制鐵術

制鐵術

制鐵術的基本原理是運用碳或一氧化碳的還原性還原鐵礦中的二價鐵成為鐵單質。制鐵術比之製造青銅的銅和錫,從鐵礦中提煉的鐵需要的溫度更高,工藝也更複雜。煉鐵的技術似乎可以追溯到公元前1900年左右的安納托利亞東部地區。

原理

制鐵術雖然煉鐵術經過的多年的發展,但是其基本原理一直沒變,都是運用碳或一氧化碳的還原性還原鐵礦中的二價鐵成為鐵單質。

特點

鐵的優越性,一般情況下,鐵比青銅堅硬,而鋼又比鐵堅硬,而且彎曲後還能反彈回來。無論從哪方面,鐵和鋼製造武器、工具都優於青銅。而且制鐵的秘密一旦公開,鐵和鋼的價格也比青銅低廉得多。單用當地出產的鐵礦石就可以煉鐵了,無需進口兩種價格昂貴的金屬。鐵塊(足夠製造一到兩塊工具之用)成為一種廣泛的交易商品。

歷史

起源

比之製造青銅的銅和錫,從鐵礦中提煉的鐵需要的溫度更高,工藝也更複雜。煉鐵的技術似乎可以追溯到公元前1900年左右的安納托利亞東部地區。

幾個世紀來(大約600年),西臺人對制鐵技術一直秘而不宣。公元前1200年左右西臺帝國瓦解後,制鐵工藝迅速傳播到歐洲大部分地區和西亞。由於鐵具有更優越的性能,分布也更為廣泛,它勢必取代青銅成為製造工具和武器的材料,儘管這一過程經歷了相當漫長的時間。 鐵質武器最初比較稀少,很能體現個人的身份地位,但幾百年之內,鐵成為製造武器和工具的主要材料,而青銅卻變成製造個人飾品和裝飾物間的專用金屬。

技術東傳

改變日本生產和社會面貌的稻作農耕是直接從中國大陸傳入的,與之相適應的主要的生產工具也與中國大陸的生產工具有著直接的淵源關係。考古學研究發現,長江下游與北九州地區出土的石刀有著相似的形制。而彌生時代木器製作中最突出的則是從中國傳入的榫接技術的套用,這使組合工具的製作成為可能,不但可以製作耕作具、機織具,而且能夠建造房屋、船舟。鐵器文化的出現則使日本的社會發展如虎添翼,更為迅速地邁入早期國家階段。

一般說來,世界各國從石器時代進入青銅時代、鐵器時代是經過數千年漫長歲月的。在中國,從石器時代到鐵器時代,中間經歷了一個相當長的青銅器時代,鐵器的出現晚於青銅器1000多年,銅質生產工具、實用具在社會的發展中有過積極作用。而日本因受中國先進文化的影響,直接引進了金屬器和金屬生產技術,因此從石器時代發展到鐵器時代僅花了五六百年時間,大大縮短了歷史進程。根據考古發現,日本實際上在繩紋晚期已有鐵器存在,而這時的中國正處於鐵器文化普及民間的階段。當時長江下游的吳越地區、黃河下游的齊魯地區等都是鐵文化發達的地區,鐵器與農耕文化相伴而生。因此隨著農耕文化的傳播,鐵器和制鐵術必然也會相應東傳。

在鐵器傳入初期,所有的鐵器都是從大陸傳去的。曲田遺蹟出土的鐵片內含雜物很少,是純潔的鋼製品,與當時中國的制鐵技術一致。北九州和熊本縣遺蹟出土的彌生早期和前期的鐵斧,銎的橫斷面呈梯形或長方形,而在中國戰國到前漢時代有許多類似鐵斧的出土例。

這些從大陸傳去的鐵器主要掌握在有權勢者手中,普通下層人民根本沒有條件擁有這種最先進的武器和生產工具。隨著時代的發展,鐵器增多,普及程度也有所提高。日本鐵制農具的普及化,首先是通過在木製鋤、鍬掘土部位的先端鑲嵌鐵片而實現的。這種技術,中國早在殷商和周代就已出現,戰國時代有了進一步的發展,而到了漢代更加盛行。所不同的是殷、商、周時代是銅製品,而戰國、兩漢時代是鐵製品。

由於鐵器易生鏽,不易保存,損壞的鐵器常需要重新熔鑄。這樣,大陸移民鑄造鐵器的技藝便逐漸傳播開來,使日本自彌生時代前期開始出現了制鐵術。

由於迅速地進入鐵器時代,日本實際上並不存在銅器為社會生產發展發揮作用的時代,但中國青銅技術對日本影響的範圍也很廣。現在知道的日本最早的青銅器是山形縣出土的中國殷中期的青銅刀子。青銅劍大約在彌生前期作為實戰武器輸入日本,銅鏡也是主要的輸入品。中期以後,隨著地域的逐漸統一,青銅利器逐漸成為禮儀器具,劍形也因之變為大形化和非實用化。因此彌生時代許多富有特色的銅器均主要用於禮儀和祭祀,毫無實用意義。從彌生時代中期開始,日本出現了仿製細形銅劍,尤其是在與大陸文明頻頻接觸的北九州地區,不僅留下了大批銅鏡、銅劍、銅矛、銅戈和銅鐸,還陸續發掘出許多冶煉遺址和模具,可見當時的日本工匠亦很快掌握了銅器製造技術。

稻作和金屬技術的相繼傳入揭開了日本文明史上新的一頁,標誌著原生的繩紋文化的終結和大規模吸收外來文明的彌生文化時期的開始。自彌生文化形成後的近千年中,日本社會發生了翻天覆地的變化,農耕村落迅速形成,生產力極大發展,早期奴隸制國家形成,並逐步走向大和朝廷主宰下的統一國家。

發展前景

世界各地的制鐵術

中國鐵匠成功地製造出達到鐵的熔點溫度的熔爐,至公元前500年,他們完善了鐵的澆注技藝,而世界其他地區直到羅馬統治時期才開始使用鑄鐵。鑄鐵和鐵和碳的合金,熔化後可在鑄模里澆注,在中國,取代石頭農具的不是青銅,而是鑄鐵工具。(也就是說歐洲和西亞的居民使用的鐵器不是鑄鐵?)

非洲撒哈拉沙漠以南的居民很少使用銅,青銅則更少見,不過,在公元前700年後,鐵的加工開始受到重視,制鐵技術在非洲大陸迅速傳播開,一種可能是非洲人從移居撒哈拉沙漠的腓尼基人那裡學來了制鐵技術,但非洲的制鐵技術並不相同,所以完全也有可能是非洲獨自發展了制鐵工藝。 美洲的文明儘管具備相當發達的金屬加工技術,卻未曾發現制鐵的竅門,不過,他們確實知道把鐵礦石打磨亮當鏡子使用。

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