我国在新石器晚期,就进入了铜石并用时代。古人最初采集铜矿石,是用于提炼纯铜。纯铜因为是红色的,所以叫红铜。红铜虽然可煅并能熔铸工具,但质地不如石器坚硬和锋利,制作出来的工具刀口容易钝。
同时,由于红铜溶液黏稠,流动性差,所以难以浇铸出造型复杂的大件容器。古人在提炼及使用红铜工具过程中,发现将红铜与锡、铅等金属熔融在一起,就能克服以上这些弱点,于是开始在红铜中掺进定量的锡、铅,炼制出一种青灰色的合金,这就是青铜。与红铜相比,青铜有熔点低、易于铸造、硬度大、融化后流动性好、少气泡等优点,适于铸造锋利的刀刃和细密的纹饰。
青铜文化的出现和发展是建立在冶金设备的发展和完善基础上的。
先进的炼铜竖炉是青铜冶铸业兴起的基础之一。从湖北大冶铜绿山发现的春秋时期的炼铜竖炉看,当时的竖炉由炉基、炉缸和炉身组成,在炉的前壁下部设有金门和出渣、出铜的孔洞,炉侧还设有鼓风口,整体结构已相当先进。
在冶炼青铜的过程中,我国古代劳动人民还逐步发现了铜与锡、铜与铅配比的改变,能够使炼制出来的青铜属性发生变化。青铜熔点低,加进的锡越多,熔点越低。同时随着加锡量的增多,硬度也随之增高,远远超过了红铜的硬度。但是当加锡过多时,青铜反而变脆,容易断裂。
后来,人们又发现在青铜中加入定量的铅,就能克服青铜较脆的弱点。
通过反复的实践,到春秋战国时期,古人已经总结出配制青铜合金的规律。
