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上好的铜锡合金如何制成
合金的性质和成分
将两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。合金比它的成分金属具有许多优良的物理、化学或机械加工性能。如硬铝（含2.2—4.9％Cu、0.2—1.8％Mg、0.3—0.9%Mn、少量的硅，其余是铝），有良好的机械性能、强度大又便于加工，而且密度小，可作轻型结构材料。目前世界各国生产的铝约有60％以上用于制造合金。铝的合金主要是在铝中加入铜、镁、锌、锰、硅等元素，有时还加入铬、钛、铍等元素。许多合金的熔点比它的成分金属的熔点要低。如铝硅合金（除铝外还含有4.0—13％的硅，0.2—1.5％的镁，0.5—8％的铜，0.1—0.9％的锰）的熔点比各成分金属的熔点都低。又如锡的熔点为231.9℃，铅的熔点为327.5℃，锡和铅按2∶1组成的合金熔点为180℃，比锡或铅的熔点都低，这种合金就是通常用的焊锡。又比如做保险丝材料的“伍德合金”，是锡、铋、镉、铅按1∶4∶1∶2质量比组成的合金，熔点仅67℃，比水的沸点还低。因此，当电路上电流过大、电线发热到70℃左右，保险丝即可熔化，自动切断电路，保证用电安全。现在使用相当广泛的高压锅易熔片，也是一种低熔点合金。当高压锅压力阀通路被堵，锅内压力增加，温度升高到熔片的熔点时，易熔片熔化通路打开，于是锅内减压、降温、从而保证了使用安全。但是组成上述低熔点合金的成分金属的熔点都在二、三百度以上。
合金的硬度一般比组成合金的成分金属的硬度大。由铝或镁制成的轻合金往往比铝或镁的硬度要大得多。有时制成合金后，其硬度增大的程度是惊人的，例如在铜里加入1％的铍制成的铜合金，其硬度要比纯铜大7倍！
合金可以分为三种类型：
（1）金属固溶体：这是一种金属均匀地分布在另一种金属内形成的复合体，是固态溶液。固溶体只有一种晶格类型。像黄铜（67%Cu，33%Zn）、银与金的合金都是金属固溶体。
（2）金属互化物：金属与金属之间生成的化合物。其组成有的是固定不变的，如铜化锌（ZnCu）、碳化铁（Fe3C）等；有的是可变的，如铜锡合金就有Cu5Sn、Cu31Sn8、Cu3Sn等多种不同组成。金属互化物不能用通常的化合价来解释。
（3）机械混合物：其晶体由两种或两种以上的晶体结构混合而成，每一小晶体中只有一种金属。同前两类合金不同，机械混合物的组成是非均一的。钢、生铁、青铜等属这一类合金。
从以上介绍可以看出，笼统地说合金是混合物或化合物都是不合适的。
3．金属的熔沸点高低、硬度、密度大小的比较规律
在金属晶体中，金属离子半径越小，阳离子电荷数越高，其金属键也就越强，金属的熔沸点也就越高，硬度、密度越大。
用什么办法才能在焊锡和其它混合金属里提炼出99.9％锡出来？？
废锡灰还原提纯制焊锡丝的工艺方法
废锡灰还原提纯制焊锡丝的工艺方法，以废锡灰为原料，利用温度梯度反复发生凝析、熔析过程，除杂并提纯金属锡，其特征是：所述工艺方法包括以下步骤：ａ、除杂：首先对原料废锡灰进行除杂，将容易造成锡的污染和熔炼还原时废火的杂质挑选出来，这些杂质包含铜、铝、铁等金属以及碎玻璃、水泥块；ｂ、中和：利用酸碱中和法，将原料废锡灰内混有的焊剂和清洗剂进行中和，使其酸碱度为中性；ｃ、熔炼还原：在熔炼还原器内熔炼还原废锡灰，首先对熔炼还原器进行预热，然后加入还原剂和酸碱中和后的废锡灰，加热至８００～１０００℃，持续１．５～３小时，熔炼还原得到粗锡合金；ｄ、分离提纯：用螺旋结晶分离机对粗锡合金进行分离提纯，铜、铝、铁等杂质经杂质出料口收集，锡合金从锡合金出料口收集。ｅ、压制成型：将分离提纯后的锡合金进行化验，调整合金成分，加入焊剂，用液压机和成型模将锡合金压制成线材；ｆ、拉拔：用拉丝机将线材拉拔成丝；ｇ、缠绕包装：用绕线机将加工好的焊锡丝绕制成卷，即得到成品焊锡丝。
华光霞这种技术一般在网上没人会告诉你的。
谁能告诉我关于铜及铜基合金?
