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出版者:National Museums and Galleries of Wales

作者:Peter Wakelin

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-09

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780720005554

丛书系列:

图书标签:

Wales
Art
Photography
Culture
Vision
Identity
Landscape
Contemporary
Welsh Art
Documentary

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具体描述

铸剑：金属工艺的史诗与科学作者： [此处留空，或使用一个虚构的、符合主题的作者名，例如：艾尔伍德·格里芬 (Elwood Griffin)] 页数： 780 页 (精装，附插图及技术图表) 出版社：铁砧与火花出版社 (Anvil & Spark Press) --- 简介：烈火中的塑造者《铸剑：金属工艺的史诗与科学》并非一本简单的技术手册，它是一部跨越数千年文明史的宏伟叙事，深入剖析了人类如何从敲打天然陨铁的蛮荒时代，迈向精确控制合金分子结构、创造出承载文明重量的金属制品的辉煌历程。本书聚焦于“塑造”这一核心概念，探讨了从原材料的提取、冶炼、铸造到最终锻造与热处理的完整技术链条，揭示了金属工艺如何深刻地影响了战争、建筑、艺术乃至社会结构。本书结构严谨，分为四大核心篇章，辅以详尽的技术附录和案例研究。 --- 第一篇：原始的火花与矿石的召唤 (The Primal Spark and the Call of Ore) 本篇追溯了人类与金属结缘的史前阶段，重点考察了铜器时代和青铜时代的突破性变革。早期冶金术的诞生：我们首先考察了早期文明（如美索不达米亚、安纳托利亚高原）如何偶然或系统性地发现了铜的低熔点特性。书中详细重建了早期竖井炉和粘土坩埚的结构与运作原理，解释了“还原”反应是如何在缺乏精确温度控制的条件下实现的。青铜的革命：青铜合金的发现被视为人类工程学的第一次飞跃。本章深入分析了锡与铜混合的比例对硬度和韧性的影响。通过对古代遗址出土的青铜器（如早期的武器、礼器和工具）进行金相分析的理论重构，我们揭示了早期工匠在无科学指导下，如何通过经验积累达成了近乎最优的合金配比。特别关注了中国商代晚期复杂的复合青铜铸造技术，如失模法和分范法，以及它们在礼器制造中的象征意义。自然界的限制与突破：早期冶金的瓶颈在于对碳源（木炭）的依赖和温度的极限。本篇详细对比了不同文化背景下木材的碳化过程对炉温稳定性的影响，并预示了铁时代的到来——一个需要更高热能和更复杂还原剂的时代。 --- 第二篇：铁的征服：从斯巴达克到大马士革 (Conquering Iron: From Spartacus to Damascus) 本篇聚焦于铁的普及，这是真正意义上的工业革命前夜。铁的出现不仅是材料的替换，更是社会组织和军事力量的重塑。块炼炉的秘密：铁的冶炼是早期金属工艺中最具挑战性的。书中详细描述了早期块炼炉（Bloomery Furnace）的工作流程，强调了这种工艺的间歇性和产物——“海绵铁”——的半成品性质。我们探讨了铁匠如何通过反复锻打，将炉渣从铁块中挤出，从而实现早期“纯化”的过程。渗碳与铸铁的早期探索：这一部分深入研究了碳对铁性能的决定性作用。详细分析了早期不同文明（如赫梯、印欧语系部落）如何掌握了向铁中加入碳元素的技术，从而创造出性能更优越的钢。铸铁（Cast Iron）的出现被视为技术上的一个拐点，尤其在中国，早期的生铁铸造技术领先西方数百年，本书对此进行了深入的技术对比分析。锻造的艺术与科学：铁器时代的精髓在于锻造。本章通过对古代兵器（如罗马短剑、早期日本刀）的结构分析，探讨了折叠、焊接和叠层技术对提高金属韧性和锋利度的重要性。重点研究了波斯和印度地区著名的“坩埚钢”（Wootz Steel）的冶炼过程，解释了碳纳米管结构在著名的大马士革花纹钢中的形成机制——尽管工匠当时并不理解其背后的微观结构。 --- 第三篇：中世纪的技艺传承与文艺复兴的复兴 (Medieval Craft Transmission and Renaissance Revival) 本篇考察了金属工艺如何在宗教、政治和新兴商业需求下得以维持和发展，并为近代的工业革命奠定了基础。哥特式建筑的金属骨架：详细分析了中世纪欧洲大教堂的建造中，金属构件（如拉杆、铰链、铆钉）是如何确保宏大石结构的稳定性的。研究了这些构件所需的特定韧性和抗腐蚀性，以及当时铁匠行会对质量的严格把控。钟表业与精密机械的兴起：随着天文观测和航海术的发展，对精确测量工具的需求爆发。本章着重探讨了黄铜和青铜在钟表和导航仪器制造中的应用。分析了齿轮切割的早期方法，以及如何通过合金选择来最小化热胀冷缩对计时精度的影响。火药时代的金属挑战：简·奥斯汀笔下的优雅与火炮的咆哮并存。火药武器的普及对金属材料提出了前所未有的压力——材料必须承受极高的瞬时内压。本书对比了早期铸造火炮的缺陷（爆炸风险高）与通过精细退火和增强型青铜配方制造的炮管的改进。 --- 第四篇：现代冶金学的奠基：标准化与科学控制 (Foundations of Modern Metallurgy: Standardization and Scientific Control) 本篇将叙事推至18世纪和19世纪，重点关注热力学和化学分析如何将金属工艺从经验主义的“手艺”转变为可预测的“工程科学”。焦炭革命与大规模炼钢：详细描述了亚伯拉罕·达比（Abraham Darby）使用焦炭取代木炭的突破性意义，以及它如何使钢铁产量实现指数级增长。探讨了贝塞麦转炉炼钢法（Bessemer Process）的问世，尽管存在缺陷，但它首次使大规模、低成本地生产优质钢成为可能，从而为铁路和摩天大楼的时代铺平了道路。微观世界的揭示：这一章节是全书的技术高潮。通过对亨利·克利夫顿（Henry Clifton Sorby）等先驱研究的梳理，解释了金相学（Metallography）的诞生。详细阐述了铁碳相图的意义，解释了奥氏体、珠光体、马氏体等晶体结构的形成与冷却速率的关系。这一部分为读者提供了理解现代热处理（淬火、回火、正火）的理论框架。合金的定制化未来：最后，本书展望了镀层技术、不锈钢的早期尝试以及铝等轻质金属在20世纪初期的初步应用，强调了金属科学家如何开始“按需设计”材料，而非仅仅依赖于自然界的馈赠。 --- 附录：技术图表与术语解析本书包含详尽的附录，收录了重要的古代炉灶剖面图、不同历史时期的典型合金化学成分参考表，以及一个跨越所有篇章的金属工艺术语表，旨在为工程专业人士和历史爱好者提供坚实的参考基础。《铸剑》是一部对人类智慧的颂歌，它证明了最坚固的文明结构，无一不建立在对地球深处材料的理解和烈火的驯服之上。