『壹』 介紹關於中國古代三大冶煉技術
1、青銅冶鑄技術:
中國古代最初是使用自然銅,商代早期已能用火法煉制銅錫合金的青銅。冶煉青銅的過程較復雜,大概是先把選好的礦石加入熔劑,再放在煉爐內,燃木炭熔煉,等火候成熟,取精煉銅液,棄去煉渣,即得初銅。初銅仍比較粗,需再經提煉才能獲得純凈的紅銅。紅銅加錫、鉛熔成合金,即是青銅。
青銅的發明是人類文明史上的重大事件,由於其克服了純銅的柔軟弱點,且具有熔點低、鑄造性能好等優點,逐漸成為古代銅器中的主要品種,並促進了車、船、雕刻、金屬加工等製造技術和農業、軍事及經濟社會的發展。青銅器的應用,代表了當時的科技水平和文化藝術水平,成為這一時代的鮮明標志。
2、古代鑄鐵技術:
對鐵器的大量需求,促成了鐵范(鑄鐵金屬型)的發明。1953年河北興隆燕國冶鑄遺址出土的鐵范,曾用來鑄造鐵斧、鋤、鐮和車具。這些鐵范結構合理,壁厚均勻,形狀和鑄件輪廓相一致,並已使用鐵芯。有的范能一次鑄兩件器物(如雙鐮范,圖2[興隆鐵范(雙鐮范)]),表明鑄鐵技術在這個時期已達到較高的水平。
鑄鐵熱處理技術在此期間有明顯的進步。由於鑄鐵都用木炭熔煉,碳含量大都在共晶點附近,而其他元素含量較低,屬於較純的鐵碳合金。不少器件用鐵范鑄造,壁厚一般在3~5毫米,屬於薄壁鑄件。在實踐中,已採用了較為合理的熱處理規范,因而所得韌性鑄鐵件質量較好。白心韌性鑄鐵件多數處理完全,很少殘留滲碳體和析出石墨。黑心韌性鑄鐵件多數以鐵素體和珠光體為基體,一部分以鐵素體或珠光體為基體,石墨形狀與現代同類材質相近。
3、古代鑄鋼技術:
灌鋼法,古代中國勞動人民發明的一種先進煉鋼工藝。是中國早期煉鋼技術一項最突出的成就。由北齊著名冶金家綦母懷文發明。17世紀以前,西方各國一般都是採取熟鐵低溫冶煉的辦法,鋼鐵不能熔化,鐵和渣不易分離,碳不能迅速滲入。經過「塊煉法」--「百煉鋼」--「炒鋼法」的發展歷程,中國發明了灌鋼法,成功解決這一難題,為世界冶煉技術的發展做出劃時代貢獻。
南北朝時期,已經出現了技術更為先進的灌鋼法,用此法製作的兵器堅韌鋒利。早在漢代,人們就開始用煤做燃料,並用來冶鐵。北宋時期,用煤冶鐵已相當普遍。冶鐵爐的溫度因此得到提高,於是加速了冶煉進程,提高了冶鐵業的生產效率。
(1)古時候人們常用技術方法有什麼擴展閱讀:
被譽為「中國古代兵器之王」的越王勾踐劍,於1965年12月出土於湖北望山一號楚墓,出土時插在木質劍鞘里,出鞘時寒光四射,耀人眼目,鋒利無比,令人贊嘆不已。
越王勾踐劍就是一把採用復合金屬鑄造工藝製作的青銅劍,它的主要成分有銅、錫以及少量的鋁、鐵、鎳、硫組成的青銅合金。而劍刃的精磨技藝水平可同現代在精密磨床上生產出的產品相媲美。由於其劍身的各個部位作用不同,使銅和錫的比例也不一樣。劍脊含銅較多,能使青銅劍韌性良好,不易折斷;而刃部含錫量高,硬度大,則會使青銅劍更為鋒利。
考古學家還證明在湖北地區出土的春秋戰國時期的青銅劍,像越王勾踐劍這樣千古不銹、湛亮如新的還有多把;但奇怪的是,與青銅劍相比,鋼鐵劍卻更容易銹蝕。
『貳』 在古代我國是非常先進的,那麼當時領先世界的技術有什麼
在造紙術、指南針、火葯、活字印刷術四大發明,中醫中葯、10進位值制、赤道坐標系、雕版印刷術新四大發明之外,瓷器、絲綢、金屬冶鑄、深耕細作等,影響世界科技發展的中國古代發明還可以列舉出許多,他們與四大發明、新四大發明具有同樣的意義。
