六千多年前可以生產黃銅嗎

　　銅合金是人類最早認識並使用的金屬合金材料，成分不同可分為青銅、黃銅、白銅等。其中黃銅的機械性能和耐磨性能都很好，可用於制造精密儀器、船舶的零件、槍炮的彈殼、閥門、水管、空調內外機連接管和散熱器等，另外，黃銅敲起來聲音獨特，東方的鑼、鈸、鈴、號等樂器，還有西方的銅管樂器都是用黃銅制作的。因此，黃銅成為當今使用最廣泛的一種銅合金。

　　根據文獻記載，黃銅從明代嘉靖年間開始代替了青銅，成為鑄造錢幣的主要材料，這是我國鑄幣史上一個劃時代的轉折，也表明到明朝中葉銅鋅合金技術才發展成熟。為什麼黃銅的優點這麼多，但是這麼晚才被廣泛利用呢？

　　原來，黃銅是銅和鋅的合金，銅的冶煉早在三四千年前的青銅時代便被古人掌握，而金屬鋅的冶煉並不是一件容易的事。氧化鋅在950℃~1000℃的高溫時才能較快地被還原成金屬鋅，而液態鋅在906℃時已經沸騰，所以還原得到的金屬鋅以蒸氣狀存在。在冷卻時反應逆轉，蒸氣鋅為爐中的二氧化碳再氧化成氧化鋅，因此要得到金屬鋅必須有特殊的冷凝裝置。這是金屬鋅的使用比銅、鉛、錫、鐵的使用晚得多的原因，也是黃銅鑄幣出現較晚的原因之一。

　　但是，在距今五六千年的幾處黃河流域新石器時代遺址中，考古學家發現了中國最早的黃銅器，這些也是目前中國發現最早的人工冶煉金屬。比如，陝西臨潼姜寨仰韶文化遺址發現了一塊半圓形黃銅片和一塊黃銅管狀物，距今6700~6000年﹔陝西渭南北劉仰韶文化晚期遺址發現長條形銅笄，為黃銅熱鍛組織，含鋅30%左右，距今5000年左右﹔山東膠縣三裡河遺址發現龍山文化時期的黃銅錐，距今4300~3800年﹔山西絳縣周家庄遺址發現了龍山文化時期的銅鎳鋅三元合金銅片，距今4300∼3800多年。

　　這一系列的驚人發現使我們不禁要問，新石器時代的古人就已經掌握黃銅生產技術了嗎？

　　有學者利用孔雀石和菱鋅礦混合，進行模擬實驗，最終得到鋅含量20%以上的黃銅產物，這項工作從技術上解釋了早期黃銅的產生。但是模擬實驗使用的是湖北大冶銅綠山和雲南會澤者海菱鋅礦，這種銅鋅共生礦是否在黃河流域容易獲取值得商榷。

　　還有學者提供另外一種方案，即先冶煉銅礦石得到紅銅，然后再和菱鋅礦混合冶煉得到黃銅。然而這不僅在工藝上遠比冶煉孔雀石與菱鋅礦的混合礦復雜，而且難以解釋，何以在發明冶煉紅銅后，要選擇外觀普通的菱鋅礦，而不是錫礦石或者具有金屬光澤的方鉛礦作為冶煉合金的礦料。從孔雀石冶煉紅銅，不僅要求保持還原氣氛工藝條件，而且要求更高的爐溫。在仰韶文化陶器技術條件下，能否試行，需要更深入的研究。

　　上述方案都建立在使用兩種以上的礦物混合冶煉得到黃銅產物，冶煉過程復雜，技術要求高。在金屬冶煉技術剛剛出現的時期，古人如果能掌握如此復雜的冶煉程序，為何在將近兩千年的時間裡，黃銅生產技術沒有發展下去？這是一個值得深思的問題。

　　那麼有沒有一種礦物直接可以被冶煉成黃銅呢？有學者提出了早期黃銅很可能是採用鋅孔雀石一類礦物冶煉而成，這種礦物顏色翠綠，具針狀或纖維狀結晶，十分有特色，易引起古人關注，它的銅鋅比例在2︰3~1︰2的范圍，理論上可以冶煉出鋅含量在20%以上的黃銅。但這需要未來用實驗証實。

　　早期黃銅器是我國人工冶煉金屬最早的例証，在人類發展史上具有重要的意義。但是，我們也要充分認識到早期銅器極有可能是古人在生產生活過程中偶然得到的，新石器時代的古人並沒有充分掌握黃銅合金的冶煉方法。

(來源:光明日報)