古墓中的铝片：考古发现引发多重猜想

时间：2023-07-25 理论教育版权反馈

【摘要】：小块金属残片经考古工作者鉴定，发现银合金是饰带的残片，而铝合金的残片形状不规则，难以确定是否是饰带的残片。分析下来，种种可能都被排除掉，那么周处墓中的小铝片是怎么放进去的呢？夏鼐还指出，1952年12月1日周处墓被打开后，有些人在考古工作队来到现场前进入墓内，私自取走了一些文物，墓内留下了明显的扰乱迹象。因此，夏鼐认为，周处墓中的小铝片很可能是这些人带入的，而不是晋代已有金属铝的物证。

古墓中的铝片：考古发现引发多重猜想

欧洲化学史把铝的发现归功于丹麦人奥尔斯德和德国人维勒。1824年，奥尔斯德将氯化铝用钾汞齐还原，提炼出杂质很多的金属铝。1827年，维勒用金属钾直接从氯化铝中离析出质量较纯的铝，并说明了铝的很多性质。所以，多数化学家认为维勒才是铝的真正发现者。100多年来，铝是欧洲人发现的这一说法从来没有人提出过异议。

然而，在1952年的冬天，神州大地上爆出了一个振奋人心的消息：我国劳动人民早在西晋时期就已经能够冶炼金属铝了。这比德国人维勒发现铝元素足足早了1500多年！

1952年12月1日，江苏省宜兴县某中学的学生们在平整操场时发现了一座古墓。经南京博物院的考古工作者考证，墓的主人是西晋平西将军周处，也就是民间传说《周处除三害》的周处。周处死于公元297年，距今已有1700多年。这座古墓的发现原本没有什么特别之处，然而让人意想不到的是，考古工作者在周处尸骨的腰部发现了17件带有镂孔花纹的金属带饰，其中一小块残片经南京大学化学系及中国科学院物理研究所的分析，发现这块残片的主要成分是铝，这也就意味着西晋人或者西晋以前的汉朝人有可能已经发明了冶炼金属铝的方法。当该消息传开后，立刻引起国内外化学工作者、冶金工作者和地质工作者的极大重视。鉴于我国有誉满全球的四大发明，国人有理由相信，以我国人民超凡的智慧，古人完全有可能已经掌握了冶炼铝的方法。从此，“我国在晋朝时已经能够冶炼铝”的消息被作为一件已经确定无疑的事实在国内外广泛传播开来，北京的中国历史博物馆和南京博物馆在陈列的金属带饰标签上也写明了“晋代铝制带饰”，就连儿童科普读物《我们爱科学》《十万个为什么》《少年文艺》都有文章对此作了介绍。

很难想象在当时的历史条件下，人们通过什么方法来冶炼铝。那么，上述结论是否属实呢？1958年，东北某高校金属冶炼教研室从南京博物院取了一小块残片，在对其作了光谱分析、化学分析和金相显微分析后，结果证明这块残片是以银为主要成分的合金。东北某高校的结论与南京大学、中国科学院物理研究所的结论完全相反，这引起了有关高等院校和科研单位的重视。同年，清华大学工程化学系也索来一块残片进行分析，结果证明这块残片的主要成分是铝，而不是银。1959年，他们又索来几块残片，再次进行分析，结果发现其中一片是铝合金，另外两片则是银合金。同年，东北某高校对清华大学工程化学系分析过的残片再一次分析，证明这些残片确实是两种合金：一种是银合金，一种是铝合金。

1964年，中国科学院物理研究所对周处墓中出土的17件较完整的金属饰带和全部金属碎片进行了密度测定、光谱分析和X射线物相分析，三种方法检验的结果是：全部较完整的金属饰带都是银合金，小块金属残片中既有银合金也有铝合金。小块金属残片经考古工作者鉴定，发现银合金是饰带的残片，而铝合金的残片形状不规则，难以确定是否是饰带的残片。1976年，北京有色金属研究所利用电子探针再次对这些金属饰带残片进行了分析，结论和中国科学院物理研究所一致。

完整的饰带是银合金的，而残片中既有银合金的也有铝合金的，这使得不少考古工作者对铝片的来源产生了怀疑。

从人类利用金属的历史来看，人类所以最先发现了铜，这是因为地壳中存在着自然状态的铜，以及铜容易从含铜矿石中分离出来的缘故。虽然铝在地壳中分布极为广泛，几乎占地壳中全部金属含量的三分之一（差不多比铁多一倍），但是由于铝的化学性质极为活泼，极易与氧相结合，化合为三氧化二铝，因此在地壳中自然状态的铝极少，也就是说，西晋人或者西晋以前的汉朝人不可能从自然状态的铝中获取铝。

