揭开古代铁柱之谜 它们为什么不生锈?:爱游戏体育官网首页

本文摘要:铁柱孤零零地立在那里,仿佛是一个莫名其妙的物证,挑战着人类的智慧。

铁柱孤零零地立在那里,仿佛是一个莫名其妙的物证,挑战着人类的智慧。在印度德里附近的马哈洛,矗立着一根建于公元5世纪的巨大铁柱。这根铁柱高6.7米,直径1.37米。

它由熟铁制成,是实心的。柱顶有仿古装饰图案。听说这根铁柱是为了纪念钱德拉金而铸造的。

但最神奇的是,铁柱在露天已经矗立了1500多年,经历了无数的风雨,却依然没有生锈的痕迹!众所周知,铁是最容易生锈的金属,普通铸铁几十年就生锈了,不用说几千年了。直到现在,人们还没有找到有效的措施来防止铁器生锈。理论上说纯铁不生锈,但是很难提炼,成本高。

而且有科学家分析过铁柱的成分,发现里面含有很多杂质,不是纯铁。应该比普通熟铁更容易生锈。

如果古印度人早就掌握了冶炼不锈钢铁器的技术,但晕倒后就失去了这项技术,为什么他们不同时冶炼其他不锈钢铁器呢?而且古印度文献中也没有这方面的记载。几个世纪以来,印度德里的铁柱一直高高耸立,接待游客参观吐蕃宣礼塔。因为它位于入口的正前方,所以吸引了许多游客的目光。这根柱子建于公元4世纪左右,高6.7米,最细处直径32厘米,底部42厘米。

地下部门只有0.5米长。地下部门形状像洋葱,重6.5吨。几个世纪的时间在人类历史上留下了不可磨灭的印记,但这根柱子似乎不为所动:全身是铁做的,但外表几乎没有生锈。

然而,建于700年前的印度普里和科纳克寺庙的铁梁有明显的腐蚀迹象。即使在现代,钢铁的防腐也是一个难题,那么究竟是什么神奇的力量守护着德里古老的柱子呢?德里铁柱一直吸引着人们的目光。亚历山大克宁汉姆爵士在1862年至1865年出版的《印度的考古学概述》中告诉我,铁柱是一个铸铁手柄,上端直径为16英寸,长度约为22英尺。他在书中提到,铁柱上端出现奇怪的金黄色,引起了一段时间的一些怀疑。

这根铁柱是钢制的。后来,很多研究者对其进行了评论。根据这个铁柱来看,这个铁柱是用铁板焊接而成,似乎是毫无疑问的。

听说焊接痕迹还清晰可辨。罗伯特哈德菲尔德爵士于1911年从铁柱中取出一小块铁进行珩磨,然后对一个大铁柱样品进行了详细的研究。研究结果表明,该铁柱含有(%)0.08碳、0.046硫、0.114磷和0.032氮。

哈德菲尔德爵士说,该铁柱是一种无杂质的精加工铁产品。从铁的纯度和均匀性来看,甚至比现代瑞典的碳铁还要好。从结构上看,这个铁柱是由大的铁粒组成的,只有少量的水泥,有时在颗粒的边缘,偶尔在铁柱上,几乎看不到独立于大颗粒的较小的颗粒结构。

此外,还有大量正常形态的小线条,似乎与小颗粒的结构有关,据记载可能是老化所致。哈德菲尔德的实验室取下一小块铁柱,用水浸湿。

发现铁件一夜之间生锈,但在同样的实验室条件下,铁柱断端四天没有腐蚀。哈德菲尔德描述了铁柱地下部分的腐蚀情况。

这根神奇的柱子吸引了全世界许多科学家的目光。从考古学家到腐蚀化学家,关于这一现象已经提出了各种各样的理论,通常归结为气候条件和大型铸件。

但最终发现这根柱子的秘密的是当地学者、坎普大学的材料工程师Ramamursi Balasubramanyan。他首先分析了铁柱的外观,在上面提取了一个锈斑,发现里面含磷量很高。这种元素与铁和空气发生化学反应,形成磷酸氢盐水合物(FePO4 H3PO4 4H2O)。当铁柱开始生锈时,磷、铁、空气形成的屏蔽膜阻止铁锈进一步生长。

一般来说,铁生锈有两个原因。一种是化学腐蚀,直接与一些非金属元素发生反应,如与空气中的氧气发生氧化反应,生成氧化铁。另一种是电化学腐蚀,即当两种不同的金属接触时,由于它们的电势差,在电解质的存在下会形成微电池,导致其中一种金属的腐蚀。同一种金属经过热处理和机械加工后,会造成内部不对称,还会形成微型电池,腐蚀金属。

在这种情况下,潮湿的空气经常充当电解质。因此,德里铁柱建成后将面临生锈的可能性,在铸造和铸造过程中会形成一些不对称和微小的缺陷,直接面临化学腐蚀和电化学腐蚀。然而网络图中,德里铁柱中的磷是保护它不受腐蚀的直接屏蔽物。

正是这种元素促成了屏蔽膜的形成,覆盖了柱子,从一开始就阻止了腐蚀反应的发生。此外,Balasubramanyan认为,德里温和的气候也是这根柱子不受腐蚀的重要原因之一。

在这个地区,一年中的大部分时间相对湿度从未超过70%。只有在这种情况下,空气才能凝结成传导微电流的导体。

在德里,这样高的湿度一年只有20天,湿度超过70%也就2个多月。这根柱子是当时世界上最大的铸件,铸造工艺精湛。考古学家发现,印度人使用非常聪明的技术加工铁,比欧洲人至少早1000年。

Balasubramanyan认为,虽然古代印度铁匠可能不知道会发生什么样的化学反应,但他们很可能会故意选择已经被证明具有耐腐蚀性的铁材料。这根柱子的底部看起来相当粗糙,这可能是因为它在加工过程中铸造得很精致,或者是为了埋在地下而故意做得粗糙。而上部光滑干净。

柱子的上部很精致,游客经常把它误认为是青铜。古印度人很久以前就知道铁的存在,这似乎是毫无疑问的。早在公元前1000年的古代文献中就提到了铁。

根据希罗多德的记录,大约在公元前500年,波斯国王薛西斯的印度分遣队被使用铁来用做军用物资。从古代医书中提到的铁制手术设备、从墓地挖掘出的金属武器以及生存至今的铁制金属柱好比印度德里和达哈铁柱反映出随着岁月的增长,铁制品稳步增多。印度制造钢铁的方法以及钢铁的质量很早就引起英国统治者的好奇。

在1795年,乔治·皮尔森博士揭晓了一篇文章,叙述一种名为“Wootz”的钢,然后在印度的孟买开始制造这种钢,那时可行的分析和磨练方法只能获得很是模糊的结论,好比金属很硬,含有约莫0.03%的碳,据信铁是直接通过矿石的还原而制造出来的,布卡南博士在1807年出书的《在南印度旅游》一书中,形貌了印度人加工制造钢铁的土着方法,这些方法相信是从祖辈上传下来的。随着磨练方法的革新,大量的有关铁的研究开始增多,而且研究深度也提高了。

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