2、中國古代科技發展的原因及特點(1)國家的統一和社會穩定為科技的發展提供了條件(2)古代勞動人民辛勤勞動促進了封建經濟的發展,為科技的發展提供了物質條件。(3)封建教育的發展、思想感念的進步,為科技的發展提供了人才條件。(4)為農本思想服務的天文歷法、醫學、數學等受到統治者的重視。(5)高度集中的中央集權制度功不可沒,科技成就的取得離不開國家的支持。(6) 廣大科技勞動者積極進取、勤奮鑽研的精神。
『叄』 從古到今人類發明的信息技術主要有哪些
1、結繩記事:
指遠古時代人類,擺脫時空限制記錄事實、進行傳播的一種手段之一。它發生在語言產生以後、文字出現之前的漫長年代裡。
在一些部落里,為了把本部落的風俗傳統和傳說以及重大事件記錄下來,流傳下去,便用不同粗細的繩子,在上面結成不同距離的結,結又有大有小,每種結法、距離大小以及繩子粗細表示不同的意思,由專人(一般是酋長和巫師)循一定規則記錄,並代代相傳。
2、電報:
一種最早用電的方式來傳送信息的、可靠的即時遠距離通信方式,它是19世紀30年代在英國和美國發展起來的。電報信息通過專用的交換線路以電信號的方式發送出去,該信號用編碼代替文字和數字,通常使用的編碼是摩爾斯編碼。隨著電話、傳真等的普及應用,電報已很少被人使用了。
3、電話:
電話的出現要歸功於亞歷山大·格拉漢姆·貝爾,早期電話機的原理為:說話聲音為空氣里的復合振動,可傳輸到固體上,通過電脈沖於導電金屬上傳遞。貝爾於1876年3月申請了電話的專利權。
歷史上對電話的改進和發明包括:碳粉話筒、人工交換板、撥號盤、自動電話交換機、程式控制電話交換機、雙音多頻撥號、語音數字采樣等。
4、傳真機:
傳真機將需發送的原件按照規定的順序,通過光學掃描系統分解成許多微小單元(稱為像素),然後將這些微小單元的亮度信息由光電變換器件順序轉變成電信號,經放大、編碼或調制後送至信道。
5、衛星:
人造衛星的用途很廣泛,有的裝有照相設備,用對地面進行照相、偵察,調查資源,監測地球氣候和污染等;有的裝有天文觀測設備,用來進行天文觀測;有的裝有通信轉播設備,用來轉播廣播、電視、數據通訊、電話等通訊訊號;有的裝有科學研究設備,可以用來進行科研及空間無重力條件下的特殊生產。
『肆』 古代的冶煉技術有哪些
1、鑄鐵柔化技術:早期的鑄鐵是白口鐵,質地脆而硬,容易折斷,不耐用。戰國時期人們已經掌握了鑄鐵柔化技術。它分為兩種工藝:一種是在氧化氣氛下對白口鑄鐵件進行退火脫碳處理,使之成為白心可鍛鑄鐵;另一種是在中性或弱氧化氣氛下,對白口鑄鐵件進行長時間高溫退火處理,使之成為黑心可鍛鑄鐵。鑄鐵柔化處理技術的發明,有著非常重要的意義,通過它得到的可鍛鑄鐵,既有較高的硬度,又有較好的韌性,這使生鐵廣泛用作生產工具成為可能。
2、高爐煉鐵技術:也叫豎爐煉鐵技術,豎爐煉鐵是一種經濟而有效的煉鐵方法,從上邊裝料,下部鼓風,形成爐料下降,和煤氣上升的相對運動。燃燒產生的高溫煤氣穿過料層上升把熱量傳給爐料。其中所含一氧化碳同時對氧化鐵起還原作用。這樣燃燒的熱能和化學能同時得到比較充分的利用。下層的爐料被逐漸還原以至溶化,上層的爐料便從爐頂徐徐下降,爐料被預熱而能達到更高的溫度。中國是世界最早使用豎爐煉鐵的國家。春秋末年已經使用豎爐冶鑄生鐵了,開始一般採用木炭用原料。漢代可能使用煤炭作治鐵燃料,然而用煤冶煉缺點很多,容易堵塞爐硝,並把煤中硫、磷等雜質帶入鐵中。16世紀時我國發明了煉焦技術,焦炭煉鐵不僅解決了燃料問題,而且焦炭質地堅硬,可以承受較大的壓力,使爐子能夠加高、增大,產量大幅度增長。焦炭又是多孔的,有利於煉鐵過程中化學反應進行,所以是極為理想的燃料和還原劑,自那時起一直使用至今。