我觉得用失蜡法可以。详见这三篇文章：
商周青铜器的铸造及采冶业
商周时代是中国的青铜时代，当时铸造的大批精美的青铜器，是中国古代先民对世界文明的杰出贡献。它们的出土，不仅再现了古代中国青铜时代的风貌，而且展示了古代工匠在青铜冶铸技术方面所达到的高度水平。商周青铜冶炼和铸造工艺的研究，对揭示当时社会生产的发展水平具有重要的意义。
很长一个时期以来，研究冶金史的学者多偏重于对青铜铸造工艺的考察。中华人民共和国成立后的30多年，随着铸造作坊、尤其是采矿和冶炼遗址的发现和发掘，研究手段的改进，模拟实验的进行，为深入探索这个课题提供了丰富的资料，并填补了冶金史研究中的一些空白。
采冶遗址的发现 商周青铜的成分主要是铜与锡，铜与铅或铜与铅、锡的合金，一般称为锡青铜、铅青铜或铅锡青铜。铜器所含的微量元素的测定表明，各地铸造铜器的原料多取自附近的含铜矿脉，如镇江附近商周墓葬和窖藏出土的铜块含有较大比重的铅和微量的锑，就与中原青铜器的铜料不含锑及含铅量低明显不同。湖北大冶铜绿山、湖南麻阳九曲湾、内蒙古林西大井等地都发现了采矿与冶炼遗址，大多为东周时期遗存，但铜绿山古矿冶遗址的上限可到西周，下限则可延至汉代以后。这几个地点都发现了古人采掘时开拓的竖井、平巷、采矿工具、提升与排水用具及铜矿石。铜绿山古铜矿的采掘工作是在大理岩与火成岩之间的破碎带中进行的，采掘时开拓的成组井巷中架设了相当完整的木质框架支护，深距地表四、五十米。（见彩图[湖北大冶铜绿山东周古矿井遗址]）另两个地点则利用岩石的裂缝沿矿脉进行采掘，不用或很少使用木质支护。在跨度大的采空区内，则保留“工”字形矿柱为支护。麻阳九曲湾有一条巷道斜长140米,垂直深度约80米。有的是采用露天开采。在铜绿山和大井，矿井附近都有冶炼遗址，说明采掘的铜矿石就在采场附近冶炼。
铜绿山发现的10座炼铜竖炉都用土夯筑而成，可分炉基、炉缸和炉身3个部分。炉缸的截面多为长方形,设有金门。大井发现的12座炼铜炉有两种不同的形制：一种炼炉的截面呈椭圆形或马蹄形，直径0.8～1.2米，金门作拱形，朝西北方向，高0.2米，宽0.1米；另一种则被称为多孔串窑式（有许多圆孔和弯曲的孔道），直径1.5～2米。这些炼炉的周围都有木炭、孔雀石、碎矿用的石砧、石球、冶炼时排放的大量炉渣及陶质生活用具等。由炼铜原料可知，当时的冶炼工艺是氧化矿的还原熔炼。大井的冶炼遗址出土有马头形的陶质鼓风管，表明已能用人工鼓风掌握炉温。模拟实验证明，用春秋时期的这种竖炉炼铜，可以连续加料、连续排渣和间断放铜，具有较高的熔炼能力。铜绿山遗址的炉渣多冷凝成薄片状,酸度适宜，含铜量仅为0.7％，反映了春秋时期的冶铜工艺已达到相当高的水平。
[东周时代冶铜竖炉 铜绿山出土]
铸铜作坊 商周时代的都邑遗址几乎都发现了铸铜作坊遗址。其面积有数万平方米的，也有10余万平方米的。作坊址内出土了为数可观的陶范、坩埚块、木炭、小件青铜器和铜锭、铜渣以及与铸铜生产有关的其他遗存。这些作坊址的发现说明商周王室及诸侯所用的青铜器大多是就地生产的。
