古代大马士革钢刀锻打花纹形成机制的理论分析

古代大马士革刀锻打花纹的形成机制是历史上持续数个世纪的热门研究课题.本文简要回顾了乌兹钢、大马士革刀和大马士革花纹的历史背景,着重介绍并分析了当代冶金研究者关于大马士革花纹形成机制的主要观点和争论,并通过现代冶金学热力学和动力学理论模型分析了这些主要观点,包括定量计算钢中S,P,V等元素对Fe-C平衡相图的影响、慢速凝固时S,P等元素的偏析程度、以及V(CN)粒子在奥氏体相区的析出温度以及V在高温退火时扩散动力学等.据此,作者提出了关于古代大马士革刀中花纹形成的新机制,即由于乌兹钢锭中凝固时S,P的枝晶偏析,导致凝固后偏析区形成硫化物或磷化物,尤其是磷的枝晶偏析导致冷却时形成磷化物与渗碳体的共晶体,在后续的加热过程中不能完全固溶,并作为热锻时析出的渗碳体析出核心,从而决定了渗碳体在大马士革刀中的空间分布和最终的大马士革花纹的形成.     

"镔铁"新考

“镔铁”作为一种高质量的钢铁制品在中西技术文化交流史中占有重要地位。“镔铁”最早文献记载于隋代的《不空弱索咒经》，见于史书最早为初唐的《周书》、《隋书》。唐代惠琳《一切经音义》有“镔铁”最早的词义解释。“镔”字除了外来语直接音译以外，也可解释为来自局宾的铁。“镔铁”频繁出现在各种古代文献中，其中作为物产出现最多。史料记载的“辽以镔铁为号”应是金人杜撰；元代“镔铁局”只是借用“镔铁”这个名称，仅仅是对来自中亚、西亚的色人铁匠们进行管理的一个机构；哈密“噢铁石”的记载，经考证可能是陨石或者坩埚钢；太原府的镔铁坑（祠）应为一个7台铁遗址；镔铁制作的物品范围很广，不仅有兵器工具类，也有利用其精美外观特性制作的各种物品。南宋《云烟过眼录》中“金水总管造”镔铁小刀，是最早有关带花纹镔铁刀的记载。中国古代大量诗歌中，以镔铁为喻的篇章多谈及其锋利、表面花纹等特征。大马士革钢从某种程度上就是表面花纹钢的代名词，以自然花纹为特征，更像是由中亚的布拉特钢加工得来，而由南亚乌兹钢加工得到的大马士革钢却很少见。“镔铁”不是“大马士革钢”的同义词，更接近于坩埚钢系列。无论从文物考古还是文献资料来看，中国中原地区一直缺乏镔铁生产的可靠证据。新疆冶金考古的新进展，应该能够为探讨镔铁的起源与传播提供更多有价值的证据。     

传统工艺调查研究方法探析——基于广西宜州传统水车调查研究案例的思考

目前学界关于"传统工艺"的定义概念并没取得完全一致,但从两个分类标准来看,其研究的对象基本是一致的,而传统工艺研究的内容则主要包括传统工艺的工艺研究及其文化外延研究;通过对广西宜州传统水车调查研究案例的实际情况分析,总结了传统工艺研究的基本调查思路和主要研究方法,同时探讨了目前传统工艺研究可能存着的局限性,并提出了传统工艺研究方法上的建议:使用多元视角的综合性研究方法,以及进行传统工艺科学化的可行性尝试等.     

自然科学学术期刊学术影响的成本效益分析

本文分析了中国科学引文数据库(CSCD)中170种自然科学学术期的科学计量学和经济学数据,提出了测度学术期刊的价格、学术影响及价格与学术影响关系的参数和方法,并对CSCD数据库中的五类自然科学学术期刊群进行了测度。     

搅拌扭矩研究熔融铝合金的流变特性

从理论分析将牛顿定律中剪切应力和剪切速率的关系搅拌扭矩和转速的关系，并通过实验进行验证，理论推导和实验的非常吻合，此方法可以用来判断熔体的流变特性，也可以间接衡量增粘过程的效果。     

从文献记载看我国古代焦炭炼铁

前人对焦炭炼铁的研究大都从字面意思推测,缺乏具体、深入的分析和考证,更缺乏对这项技术的发展和普遍应用方面的研究。本文通过对技术的辨析和文献考证,认为现有文献不能证明我国在明代就已经使用焦炭炼铁,清初的焦炭炼铁是以坩埚炼铁技术实现的,在清末民国时期我国的传统炼铁技术中并未普遍使用焦炭炼铁。     

现代科学的利器——电子显微镜的发明

17世纪中叶.英国人罗伯特·胡克(R.Hooke,1635-1703)和荷兰人列文,虎克 (A.van LeeIJwenhoek,1632-1723)对早期类似显微镜的放大仪器进行了改进,制造出了最早的光学显微镜.光学显微镜是利用光线来看物体,为了看到物体,物体的尺寸就必须大干光的波长,否则光就会"绕"过去.如果能找到一个比光波波长还短的光源,就能提高显微镜的分辨率.     

现代材料科学的起点：复制大马士革钢剑

大马士革钢剑因其坚韧锋利著称于世,特别是其通体美丽的花纹,备受欧洲人推崇.最早提到大马士革钢剑的英国人是莫克松(Joseph Moxon,1627-1691),他于1677年提到旅行者从叙利亚大马士革带来的大马士革钢剑是用质量最好的铸钢经过锻打得到的.自法国人雷欧姆(Ferchault de Reamuer,1683-1757)于18世纪开始对这种特殊材料进行研究以来,大马士革钢剑的研究与复制,直到今天仍然是热门的话题.     

珍珠尚用金线串 开物何求古书知——评江晓原总主编《中国科学技术通史》北大核心CSCD

江晓原总主编:《中国科学技术通史》(五卷本),上海:上海交通大学出版社,2015年12月,总定价2980元。我讲'科学技术通史'课程,推荐教材为麦克莱伦第三的《世界科学技术通史》,原因有四:科学和技术并重、东西方兼顾、文明史观、生态视角。其原书名为《世界史上的科学技术》(Science and Technology in World History),第二版中译本面世时,被冠以'通史'名头,居然大卖,也被许多院校列为科技通史课的教科书,'通史'之魅力可见一斑。     

近代中国炼锑技术的变迁(1896～1949年)

近代中国炼锑技术的发展经历了生锑冶炼(1896～1907年)、西法锑氧-纯锑冶炼(1908～1918年)以及土法锑氧-纯锑(1919～1949年)三个阶段。生锑冶炼采用坩埚熔析法,西法锑氧-纯锑技术采用在制炼锑氧的基础上制炼纯锑的间接法纯锑生产工艺,土法锑氧-纯锑技术本质上是对西法锑氧-纯锑技术的模仿和本土化改造。炼锑技术的变迁表明,促进炼锑技术演变的直接因素是技术的适用性与技术主体的技术能力之间的相互作用,那种以技术退步为代价的技术土法化往往会损害技术和产业的发展。