3、炒鋼技術:炒鋼因在冶煉過程中要不斷地攪拌好像炒菜一樣而得名。 炒鋼的原料是生鐵,操作要點是把生鐵加熱到液態或半液態,利用鼓風或撒入精礦粉等方法,令硅、錳、碳氧化,把含碳量降低到鋼和熟鐵的成分范圍。炒鋼的產品多是低碳鋼和熟鐵,但是如果控製得好,也可以得到中碳鋼和高碳鋼。炒鋼的優點是成分可適當控制,生產率比較高,質量也比較好。在現代,人們常把由礦石直接制鋼的工藝叫一步冶煉或直接冶煉,而把先由礦石冶煉成生鐵、然後再由生鐵煉鋼的工藝叫兩步冶煉或間接冶煉。炒鋼的生產過程也分兩步:先煉生鐵,後煉鋼。因而在某種意義上說,炒鋼的出現便是兩步煉鋼的開始,是具有劃時代意義的重大事件。它進一步促進了我國古代鐵器的廣泛使用和社會生產力的發展。迄今世界上年代最早的炒鋼冶金技術,我國在西漢早期就已發明和廣泛應用了。十八世紀中葉,英國發明了炒鋼法,在產業革命中起了很大的作用。
4、淬火技術:西漢時期,將金屬工件加熱到某一適當溫度並保持一段時間,隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性。
5、低溫煉鋼法:爐溫不超過1000℃,此法看似原始,但相比近代的高溫煉鋼法,能煉出品質純良的好鋼。不過高溫煉出的鋼材較軟,易打造成形,而低溫煉出的鋼材較硬,較難打造較費人工。
6、百煉鋼技術:我國在春秋時就有了煉鋼生產,而最初的鋼都是海綿鐵。煉鋼時,把海綿鐵放入爐內,讓它在受熱中滲碳。到一定溫度後拿出來煅打,這就是最早煉成的鋼。後來人們在冶煉中發現,反復加熱煅打的次數越多,鋼件越硬。所以,在以後的生產過程中,工匠們都有意地增加煅打加熱的反復次數,並作為一種國家的工藝固定下來了,這就是百煉成鋼工藝的起源。我國的百煉鋼技術的萌芽出現在西漢時期;東漢時,百煉鋼工藝已趨成熟,當時「煉」的工藝分為「三十煉」、「五十煉」、「百煉」等由此也產生了「百煉成鋼」這一成語;魏晉南北朝是百煉鋼的鼎盛時期。百煉鋼碳分比較多,組織更加細密,成份更加均勻,所以鋼的品質提高,主要用於製作寶刀、寶劍。
7、灌鋼法:大約在東漢末,可能出現煉鋼新工藝「灌鋼」法的初始形式;南北朝時,綦毋懷文對這一煉鋼工藝進行了重大改進和完善;南朝齊、梁時的陶弘景首先記載了灌鋼法。綦毋懷文的煉鋼方法是:「燒生鐵精,以重柔鋌,數宿則成鋼」,就是說,選用品位比較高的鐵礦石,冶煉出優質生鐵(含碳量2%到6.67%的稱為生鐵),然後,把液態生鐵澆注在熟鐵上(一般把含碳量小於0.05%的稱為熟鐵),經過幾度熔煉,使鐵滲碳成為鋼(含碳量0.05%到2%的稱為鋼)。由於是讓生鐵和熟鐵「宿」在一起,所以煉出的鋼被成為「宿鐵」。灌鋼法是中國古代煉鋼技術上一個了不起的成就。同百煉法等比較,其優點是(1)生鐵作為1種滲碳劑,因熔化後溫度高,加速向熟鐵中滲碳的速度,縮短冶煉時間,提高生產率;(2)熟鐵因為碳的滲入而成為鋼,生鐵由於脫碳也可以變成鋼,增加了鋼的產量;(3)在高溫下,液態生鐵中的碳、硅、錳等與熟鐵中的氧化物夾雜發生反應,去除雜質,純化金屬組織,提高金屬品質;(4)灌鋼法操作簡便,容易掌握,要想得到不同含碳量的鋼,只要把生鐵和熟鐵按一定比例配合好,加以熔煉,就可獲得。