圆，平均间距仅有0.2毫米，丝毫不逊于现代的机床技术。这些都是凝聚多位专业工匠的智慧才能取得的成果。

以往有人猜测 越王勾践剑采取了 复 合金属工艺，春秋战国时期的不少铜剑都使用了二次浇铸——剑脊含铜较多，提高韧性，不易折断； 而让剑刃处含锡量较高，增强硬度，保持锋利。 但是研究者发现，越王勾践剑的剑刃和剑身的金相组织（金属或合金的化学成分以及各种成分在合金内部的物理状态和化学状态）是连成一片的，这证明它是一把一体铸成的剑，而非经过多次铸造完成。

经过元素成分测试，越王勾践剑的铜含量为80%～83%、锡含量为16%～17%，另外还有较少的铅和铁（是金属矿料在冶炼过程中残留的杂质）。越王勾践剑上的菱形纹饰是用金属锡制成的，锡原本是银白色，青铜原本是金黄色，所以它原本应该是黄色衬底上闪耀银光，只是由于锡腐蚀之后光泽暗淡变成了黑色。

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“千年不朽”大揭秘

越王勾践剑剑身黑色纹饰处的含硫量有0.5%，剑格表面的含硫量比较高，达0.9%～5.9%。有人猜测这是古人对越王勾践剑做过了硫化处理（该工艺一般用于钢铁制品，渗硫能提高钢件的耐磨性、抗咬合能力及抗黏着磨损性）。

但经过进一步的研究，科学家发现这其实是附着在器物上的硫化物，是墓室中尸体、衣物、食物等腐烂后产生的。这些硫化物的致密性很差，根本不能起到抵抗锈蚀的作用，所谓“硫化处理”并不是越王勾践剑“千年不朽”的真正原因。那么，真正原因究竟是什么呢？

首先，同墓葬出土的其他铅含量高的器物都腐蚀严重，反观越王勾践剑，选材用料非常讲究，铅含量很少，从源头上避开了遭遇锈蚀的“厄运”。

其次，这个墓地深埋地下，长期被地下水浸泡，使墓内空气含量很少。而且铜剑所在之处被一椁两棺层层相套，四周用白膏泥填塞，墓坑用填土夯实，几乎成了一个密闭的空间，基本隔绝了氧气。

最后，越王勾践剑被发现时是插在髹（xiū，把漆涂在器物上）黑漆的木质剑鞘内，两者紧密结合，让铜剑与外界基本隔绝，起到了双重保护的作用。

正是基于内外多个幸运因素的叠加，才出现了越王勾践剑“千年不朽”的惊世奇观！

凭借现代工艺，如果要仿造一把越王勾践剑似乎不难，但以2500多年前的条件，能成功铸造出这样一把宝剑已是惊天之举了。我们在欣赏文物、探究文物背后的故事与科学原理的同时，不得不感叹祖先的智慧和创造力！

本文来自《知识就是力量》杂志，原标题《千年不朽的神兵利刃》，撰文/陈典，有删改，原创作品转载请注明来源。

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