揭秘隕鐵劍
上一期我們給大家推薦了 隕鐵寶劍——久天劍
劍身維斯登紋理,我們說它是再高的科技也無法仿製!
有刀友私信問:怎麼證明它是隕鐵?為什麼就不可仿製了呢?!今天就好好來和大家說說,為什麼維斯登紋可以成為隕鐵的身份證。
歷史上是否真實存在隕鐵劍
隕鐵,因為其稀有程度,普通人很少有接觸過,所以一直充斥著神秘的色彩。能夠用隕鐵打造一把武器更是非常有噱頭。可能我們最早接觸到的隕鐵劍是來自金庸先生的武俠小說當中。
在金庸先生的武俠小說《神鵰俠侶》中,獨臂大俠——楊過便是身背一把64斤的隕鐵重劍,大戰襄陽,其威力讓人驚嘆不已。
▲身背玄鐵巨劍的楊過與小龍女
但是小說始終是小說,是一種文化藝術的結晶。那麼歷史上真的有隕鐵打造的兵器嗎?答案自然是肯定的。俗話說眼見為實,耳聽為虛。就算是有文獻記載,沒有實物出土依舊無法讓人信服。但是在埃及真的就出土了一把隕鐵打造的古老兵器。
▲圖坦卡蒙的「黃金」匕首
這把圖坦卡蒙的匕首正是我們所討論的隕鐵所制。匕首上面雕著精緻繁複的花紋,還配有一隻金子製成的刀鞘。研究人員利用X光掃描技術確定了匕首的刀刃部分的化學組成與一顆名叫Kharga的隕石相一致。Kharga隕石發現於2000年,位於亞歷山大城以西150英裡(約合241公裡)的馬拉瑪特魯高原上。這把匕首保存得非常完好,幾乎沒有鏽蝕,其中的鎳含量很高,還含有少量的鈷和磷。
▲Kharga隕石
說完了國外的,那麼我國是否有隕鐵打造的兵器呢?答案依舊是肯定的。
1972年,在河北藁城臺新村商代遺址中,也出土一件鐵刃銅鉞。藁城臺西商代遺址出土的鐵刃銅鉞,是目前發現的我國年代最早的鐵器。證實了至少在距今3400年左右,我們祖先已經將鐵用於製造兵器。
▲河北博物院 河北藁城臺西出土 鐵刃銅鉞
▲河北藁城臺西出土 鐵刃銅鉞金相分析圖
據檢測,銅鉞刃部的鐵為隕鐵。通過實踐已經對鐵性能有了初步的認識,懂得鐵是比銅強度更高,更耐磨,更鋒利的金屬,預示著鐵器時代的到來。
▲1977年北京市平谷縣出土,商鐵刃銅鉞長8.7釐米,出自商朝時期。經化驗,該件鐵刃銅鉞刃部的鐵不是人工冶鐵,而是用隕鐵鍛造成薄刃後,澆鑄青銅柄部而成。
這幾件器物的鐵質部分都是隕鐵,而非人工冶煉的鐵。鐵刃銅鉞是在鑄造過程中將鐵刃部嵌於青銅器身中,兩種金屬的澆鑄包嵌技術的出現是中國古代冶金史上的一大進步。
隕鐵打造的兵器真的好嗎
那麼說完了出土的隕鐵兵器,我們可能就要問了隕鐵打造的兵器真的好麼?首先我們需要了解下隕鐵的成分。
鐵隕石主要由金屬Fe-Ni組成,次要礦物以隕硫鐵為主,少量的碳化物、氯化物、磷化物、氧化物,單質礦物石墨、自然銅等,某些鐵隕石中含有由橄欖石、輝石等組成的矽酸鹽包體。
金屬Fe-Ni主要以3種Fe-Ni合金的形式出現:
1.立方體心鐵——鐵紋石
2.立方面心鐵——鎳紋石
3.細粒混合物——合紋石。
鐵紋石、鎳紋石和合紋石中Ni的含量分別約為7%、11%-85%、11%-25%,具體鐵隕石略有差異。
隕石分類表
Gibeon
01
【魏德曼花紋(維斯臺登結構)】
