德里鐵柱聳立在印度首都新德里Quwwat-ul清真寺。德里鐵柱鑄造于約1600年前,地面部分高7.25 米,約1.12米是埋藏在地下,直徑約0.5米,重6.5噸,令人難以置信的是,這根鐵柱一直露天放置,經(jīng)歷了一千多年的風(fēng)吹雨打,卻鮮有銹跡,耐腐蝕性高達(dá)99%,堪稱(chēng)奇跡!
直到現(xiàn)在,人們也沒(méi)有找到能夠防止鐵器生銹的有效辦法。盡管從理論上說(shuō),純鐵是不生銹的,但純鐵難以提煉,造價(jià)高昂。而且有些科學(xué)家分析了鐵柱的成份,發(fā)現(xiàn)其中含有很多雜質(zhì),絕非純鐵。照理說(shuō)應(yīng)該比平常的熟鐵更容易生銹才是。
如果說(shuō)古代的印度人早已掌握了冶煉不銹鐵器的技術(shù),只是這種技術(shù)后來(lái)失傳了,那他們?yōu)槭裁礇](méi)有在同時(shí)代冶煉出其它任何不生銹的鐵制器具呢?而且古印度的典籍中,也沒(méi)有任何關(guān)于這方面的記載。
鐵柱孤零零地矗立在那里,好像一個(gè)不可理解的物證,在向人類(lèi)的智慧挑戰(zhàn)。
盡管現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)越來(lái)越發(fā)達(dá),但如何徹底防止鐵器生銹仍然是個(gè)棘手的問(wèn)題,1500多年前的古印度人是如何做到的呢?
這跟鐵柱引起了許多學(xué)者的注意,經(jīng)歷了1600年外界空氣、濕度和溫度的變化,德里鐵柱也并不是完全不銹,而是僅在表層零星分布著一些小塊銹斑,但能做到如此也是奇跡了,專(zhuān)家鑒定,德里鐵柱的耐腐蝕性高達(dá)99%。
這根神奇的柱子吸引著全世界許多科學(xué)家的眼光,從考古學(xué)家到腐蝕化學(xué)家都對(duì)這個(gè)現(xiàn)象提出各種各樣的理論,一般歸結(jié)為:氣候條件以及大塊鑄件。但最終是當(dāng)?shù)氐囊晃粚W(xué)者、坎普爾(Kanpur)大學(xué)的材料工程師拉馬穆?tīng)栁?middot;巴拉蘇布拉馬尼安發(fā)現(xiàn)了這根柱子的奧秘。
他首先分析了鐵柱的表面,提取了上面的一塊銹斑,發(fā)現(xiàn)它含磷量很高。這種元素與鐵和空氣接觸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),形成磷酸氫鹽的水合物(FePO4·H3PO4·4H2O),在鐵柱開(kāi)始生銹時(shí),由磷、鐵和空氣形成的保護(hù)膜防止了銹跡的進(jìn)一步發(fā)展。
通常,鐵的生銹是由兩種原因造成的,一是化學(xué)腐蝕,與一些非金屬元素直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng),生成三氧化二鐵。
另一種是電化學(xué)腐蝕,即當(dāng)兩種不同的金屬接觸時(shí),由于它們的電位不同,在電解質(zhì)存在的情況下就會(huì)形成微電池,從而造成其中一種金屬的腐蝕。同一種金屬在經(jīng)過(guò)熱處理和機(jī)械加工之后會(huì)造成內(nèi)部的不均勻,也會(huì)形成微電池,使金屬受到腐蝕,在這種情況下,潮濕的空氣往往充當(dāng)了電解質(zhì)。
因此,德里鐵柱在建立起來(lái)之后就面臨著生銹的可能,由于澆鑄和鍛造時(shí)必定會(huì)形成一些不均勻和細(xì)小的瑕疵,直接面臨著化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
但是,德里鐵柱中的磷是使其免遭銹蝕厄運(yùn)的直接保護(hù)神。正是這種元素促成了保護(hù)膜的形成,保護(hù)了這根柱子,一開(kāi)始就掐斷了腐蝕的苗頭,并繼續(xù)阻止后續(xù)的腐蝕反應(yīng)。
另外,巴拉蘇布拉馬尼安認(rèn)為德里溫和的氣候也是這根柱子免受腐蝕的重要原因之一。這一地區(qū)一年的大部分時(shí)間里,相對(duì)濕度從未超過(guò)70%。只有在高濕度的情況下,空氣才足以凝結(jié)成為傳導(dǎo)微電流的導(dǎo)體。而在德里,這樣高的濕度一年只有20天,濕度超過(guò)70%的天數(shù)僅2個(gè)多月。
德里鐵柱不銹之謎已經(jīng)解開(kāi),但它仍有許多待解之謎,1500多年前的古代印度人是如何鍛造如此大塊頭的鐵柱,如何把握其成分組成的使其做到99%的耐腐蝕性,但可以肯定的是,德里鐵柱堪稱(chēng)奇跡的防銹能力,有力地證明了古代印度鐵匠高超的鐵提取和加工技術(shù)。
德里鐵柱還有一未解之謎是搬運(yùn)之謎,根據(jù)鐵柱表面的銘文記載,它于1500年前為了紀(jì)念一個(gè)國(guó)王二建,但最初,鐵柱并不在現(xiàn)在的清真寺,而是在約1000年前搬到德里的。沒(méi)有任何資料顯示,1000年前,誰(shuí)移動(dòng)了這個(gè)支柱,它是如何被移動(dòng),甚至是為什么被移動(dòng)的?
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。

官方微信
《腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話(huà):010-62316606
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414