铜锡合金毕业论文

商、周时期，我国手工业发展进入一个快速发展的时期，青铜制造工艺技术已经非常成熟，在数量、种类、工艺等方面进入我国古代青铜器制造的巅峰。当时的工匠已经能够熟练的掌握铜、锡铅的比例，制造出不同功用的青铜器。        在我国，五千年前的新石器时代的马家窑文化中，就已经发现了红铜器。大约在前2000年左右，进入青铜时代的初期，青铜是红铜和锡的合金、也有的是红铜、锡、铅的合金。我们原始社会的龙山文化中，曾发现过青铜炼渣。在齐家文化中（距今约1800年左右），就发现了含铅量5%的铅青铜，由此可见，我国铸造青铜器的初始阶段，可以追溯到非常遥远的年代。那作为青铜器原料的铜、锡、铅元素在青铜器制造的功用又如何？他们之间的比例不同会给青铜器功用带来怎样的影响呢？         在商代晚期、青铜合金主要是铜锡合金，锡的的比例高低决定着青器的硬度，若加锡5-7%硬度比纯红铜硬度提升50-60%，若加锡7-9%，硬度就增加70——80%，但是高比例的锡会导致青铜器变脆，古代的工匠对铜锡在青铜器中比例的不同能改变其物理性能是有清楚的认识的，他们认为铜柔锡柔，合两柔则刚。 但到了春秋、战国时期，由于时代和形势的发展，青铜武器的大量使用，如何降低青铜器的脆性是武器制造的关键，于是在青铜器中加入铅，利用铅的比例来降低青铜器的硬度提升韧性，从而使这样的青铜武器在保持锋利的同时不容易折断。在青铜器中加入铅还有个优点，就只增加液化后的金属流动性和填充性，让它与陶范保持密合的接触面，减少沙眼的出现从而改善在浇筑过程中铸件的质量，提高青铜器纹饰造型的工艺。除改善青铜的物理性质外，在在红铜中加入锡铅还有降低熔点的重要作用，如红铜的熔点是1083℃，随着加锡的数量不同，而熔点可逐渐降低，若加入15%锡，熔点将至960℃，若加入25%锡，熔点将至800℃，在生产力相对比较低下的商周，金属冶炼熔点的高低直接关系着生产工艺的质量。       古代青铜器的铸造成就中，非常关键的是古代劳动人民已经准确的掌握了铜、锡合金的不同比例，使其物理性能能比较适合制造各种用途的器具。古代工匠为了制造不同青铜器，探索总结不同合金比例并对冶炼和铸造青铜器中的技艺要求进行总结，从而记录在《周礼·考工记》中。

青铜中的铜锡配比与性能的关系，主要是铜配比越高，青铜硬度越硬，而锡配比越高青铜的延展性（韧度）越好。

青铜在通常都是铜与锡的合金，又称为锡青铜。中国古代青铜器合金成分的比例，最早见于《考工记》。书中对先秦时代的劳动人民生产实践和经验知识有着独一无二的详细记录，是一本生产技术的档案。

《考工记》中记载六种青铜器物中不同含锡量，称之为“六齐”，这六种不同合金的比例是：钟鼎之齐六分其金而锡居一；斧斤之齐五分其金而锡居一；戈戟之齐四分其金而锡居一；大刃之齐三分其金而锡居一；削杀矢之齐五分其金而锡居二；鉴燧之齐金锡半。

（意思是钟鼎的铜锡配比为铜六分锡一分，斧子的铜锡配比为铜五分锡一分，长矛的铜锡配比为铜四分锡一分，大刀的铜锡配比为铜三分锡一分，箭头的铜锡配比为铜二分锡一分，酒杯的铜锡配比为铜锡各一半。）

扩展资料

古代青铜中铜锡配比的变化

中国古代的青铜合金配比技术十分复杂，反映了青铜器铸造技术的不断发展与完善，体现了对金属硬度及韧度的双重追求。商周时期，青铜器的合金配比很有讲究，其早期和晚期青铜器的合金变化差别较大。

商代早期的容器主要为锡青铜，这类青铜器含锡量较夏代有所增长，但含量仍属中等；商代后期的容器以含锡量中等偏高、高含量者居多。另外，从这个时期少量的铅铜器来看，其含铅量大多较高，这是商周青铜冶铸的一个特点，即降底青铜的熔点。。

商代后期的武器主要成分为锡青铜。至于这个时期的各类生产工具，已经很少再有用锡青铜制造的了，就算有的话，其含锡量也较高。西周时期锡青铜的含锡量以中等者最为普遍，铅青铜则比较少见了，极少数铅青铜器的含铅量也较高。

参考资料来源：百度百科-青铜 （铜锡合金）

参考资料来源：百度百科-中国古代青铜冶铸技术

合金是由金属与其它一种以上的金属或非金属所组成的具有金属通性的物质。我国是世界上最早研究和生产合金的国家之一，在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达；公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑(钢制品)。铝是分布较广的元素，在地壳中含量仅次于氧和硅，是金属中含量最高的。纯铝密度较低，为 g/cm3，有良好的导热、导电性(仅次于Au、Ag、Cu)，延展性好、塑性高，可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼，在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜，因而具有良好的耐蚀性。但纯铝的强度低，只有通过合金化才能得到可作结构材料使用者选用根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蚀性，良好的塑性和较高的强度，称为防锈铝合金，用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。硬铝合金的强度较防锈铝合金高，但防蚀性能有所下降，这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。新近开发的高强度硬铝，强度进一步提高，而密度比普通硬铝减小15%，且能挤压成型，可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。 各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同，铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用，如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81％。军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量，如最大飞行速度为马赫数 的F-15高性能战斗机仅使用％铝合金有些铝合金有良好的低温性能,在-183～-253[2oc]下不冷脆，可在液氢和液氧环境下工作，它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。 航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合