是在八面體隕鐵和一些橄欖隕鐵中發現的獨特的鎳-鐵結晶體,它們包括一些交織的錐紋石和鎳紋石形成的帶狀物。
02
【形成機制】
阿勒泰鐵隕石
在600-900 °C條件下,隕鐵會形成兩種鎳含量不同的穩定合金——錐紋石和鎳紋石。
#錐紋石的鎳含量低,只有5%至15%的鎳;
#鎳紋石的鎳含量高,可以高達50%。
八面體鐵隕石的鎳含量介於錐紋石和鎳紋石之間,大約為5-19%。
以大約每百萬年降低1至10度、極度緩慢的降溫條件下,錐紋石板會在鎳紋石的晶格中沿著某一個晶軸平面的方向成長。
錐紋石在固體金屬內擴散成長的溫度介於700至450 °C。故每一顆八面體鐵隕石中的魏德曼花紋形成時間大約需要兩千萬年至兩億年。
這也可以解釋:為何在實驗室中無法製造出魏德曼花紋這種結構。
在鐵隕石被切割、拋光和酸蝕時,因為錐紋石和鎳紋石的耐酸性不同,腐蝕速度不一樣,因此會顯示出這種可以看見晶體線的花紋。在下圖中,廣泛顯示的白線是錐紋石(大小在mm級別),像緞帶的細線是鎳紋石,暗灰的雜斑區域是合紋石。
Gibeon
03
【作用】
在極端緩慢的冷卻速度下,經歷數千萬年,鎳鐵晶體在固體內增長的長度也只有幾釐米。
這種花紋的存在是材料來自外太空的證明,可以很容易的確定一小塊的碎片是否是隕石的一角。
魏德曼花紋可以稱為鐵隕石的「身份證」。
綜上所述,維斯臺登結構是鐵隕石最好的「身份證」,也是鐵隕石構造分類法的重要依據!而且魏德曼花紋也使鐵隕石擁有獨特的美麗!
兩種不同製造方法的隕鐵劍優劣對比
既然隕鐵之間存在的差異,那麼用不同的隕鐵打造出的兵器之間肯定存在著差異。可以確定的是高鎳隕鐵經人工熔煉煅造以後的物理性能傑出。剛柔並濟,而且花紋漂亮。
▲隕鐵鍛打的吳王劍
隕鐵熔煉之後再通過古法鍛打的刀劍,剛柔並濟。
▲隕鐵熔剛鍛打花紋
▲隕鐵熔剛鍛打花紋
但是熔煉過後的隕鐵已經加入了一定比例的鋼,加之錘打,冶煉,八面體隕鐵原有的天然的維斯臺登構造花紋已經被人為地破壞了。與切割打磨而成的隕鐵劍相比,切割出來的隕鐵劍未加入任何人為的添加劑保留了八面體隕鐵獨有的原始風貌---維斯臺登構造花紋。
▲維斯臺登構造九天劍
只有鎳元素含量約6~14%的鐵隕石,具有由鐵紋石和鎳紋石片晶構成的圖像,這種圖像稱為維斯臺登構造。80%以上的鐵隕石都具有這種圖像,鐵紋石和鎳紋石片晶呈八面體排列的鐵隕石,命名為八面體鐵隕石。
由於隕鐵原石硬度高,韌性比較差,一般隕鐵原石切割的寶劍以短款為主,另外隕鐵切割的寶劍需要取自一整塊隕鐵,所以寶劍越長,要求的隕鐵原石越大,切隕鐵內部不能有空洞,最隕鐵原石的要求極高,所以收藏價值也越高。
▲維斯臺登構造花紋
並不是所有隕鐵都適合拿來打造兵器。比如下面這一塊,它的內部的空洞,說明其不應該直接切割做成兵器。
▲有空洞的隕鐵
不管是哪一種方式製作的隕鐵劍,對鑄劍師的手藝要求都極高,不管是選擇哪一種形式的隕鐵劍,都具有極高的收藏價值!
END
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