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人们在长期青铜冶铸的实践中，特別是在商周时期冶铸基础上，逐渐直观地认识了合金成分、性能和用途之间的关系，并能人工地控制铜、锡、铅的配比，从而得到了性能各异、适于不同用途的合金的“六齐”（“齐”为剂之假借）规律。成书于春秋战国时期的《考工记》有详细记载：“金有六齐。六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐。五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐。四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐。三分其金而锡居一，谓之大刃之齐。五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐。金、锡半，谓之鉴燧之齐。”这六种配比的青铜的含锡量有两种分析结果：为16.7％、20％、25％、33.3％、40％、50％；或者为14.3％、16.7％、20％、25％、28.6％、33.3％。我们知道，含锡量为17％左右的青铜呈橙黄色，很美观，声音也好，这正是铸钟鼎之类所需要的。大刃和削、杀、矢这一类兵器要求有较高的硬度、含锡量应较高。斧、斤、戈、戟需有一定韧性，含锡量比大刃、削、杀、矢为低。鉴燧之齐含锡较高，是因为铜镜需要磨出光亮的表面和银白色金属光泽，还需要有较好的铸造性能以保证花纹细致。《考工记》的记述，大体上正确地反映了合金配比规律，是世界上最早的合金配比的经验性科学总结。
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图2－4 《考工记》中关于“六齐”的记载书影
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《考工记》中还有关于观察冶铜时的火焰以判定冶炼进程的记载。“凡铸金之状，金与锡黑浊之气竭，黄白次之；黄白之气竭，青白次之；青白之气竭，青气次之，然后可铸也。”金属加热时，由于蒸发、分解、化合等作用而生成不同颜色的气体。开始加热时，铜料附着的碳氢化合物燃烧而产生黑浊气体。随着温度的升高，氧化物、硫化物和某些金属挥发出来形成不同颜色的烟气，亦即铜、锡中所含杂质大部分已跑掉了，就预示着精炼成功，可以浇铸了。现在还通用的“炉火纯青”这个成语正是指的这种情况，说明青铜冶铸在古代社会生活中占有重要地位，并且很早就在日常语言中有了反映。这一记述也大体上符合实际的情况。今天，在某些冶炼过程中仍然采用观察火焰来判定炉内化学反应的进程，配合监测仪表进行操作。
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青铜器制造工艺中，铸造占着突出的地位。奴隶制社会时期，基本上都是泥范铸造，而且在没有采用砂型铸造以前，它一直是我国最主要的铸造型范。商代青铜器的铸造技术到小屯时期已臻成熟，技术上的精湛与独具匠心，至今令人赞叹不已。铸造一件器物，大体要经过如下工艺过程：制模、塑出花纹→翻制泥范→刮制泥、芯→范、芯自然干燥和高温焙烧，并经修整→范、芯的组装和糊泥→浇注铜液→出范，出芯，清理→加工，修整，打磨而后得到成品。
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图2－5 河南温县出土的商代铜斝
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铸造工艺在很大程度上要由铸件的几何形状所制约，因此，青铜器铸造工艺应按它们的形制来分类。从河南安阳殷墟妇好墓出土的青铜器群来看，大致有以下几种情形：刀、戈等长条状和平板状铸件用单面范或双面范，其他圆形，椭圆形、方形、长方形，甚至不规则的铸件，可采用三块以上多块范组合成型。其中圆斝的制范技术比较复杂，以781号圆斝为例，腹范按棱脊为界分成六块；斝足部分由三块范形成，足内都有泥芯；斝的内腔由泥芯形成，加上底范和柱帽、鋬部的范与芯，一件圆斝的铸型共需二十二块范、芯，分两次铸接成型。
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妇好墓的青铜器之所以能用泥范得到高度复杂的器形，关键在于熟练地使用了分铸法。所谓分铸法就是铸件的各部分用铸接的方法，逐一铸造：或者先铸器件，再在其上接铸附件，或者先铸附件再嵌到泥范中和器件铸接到一起。在小屯时期，以前一种方法为主。冶铸工匠一般把分铸法的工艺原则应用在较大和比较复杂的铸件上，开创出一条和欧洲古代不同的具有我国民族特色的范铸技术，是一个杰出的创造。
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商周时期已出现规模宏大的青铜冶铸作坊，例如河南安阳殷墟苗圃北地的铸铜作坊遗址面积在一万平方米以上。洛阳北郊西周早期铸铜作坊遗址面积，据估计为九万到十二万平方米。山西侯马晋国春秋铸铜作坊遗址有多个铸造区，有的主要铸造工具、钱币，有的以铸造礼器为主。出土的大量铸范、泥芯，各类模具、制范工具、炉盆、炉壁残块、熔渣等，为我们研究该时期冶铸技术提供了极为丰富的实物资料。
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春秋战国时期，器薄形巧，纹饰纤细而又清晰的青铜器大量涌现，这是铸造技术提高和金属的铸造性能得到改善的结果。1978年，湖北随州曾侯乙墓出土的青铜器群反映了春秋战国时期青铜冶铸业的生产能力和技术水平。据有关部门初步统计，此墓青铜器总重量达十吨左右，再加上铸制过程中的损耗，铸成这些铸件需要铜、锡、铅等金属原料约十二吨，是历来出土青铜器群总重量最大的。一个不大的诸侯国能够制造如此大量的铸件，说明春秋时期青铜冶铸技术推广、提高的程度远远超过了人们原先的估计。
