秦始皇墓青铜剑为何千年不锈？
1976年4月23日，在秦始皇兵马俑一号坑东北端发现了一个新的兵马俑坑，命名为秦兵马俑二号坑，在这里发现了大量的武器、铜马车等。编组成复杂的军阵，其中有一部分的青铜宝剑被兵马俑压了近2000年，考古专家们认为已经损毁了，但是放在一边没多久，这些青铜剑居然自己恢复了原来的状态，有些青铜宝剑在出土时居然就像崭新的，还没有生锈，这让专家们大为震惊。（秦兵马俑1-4号坑布局图，4号坑未开掘）
为什么青铜剑千年不锈？
既然2000年仍然保持崭新状态，科学家就用现代技术检测这些宝剑到底为何不生锈。通过仪器检测，在宝剑剑体表面发现了10微米（1毫米相当于1000微米）氧化膜，而这层氧化膜含有2%的金属铬，形成的铬化物保护膜防止了锈迹的产生。（二号坑照，未清理前）
根据现在资料显示，西方在1798年才发现金属铬并命名，到上个世纪的三四十年代才发明了镀铬技术，我们中国早在秦朝就已经有了类似的技术。
铬金属具有很强的耐腐蚀性，即便在酷热的状态下氧化也非常慢，镀在其他金属上铬可以保护主体金属不受腐蚀。这些刀剑处于相对干燥和氧气稀薄的地下，这层保护膜更能保护这些刀剑不受腐蚀了。（崭新的青铜剑）
为何青铜剑能恢复原状？
上个世纪70年代，出现了一种记忆金属，又称形状记忆合金，在物理材料科学中有一种能够记忆形状的合金，它们能够在变性的情况下恢复最初状态。现在广泛应用于航天、精密模具中。
1951年，美国科学家合成金-镉合金、1953年合成铟-铊合金、1963年合成镍-钛合金，这些合金都有记忆功能，将这些合金弯曲后，它们会自行恢复到最初的状态。尤其是镍钛合金合成后，记忆合金进入研发的热潮。（记忆合金其中一种的记忆恢复图）
1976年秦兵马俑二号坑就出土了具有记忆功能的合金青铜剑，才使得这些弯曲的青铜剑恢复了原状。那时世界最先进的国家才研究这类记忆合金没多久，还没有广泛应用，而2000多年前的中国秦朝已经将这种合金应用到刀剑上了，不得不让人叹为观止。
不管是秦兵马俑中的镀铬技术，还是刀剑中有记忆合金的技术，现在还搞不清楚当时秦人是怎么完成这些高端技术的神操作，有待进一步研究证明！
1994年，秦始皇陵一、二号俑坑中共发掘22把青铜剑，剑身光亮如新，寒气逼人，剑锋可一下将18层报纸划开。剑身防腐的铬盐氧化处理工艺，竟然早于德国、美国申请专利2000多年，而“形态记忆合金”材料更是专家眼中的奇迹，此消息一出立刻震惊世界。
材质工艺，令人咂舌，堪称奇迹
当时，在秦始皇陵二号俑坑内出土的19把青铜剑，鞘虽腐，但是剑身光亮平滑，去掉土层，鲜如新品，剑刃锋利，磨纹细腻，纹理来去无交错。每把长度为86厘米，剑身有八个棱面，每个棱面误差不足一根头发丝，而且剑剑相同。
科研人员检测发现，每把剑的表面附有一层10微米厚的铬盐化合物，可以彻底阻挡氧化。而2000年后的德国、美国，分别于1937年、1950年才对铬盐氧化处理工艺申请发明专利。
据科研人员介绍，铬是一种稀有贵金属，熔点高达4000摄氏度，提取极为不易，真难想象它是如何镀在2000年前的青铜剑上的。
同时，更加令人咂舌不已的是一号坑发现的一把青铜剑，被150千克的陶俑压弯成45度以上，而且长达2000多年。但是，当考古人员移开陶俑时，奇迹出现了，青铜剑瞬间自然恢复平直。这可是后世冶金学家梦想的“形态记忆合金”材料，竟然出现在了2000多年的中国古代，简直令人难以理解。
此外，考古学家们在春秋时期的古墓中发掘的越王勾践剑的工艺技术，同秦始皇墓中的青铜剑如出一撤。因此，可以说秦始皇陵中出土的这类青铜剑的铸造工艺，其巅峰应当是春秋时期。
青铜剑探源
青铜剑，起源于奴隶制社会的商周时代。那个时期的青铜剑形如柳叶，制作粗糙，较为短小，长度略大于后世的匕首。
到了春秋晚期，青铜剑的长度普遍在五、六十厘米，而秦剑长度则达到了八、九十厘米，更加适应于作战。该剑由剑身和剑茎（剑把）组成，茎长多为17—20厘米，战斗时可单手握茎，也可适用于双手握茎。剑身与剑茎之间隔有一块隔板，隔板有木质，也有青铜质。而在隔板和剑茎上镶嵌有玉、金、银等材料，代表不同身份的执剑者。
同时，经过材料科学分析，当时青铜剑的铸剑艺术主要在于铜与锡含量的占比，锡的占比过少，剑身容易弯曲；反之，剑身太硬，易于折断。但是，根据秦剑的化学定量分析显示，秦剑铜锡的配比达到了一个硬韧完美结合的最高临界点。所以，秦剑具有极强的攻击性与战斗力。
青铜剑种类
同心圆剑：剑首同心圆由多圈高同心度、高凸起、薄壁状凸棱组成。以轮制工艺法，将剑茎与剑身铸接成一体。如：越王勾践剑。
花纹剑：剑刃表面均刻有精美的菱型暗格花纹，堪称青铜剑表面处理的传奇工艺之一。例如：秦始皇陵二号坑出土的19把青铜剑。
复合剑：主要针对作战而铸，硬高与韧度均达到了一个完美的结合点。剑脊硬度较低，用于吸收力量冲击，避免折断，而剑刃硬度较高，利于厮杀。如：秦始皇陵一号坑出土被150千克陶俑压住的那把剑。
虽然，秦始皇墓青铜剑千年不锈的疑问得以破解，但2000年前的精湛工艺又成了另一个难解之谜。
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