偃师二里头遗址的商代早期铸铜作坊内，熔铜的坩埚系用草拌泥制成。陶范与铜器一致，均为素面。出土铜爵据电子探针测定，含铜92％、锡7％,铜锡比例与郑州二里冈期青铜器的配比十分接近。郑州商代遗址发现的两处铸铜作坊，分别在城南的南关外和城北的紫荆山北地。熔铜工具除有草拌泥制作的坩埚外，还用外敷草泥的陶质大口缸或大口尊。不过从大型铜鼎的发现看，也有使用熔铜炉的可能。不少陶范上都刻有花纹。这两个作坊除生产青铜礼器外，南关外铸铜作坊中还出土不少青铜，紫荆山北的作坊则出土不少刀、镞，因而被认为是铸铜手工业中出现分工迹象的反映。
安阳殷墟的苗圃北地、西周时代的洛阳庞家沟铸铜遗址和新郑郑韩故城、侯马牛村古城南郊的东周铸铜作坊，都是古代规模较大的铸造场所。这几个地点都发现了体积较大的熔铜炉、大批陶范及与铸铜有关的工具和用具。苗圃北地铸铜遗址出土的熔铜炉若按残壁的弧度推算,直径约在60～70厘米。另有一种土坑式的熔炉,直径1米，深0.5～1米。洛阳庞家沟发现的熔铜工具有3种，其中大型熔铜炉的内径160厘米，壁厚30～35厘米,并设有鼓风口。洛阳、新郑、侯马等地作坊中都发现陶质的鼓风管，说明熔铜炉具备较好的熔化能力。用这样大型的熔炉熔铜，与当时铸造大型青铜器的情况是适应的。
苗圃铸铜遗址和侯马铸铜遗址都发现了与铸铜有关的居址、窖穴、水井、祭坑、烘范窑和道路、工作台面等遗迹。各个作坊址出土的陶范数以万计，其中一部分陶范可以拼对成套。从陶范的型腔可知，有铸礼器的，也有铸乐器、工具、兵器、车马器或其他装饰品的。侯马铸铜作坊中还铸造中国最早的青铜铸币空首布以及铜带钩等物品。
铸造青铜器的模具有陶范、石范和金属范 3类。陶范的原料主要是粘土和砂子，一般都是就地取材。由于陶土的耐火度高，易于透气，来源又极方便，所以各地作坊都普遍运用，成为中国青铜时代铸造工艺的一大特点。造形简单的工具、兵器等用单范或双合范铸造，一范可使用多次。青铜容器则用复合范铸造，一套模具只能铸造一件器物。石范在夏县东下冯遗址、清江吴城遗址等地都有发现，数量不多，都是铸造刀、镞等小件器物的模具。金属模具有铜范和铁范两种。山东临淄发现的铜范是铸造青铜铸币“齐法化”的模具。河北兴隆发现的铁范则是铸造铁工具的铸范。
青铜铸造工艺的杰出成就 铸造一件青铜器需要经过塑模、翻范、烘烤、浇注等一整套工序。即将准备铸造的器形先塑出泥模，在泥模上翻出外范，在泥模或外范上雕刻所需的花纹，然后在泥模上削出范芯或另外制作范芯，范芯与外范之间的距离，即为浇注后铜器器壁的厚度。为防止陶土干燥过程中可能出现的缩裂和变形，陶土中粘土和砂的成分配比要合理。外范和范芯阴干、晾晒后，组合放入烘范窑中烘烤，使之脱水和定型。经常是出窑后趁热进行浇铸。大件器物需挖坑固定，用槽注法浇注。一次浇铸完成的，俗称浑铸法。比较复杂的器形则先铸附件、后铸器身，或先铸器身，然后将附件铸接上去，称为分铸法。商代已经使用分铸法，东周时期分铸法的使用更加熟练。商代和西周铜器的装饰纹样多在泥模上雕刻，有的在外范上加工，东周时期有的采用花纹印版在模上捺印，有些可能是将印出花纹的泥片贴附在模胎之上，提高了工效。铸造一件铜鬲,需用4块外范和1块范芯,一件铜爵则需16块陶范。曾侯乙墓钟架中层的一件甬钟，铸造时共用了136块陶范。
