谜之四
出土的青铜剑因何光亮如新?
从二号坑出土的青铜剑,历经2000年都无蚀无锈,光亮如新。这究竟是怎么回事呢?
此前有研究认为,这些兵器之所以保护较好,是因为秦代工匠在防锈处理中使用了铬,让兵器入土后能免于腐蚀。但一个中英国际研究小组的研究表明,兵马俑青铜武器上曾被认为是最早防锈技术的镀铬工艺,实际上来自一种装饰漆,并不是保存技术。在青铜表面发现的铬只是来自相邻物体的漆污染,而不是古代技术的成果。通过分析数百件文物,研究者发现很多保存最完好的青铜武器表面上并不含铬。此外,他们还认为,青铜武器的良好保存可能得益于周围土壤的中碱性、小粒径和低有机含量的特质。研究者在环境模拟室内模拟了青铜器复制品的风化过程。4个月后,在极端的室温和湿度下,埋在西安土壤里的青铜器几乎保持着原有的光泽;相对的,埋在英国土壤中的则严重锈蚀。
张卫星表示,此前,经中国有色金属研究院、地质科学院利用电子探针分析及激光分析,发现秦俑坑出土的青铜剑表面有一层致密的铬盐氧化层,厚10—15微米,含铬量一次检为1.2%,二次检为0.6%—2%;而在此保护层内部的青铜剑体中则不含铬。另外,北京钢铁学院冶金史编写组对秦俑坑出土的青铜镞,经过电子探针分析和X光荧光分析,发现镞的表面亦有一层致密的铬盐氧化层,其厚度约为10微米,含铬量约2%,而镞的内部则不含铬。早期也同时对出土剑、镞的俑坑土壤取样分析,土壤中并不含铬。这就排除了秦俑青铜剑和镞表面的铬盐氧化层是由土壤中的铬分子渗透形成的可能,证明是经人工在剑和镞的表面进行了铬盐氧化处理。
同时,北京钢铁学院冶金编写组,还对河北满城西汉中山靖王刘胜墓出土的不锈青铜镞进行了检验,在镞的表面也发现和秦俑坑青铜镞表面相同的处理情况。说明这个技术在我国秦汉时期已经广泛运用。汉代以后此技艺似已失传。
“我也注意到目前有国外专家认为秦始皇兵马俑中青铜武器保存能力,可能归功于周围土壤的化学成分和特征,而不是铬。但这种说法并不代表博物馆的立场。”张卫星说。记者付丽丽