要得到铝就必须从铝矿石中提炼，但铝与氧的结合极为紧密，用冶炼铜、铁、铅、锌的方法是无法从铝矿石中提取出铝来的。正因为如此，自1825年科学家们获得铝后，20多年来铝只能是实验室的观赏品。直到1854年，德维尔用钠作为还原剂才生产出较多量的金属铝。又过了32年，美国人霍尔和法国人赫罗尔特发明了电解法提取金属铝，金属铝的生产才走上工业生产的轨道。但是，由于当时人们还没有充分利用电，因此铝的产量很低，每年全世界不过只生产几十吨。

1600多年前的西晋，冶炼技术主要是木炭还原法，而近代实践已经证明，炭法冶炼是无法从铝矿石中还原出铝的。因此，如果周处墓中的小铝片真是晋代人提炼出来的，那么他们肯定是用了其他方法。然而，遗憾的是无据可查。另外，如果晋代人真会提炼铝的话，那么用铝做的装饰品绝对不会只有周处一个人佩戴，而在很多其他的西晋古墓中却从来没有发现过铝制品。因此，不少科学家认为，铝片很可能是后世混入的。

我国著名历史学家夏鼐对周处墓的历史进行了详细考证，发现周处墓曾于1350年和1860年两次被盗，那么会不会是这两次盗墓时有人将铝片混入墓中的呢？

1350年时欧洲人还没有发现铝。1860年时虽然铝的产量略有增加，但是其价格比黄金还贵，因此主要用来制造首饰。法国皇帝拿破仑三世为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制造了一顶当时比黄金更名贵的王冠——铝王冠，另外，在举行盛大宴会时，只允许他一人使用铝质餐具，而其他人只能用金制或银制餐具。这位皇帝的做法现在看起来有些滑稽可笑。但却说明，那时的普通老百姓是买不起铝制品的，甚至连看都看不到。

很难想象，一个盗墓的窃贼能买得起当时只有国王才能拥有的铝制首饰，并且会戴着这种贵重的首饰去掘墓。因此，周处墓中的小铝片，不可能是盗墓人混入的。

分析下来，种种可能都被排除掉，那么周处墓中的小铝片是怎么放进去的呢？后来，夏鼐进行了进一步的研究，发现了第三次盗墓的痕迹。夏鼐还指出，1952年12月1日周处墓被打开后，有些人在考古工作队来到现场前进入墓内，私自取走了一些文物，墓内留下了明显的扰乱迹象。因此，夏鼐认为，周处墓中的小铝片很可能是这些人带入的，而不是晋代已有金属铝的物证。

当然，反对这种说法的人也不少。因为发掘出来的铝片，上面锈迹斑斑，不像是后世混入的。那么，周处墓中的小铝片，究竞是晋代的还是近代的呢？

人们不断的争议，却没有一个定论，看来这个问题的解决，有待于考古工作者的发掘了，我们只能等着这个谜底慢慢被揭开。

1886年，化学家霍尔研究出了电解氧化铝的方法来制取单质铝，使铝的身价一落千丈，成为日常使用量仅仅低于铁的第二大金属。这也说明，铝的化学性质很活泼，不易提炼，所以迟迟才显露其庐山真面目。

电解法生产铝可谓工业史上一个伟大的发明。如果科技不太发达，人们对铝的危害无法发现，其他材料发展不快，说不定人类会在“青铜时代”“铁器时代”之后进入一个“铝器时代”呢。

铝及铝合金化学性质活泼，在空气中极易氧化形成一层牢固致密的表面氧化膜，从而使其在空气及淡水中具有良好的耐蚀性。常用铝导线的导电能力约为铜的61%，铝的导热能力为银的50%。虽然纯铝极软且富延展性，但仍可通过冷加工及制成合金来使它硬化。铝作为轻型结构材料，重量轻、强度大，因此海、陆、空各种运载工具，特别是飞机、导弹、火箭、人造地球卫星等均使用了大量的铝，其中，一架超音速飞机的用铝量占其自身重量的70%，一枚导弹的用铝量占其总重量的10%以上。2008年北京奥运会的火炬“祥云”（见图5-1）的材质就是铝合金。可以说，铝为人类做出了不可磨灭的贡献。

现代科学将铝合金按加工方法分为铸造铝合金和变形铝合金。

（1）铸造铝合金铸造铝合金的力学性能不如变形铝合金，但铸造铝合金有良好的铸造性能，可以制成形状复杂的零件，不需要庞大的加工设备，并具有节约金属、降低成本、工时较少等优点，按成分中铝之外的主要元素（硅、铜、镁、锌）分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金四大类。

低压铸造是生产铝轮毂的最基本方法，也比较经济。使用铝合金轮毂的车辆可以减少能耗，其所节省的能量远远超过炼铝时所消耗的能量。铸造铝合金产品如图5-2所示。