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图2－6 随州曾侯乙墓出土的铜尊和铜盘，高出部分为尊
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图2－7 湖北江陵望山墓出土的越王勾践剑
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曾侯乙墓青铜器群的造型、纹饰、加工工艺达到了新的高度。如编钟不管形制如何都采用古老的浑铸法，不同的是更娴熟地使用了分范合铸、镶嵌花纹等技术。最大的甬钟，整个铸型使用的范和芯多达七八十块。整套编钟铸制精好，花纹细致清晰，富于立体感，钟体内很少出现铸造缺陷。形制的精确，保证了音律的准确。建鼓的铜鼓座上的龙群由22件铸件和14件接头通过铸接和焊接相互联结，并和座体接合到一起。这是商周以来习用的分铸法的一个发展。就焊接技术来说，既使用了强度较高、操作较困难的铜焊，又使用了强度较低、操作简便、经济实用的镴焊。出土的用于镴焊的低熔点铅合金，经分析含铅58.48％，锡36.88％，铜0.23％，锌0.19％。出土的尊和盘在所有传世和出土的青铜器中属于最复杂和最精美之列，它们的制作反映了铸造技术的重大革新。特别是透空附饰比其他铸件更高出一筹，关键是使用了失蜡法。从纹饰的纤细、清晰，铸作的齐整、精致来看，失蜡技术已经较为成熟。它的最初出现时间可能还要早得多。目前已出土春秋中晚期的失蜡铸件有铜盏和铜禁等。
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春秋战国时期青铜兵器的制造十分发达，特别是青铜剑的炼制盛行起来。干将、莫邪、巨阙、纯钧等等就是这时制造的，是自古以来为人们称赞不绝的名剑。近年来出土的越王勾践和吴王夫差的宝剑，虽在地下埋藏了两千五百多年，但至今依然表面花纹清晰，光彩照人。这一时期，在青铜器表面嵌入金银丝的“金银错”，以及在青铜器表面涂金泥和刻画花纹的“鎏金”、“刻纹”等工艺也开始流行。金属工艺技术呈现出五彩缤纷的新面貌，使青铜器更华丽精美了。这一件件精美的铜器都浸透着千百万冶铸奴隶的血和汗，是他们世代劳动的结晶。
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中国科学技术史稿（修订版） [:1701078130]
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三 农业生产技术
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以农业为主的自然经济开始形成
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夏、商、西周时期，农牧业生产有较大的进步。到周代，农业已发展成为社会经济中最重要的生产部门。相形之下，畜牧业在社会经济中的比重下降了，采集狩猎活动则已完全成为农业经济的补充。
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夏王朝的中心活动地区主要在黄河中下游伊、洛、汾、济等河流冲积的黄土地带及河、济平原上。这里是适合农业生产的地方。相传禹臣仪狄开始造酒，而秫酒是少康开始制造的。用粮食酿酒，说明农业生产有了较大发展。夏代除有一大批的奴隶从事畜牧业外，还有不少专门从事畜牧业的氏族部落。古书有“莱夷作牧”【4】的记载，“莱夷”就是畜牧部落之一。
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商部落的畜牧业很早就比较发达，并且相当进步。传说“相土作乘马”“（王）胲作服牛”【5】，还说商的祖先“立皂牢，服牛马，以为民利”【6】。“皂”是喂牛马用的槽，“牢”是养牛马等的圈。说明他们已过渡到农牧结合的定居生活。到盘庚迁殷，商代中期以后，农业已成为重要的社会生产部门。奴隶主贵族很重视农作物的种植和收成，经常卜问与农业生产有关的事项，举行农业方面的宗教仪式，有时还亲自监督奴隶劳动，观察农作物的生长状况。有人做过统计：经过整理的殷墟出土甲骨片，与农业有关的达四五千片之多，其中又以占卜年成丰欠的为最多。占卜畜牧的卜辞很少，卜黍、稷“年”和其他“受禾”“受年”的卜辞合计却有两百条左右。这些都说明农业的重要性超过了畜牧业。但畜牧业在农业发展基础上也很兴旺。商王和奴隶主贵族死后要殉葬大批车马，每次祭祀都要用牛、羊、豕为牺牲，其数目往往多至几十几百甚至上千头。
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周人最初生活在适于种植稷的黄土高原，很早就是一个经营农业的部落。周代农业生产工具虽然仍多为木、石、骨、蚌所制，但金属农具使用日渐增多。“命我众人，庤乃钱镈，奄观铚艾”【7】。钱为铲类，镈为锄类，铚艾是收割工具，这些农具大都从金字旁，是使用金属农具的例证。《诗经》是西周传下来的一部诗歌总集，其中有十多篇专门描述农业生产，充分反映了当时农业的状况。耕作时规模很大，往往是成千上万人参加。“曾孙之稼，如茨如梁；曾孙之庾，如坻如京”【8】，说的是奴隶主们的高大粮仓像岛屿和山峰一样。说明农业生产已成了社会具有决定性的生产部门。农业地区家畜饲养的方法以圈养为主，反映了畜牧业对于农业的从属地位。我国大部分地区人们的食物构成以植物为主的局面，即于此时开始形成。不过，畜牧业仍是一个不可缺少的社会经济部门，周王有“考牧”的制度。养马业相当发达，周王甚至亲自举行“执驹”典礼。