青铜乐器的铸造集中地反映了商周时期铸造工艺所达到的成就。据研究,无论商钟还是周钟,都有良好的音响效果。对曾侯乙编钟进行的检测知道，钟体的合金成分中锡占12.5～14.6％，铅一般为1～3％。这个配比与《考工记》所载“金有六齐,六分其金而锡居其一,谓之钟鼎之齐”大体相近。实验表明，钟体含锡量低于13％时，发出的声音单调、尖锐；含锡量太高则钟体易碎。同时,适当的含铅量有利于钟音的衰减和音色的改变,含铅量过低则衰减缓慢，含铅过量则音色恶化。古代工匠在实践中摸索出配料的合理比例，并掌握了热处理等工艺来控制和改善钟的音响,铸造了这一套总音域达5个八度，能奏出完整的五声、六声或七声音阶的乐曲的编钟。
东周时期已出现叠铸技术。据研究，临淄发现的铸造“齐法化”的长方形铜质模具是翻制泥范用的。将若干烘烤过的陶范叠装起来，浇注时铜汁通过中间的直浇道，流向每一层半月形的内浇道而到达齐刀的范腔之中，一次可浇铸十几个或更多的铸件。
春秋时期还出现了失蜡法铸造工艺。这种工艺是将易熔化的黄蜡制成蜡模，用细泥浆多次浇淋，并涂上耐火材料使之硬化，做成铸型。烘烧后黄蜡熔化流出，形成型腔，用以浇铸铜汁。河南淅川下寺楚墓出土的铜禁和鼎表面的兽头及足、耳等附件，战国早期曾侯乙墓所出的尊盘等都是用失蜡法铸成的。此外，研究者对下寺楚墓所出55号铜鼎的鼎足和曾侯乙墓冰的龙头等部位的焊料进行研究，认为是有金属锡焊接的。
[淅川下寺1号墓出土铜鼎的铸出孔焊接附件]
商周青铜器的表面除了有装饰纹样外，还出现了镶嵌玉或绿松石的“铜镶玉”技术。在商代，这种技术主要用在兵器和小件装饰品上。到了东周时代，这种镶嵌术进一步运用在大型铜容器上，并往往与新出现的金银错、嵌红铜、鎏金等新技术用于同一件器物上。不同色彩互相对比，使青铜器的装饰效果更加突出。
对吴越铜剑进行的研究发现，铸剑时在剑的不同部位使用了不同成分的铜合金。如中脊用低锡或含铅较多的合金，以提高其韧性；两锷则用含锡量19％左右的铜合金。使用不同成分铜合金的直接效果是既保证了两锷的锋利，又增强了格斗时剑体中脊的抗震性能，刚柔相济，不易折断。
在著名的越王勾践剑上有装饰性很强的几何形花纹。对这种花纹的形成存在不同意见，有人认为是硫化物腐蚀出来的，有人则认为是使用不同的铜合金嵌出的：基体用的是锡青铜，花纹则是锡、铜及铁的合金。由于合金成分和含量不同，所以呈色也不一样，磨砺时因硬度不同而微有凹陷，显示隐花图案（见彩图[越王勾践剑]、[鄂君启节]）。虽然看法不同，但研究者一致认为，当时的铸剑工艺达到了相当高的水平。
参考书目
北京钢铁学院《中国古代冶金史》编写组：《中国古 代冶金》，文物出版社，1978。
春秋战国青铜器
继西周青铜器后，春秋战国时期是中国古代青铜器铸作的又一个高潮期。可分为春秋早期，春秋中晚期至战国早期,战国中晚期3个阶段。春秋早期青铜器形制和组合与西周晚期基本相同, 纹饰也沿袭西周的特点。这一阶段代表器物有山东黄县南埠出土的纪国媵器、河南三门峡上村岭出土的虢国青铜器、湖北京山苏家垅出土的曾国青铜器、山东烟台上夼出土的纪国青铜器、山东历城百草沟出土的鲁国媵器及湖北随县熊家老湾出土的曾国青铜器等。