Медь и бронза
Открытие свойств металлов — важнейшая веха в истории человечества, переход от каменного века к веку бронзовому. Первым металлом, который люди научились обрабатывать, стала медь. Но мягкая медь не могла заменить прочные каменные орудия. Не медь, а открытая вскоре за ней твёрдая бронза и появление бронзовых орудий произвели промышленную революцию древности.
Некаменный камень
В поисках материала для изготовления орудий люди находили похожие на камни медные самородки. Мастера обнаружили, что под ударами каменного молота медь меняет форму (деформируется). Куску меди придавали нужную форму не сколами, как камню, а расплющивающими ударами — холодной ковкой. Прокованная медь становилась твёрже, её можно было затачивать и делать ножи и топоры.
Отливать и выплавлять
Возможно, свойства меди люди обнаружили, когда кусок металла случайно попал в печь. От жара медь расплавилась, а остыв, приобрела форму поверхности, по которой растеклась. Люди смекнули, что расплавленную медь можно залить в форму. Открытые формы для отливки делали из глины или даже копали фигурные ямки в песке. Медь плавили в печах, похожих на гончарные печи, но с поддувом для нагнетания большего жара — ведь медь плавится при 1083 °С. Так появилось литьё. В IV тыс. до н. э. научились выплавлять медь из руды: пережигание в плавильных печах с углём очищало медь от окислов и примесей.
Рудокопы и металлурги
Там, где были богатые залежи медной руды, возникли древние центры металлургии. Уже в III тыс. до н. э. медные рудники появились на о. Кипр — от его имени (Cyprum), возможно, пошло латинское название меди — купрум (cuprum). Другой древнейший центр металлургии в 1600 г. до н. э. возник в центре Европы на месте современного Зальцбурга (Австрия). Медную руду там добывали из уходящих на 100 м под землю шахт, своды которых укрепляли подпорками и проделывали в них вентиляционные отдушины. Был организован подъём руды на поверхность, где её переплавляли в специальных печах.
Вероятно, первым открытым людьми металлом было золото — ведь самородки золота встречались не реже, чем самородки меди, а благодаря своей мягкости и пластичности золото поддаётся обработке легче, чем медь. На золоте древние мастера опробовали разные приёмы работы с металлами, например из золотых стержней научились волочить проволоку. Серебро также легко поддаётся обработке, но его открыли позже золота и меди.
Союз меди и олова
Острым медным топором рубили кустарник в 3 раза быстрее, чем каменным, но с толстыми стволами мягкая медь не справлялась. Многие орудия труда оставались каменными до открытия бронзы — сплава меди и олова.
В природе олово встречается в составе минералов, редко — самородками. Древние металлурги обнаружили, что, если олово добавить при выплавке к меди, получится сплав более текучий, чем чистая медь, из него проще отливать сложные формы, а остыв, он становится твёрже меди. Так появилась бронза. Бронзовые инструменты превосходили каменные орудия — они были прочны, долговечны и остро затачивались.
Бронзовые древности
Техника литья совершенствовалась: простые объёмные изделия отливали в разъёмных формах, сложные изделия отливали по восковой модели в закрытых формах. Из бронзы отливали и грубые топоры, и изящные статуэтки. Ножи и мечи выделывали горячей ковкой: бронзовые заготовки накаляли до размягчения, ударами молота при давали им нужные формы, а потом затачивали.
Холодной ковкой дела ли ободы для колёс, котлы и блюда, стержни для треножников и светиль ников, формировали литые доспехи (шлемы, панцири, наручи, поножи). Мелкие детали к изделиям (ручки к котлам) научились припаивать или приклёпывать. Поверхность изделий крашали гравировкой или чеканкой. В конце III тыс. до н. э. освоили полировку бронзы для создания бронзовых зеркал.
Развитие идеи
Самое большое сооружение из бронзы — колосс Родосский 280-х гг. до н. э., одно из семи чудес света. Полая бронзовая статуя (высота 36 м, вес 12 т) опиралась на каменный каркас. Колосс простоял 65 лет и был разрушен землетрясением. В XIV — XIX вв. бронза была главным металлом для отливки артиллерийских орудий. Медь сейчас широко применяется в электротехнике, из медной проволоки делают телеграфные, телефонные и интернет — кабели. В атомных реакторах устанавливают медные трубки.