春秋中期以后的青铜器以蟠螭纹的流行为标志，山西侯马所出的陶范和旧著录中的晋公等器物上都有细密的平面蟠螭纹。春秋晚期至战国早期, 青铜器纹饰发展成浮雕状，繁复的镂空花纹则达到了东周时期青铜器制作的顶峰代表器物有河南新郑铜器群,安徽寿县蔡侯墓铜器群，山西浑源李峪村铜器群以及辉县山彪镇和琉璃阁，河南淅川、长治分水岭，湖北随县擂鼓墩等地出土的铜器群等。到了战国中晚期，许多铜器都变成素面的，而且服御器、日用器大量增加。代表器物有长沙、寿县等地出土的楚器，陕县后川出土的魏器等。
春秋战国时期青铜器的主要特点是：①列国器物大量出现。西周的有铭青铜器属周王室和王臣制作的占大多数，诸侯国的为数甚少。到了春秋时期，王室、王臣的礼器几乎消失，代之而起的是列国诸侯、卿大夫甚至卿大夫家臣铸造的器物。这和当时王室衰微而诸侯、大夫及家臣势力不断壮大的形势相吻合。②地域风格的形成。大体上呈现以三晋为中心的中原、以秦国为中心的西方和以楚国为中心的南方三足鼎立的格局。此外，北方、西南方、东南方等几处少数民族区域也各有其独特风格。③各地区之间逐渐交流。例如吴越地区流行的细线云雷纹在楚地也时有发现，而原先用于北方的带钩也传播到了南方，从物质文化角度反映出东周时期走向统一的历史趋势。④铸造技术的长足进步。器物制作方面主要体现在合范法铸造的高度发达、失蜡法的应用、模印法制范、镶嵌工艺的普遍流行，以及兵器的表面处理技术等。湖北大冶县铜绿山的矿井遗址体现了东周时代青铜冶铸业的巨大规模，反映出春秋战国时期生产力的提高。
中国古代青铜冶铸技术
bronze smelting technique in ancient China
中国古代青铜器的形成和发展经历了一个漫长的时期。现代已知中国最早的青铜器，是甘肃东乡马家窑文化遗址出土的铜刀,距今约4800年,经检验，是用锡青铜铸成的。考古发掘表明,早在新石器时代晚期和夏代,人们已能用石范和陶范铸造简陋的工具和武器。商代早期的铜爵,所用铸型由多块陶范和泥芯组成，有的壁厚仅2毫米。铸造技术已达一定水平。商代中期已使用锡青铜和铅青铜两种合金，能铸造重80千克的大鼎。具有中国特色的组合陶范铸造工艺在此期间大体已经形成。
商代后期，青铜冶铸业臻于鼎盛，能熟练地使用多种分铸法（先铸器件再接铸附件，或者先铸附件再与器体铸接），以获得复杂的器形，如殷墟妇好墓出土的圆的柱和就是铸接于器体上的。 的多次铸接更为典型。它的提梁、盖纽采用了多种铸接方式，分两次从五个部位，将七个部件和体接铸成一体。铸型工艺也已规范化。椭圆形容器多采取三等分或六等分的分型方式，方形、长方形容器以对角线的延长线为界，采用四等分或八等分。器物种类繁多，有各类礼器、生活用器、兵器、生产工具、车马器和乐器等。大型铸件用直径达600～800毫米的竖炉熔铜，由槽道浇注。重要器物的合金配比也初步形成规范。
西周时期陶范铸造进一步推广，中期以后形成独特的风格，出现许多新的器形、纹饰。有些器内铸有专篇铭文。技术的进步还表现在铜质芯撑的普遍使用。铜器足部从与铜器内腔相通改为封闭式等。
商周时期制作陶范的泥料，都由含砂粘土或用粘土和砂配制而成，经挖取、破碎、筛选、混和、陈腐、揉制和存性等多道工序（有时还经淘洗和加砂），使泥料具有良好的塑性和复印性，能翻铸出极细的花纹。多数陶范的焙烧温度在700～800℃之间，实际仍为土质，属于土范。后期的某些陶范火候较高，质硬发青，接近半陶质或陶质。早期的陶范用单一的泥料，西周时期已有面料和背料之分。为改善型芯的退让性和透气性，芯料中的含砂量明显增多，颗粒较粗，后期并掺入多量的植物纤维或熟料。
铸范的制作非常精细，分型面开设榫卯，用来定位。最初的铸型只有一个型腔,在商代中期已有一型能铸7～9件的镞范。多数陶范只能使用一次,但山西侯马春秋铸铜作坊所出镢范，可以重复使用十余次。由于采取了一系列工艺措施，铸件表面质量，特别是一些精品，纹饰清晰美观，铸缝极窄，铸造缺陷很少，达到了良好的技艺水平。
据多年来对数以千计的出土实物所作科学考察，证明商周青铜器绝大多数是用陶范铸造的，在不使用失蜡法的情况下，能获得如四羊尊和曾侯乙甬钟那样极其复杂的器形，关键在于铸接工艺和分范合铸等技法的娴熟使用，因而形成商周陶范铸造的技艺特色。
青铜生产工具是构成青铜时代生产力的一大要素。出土文物中常见的青铜手工工具有刀、锥、凿、斧、锛、削、钻、锯等。陕西、河南、安徽、江苏、浙江、云南等省相继发现大量商周青铜农具，有耒、耜、、、锄、铲、耨、镰等器类。正是在青铜工具广泛应用的基础上，造就了举世闻名的灿烂的商周青铜文化。
春秋中期以后，由于失蜡法和低熔点合金铸焊技术的发明和使用,青铜器铸造工艺有显著的改进,从先前较为单一的范铸技术转变为浑铸、分铸、蜡铸、软焊、硬焊、锻造等多种金属工艺的综合运用。陶范铸造的进展，突出表现在薄壁和超薄壁铸件的铸造，如著名的越王勾践剑，剑首的同心圆薄壁构造厚仅0.2～0.4毫米。随着金属工艺的进步和铁工具的使用，错金银、鎏金、线刻等装饰技术在战国时期应用甚广，使一部分器物如河北平山中山王墓虎噬鹿器座等更加富丽堂皇。与此同时，由于商品交换的发展，大部分器物趋于素朴，讲求实用。货币、带钩等类器件的大批量生产，促进了一型多用、叠铸、锚链铸造等工艺的发展。在此期间，有关青铜冶铸的文献记载显著增多，如《考工记》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”，《荀子?疆国篇》提到：“刑范正、金锡美、工冶巧、火齐得,剖刑则莫邪已”，《吕氏春秋》说：“金柔锡柔,合两柔以为刚”,说明经过长时期的反复实践,铸造匠师们对合金熔炼、铸造和使用性能已取得规律性的认识。其中最重要的记载是《考工记》所载“六齐”法则。实物分析和研究表明，商周青铜器合金配制比“六齐”记载更为丰富，鼎合金配比早在商代晚期已初步形成。到春秋战国时期，重要器物如编钟、铜剑和铜镜等，合金成分配比已很严格，并已广泛使用铜锡铅三元合金。作为世界上最早的见诸文字的合金配制法“六齐”揭示了锡青铜机械性能随锡含量而相应变化的科学规律，具有重要的学术价值。参考资料：《中国大百科全书》
发布于 2022-07-10 12:07:44 回复
发布于 2022-07-10 16:07:20 回复
发布于 2022-07-10 04:53:04 回复