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材料与人类文明

时间:2019-06-20    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

材料与人类文明

 

简单回顾一下历史便可知晓,正是在历史发展过程中以及与此相联系的

人类知识和经验的增长过程中,材料的使用才得以发展。我们可从中得知:

是哪些或哪类材料在一定的历史条件下最能满足技术和经济的需要;同时还

可看到,材料的发展与社会的发展以及人类文明之间贯穿着一条辩证的线

索。

在人类发展史的早期阶段,直接获取的自然财富被用于满足最简单的需

要。自然财富、原料、材料、产品阶段几乎是协调一致的。由于没有分工,

并且只不过是满足自身的直接需要,所以精加工的劳动比重很小。随着分工

程度的深化,对在自然界寻觅到的原始材料进行加工的兴趣提高了。此后,

长期以来所形成的社会关系,不断提供新的途径来更多地生产消费品和改善

居住条件。如果人类想要改善生活条件,那么无论在哪个社会阶段,都必须

发展技术及与此相联系的材料使用为前提。人身体上的“工具”、“发动设

备”和感官均有局限性。如果没有具备相应数量、质量、形式和布局的一定

材料,没有必要的知识和技能,人类便会停留在原始阶段。

数百万年前,人类摆脱了动物界,开始有意识地使用石头。除了骨头之

外,石头是人类最早使用的材料之一。起初这种材料造型粗糙,但后来经过

加工,使人类得以掌握多倍于体力的力量,人类被迫发展那些在与环境斗争

中取胜的能力。人类先是用石头和骨头制成简单、基本的工具来补充手掌、

手指、指甲和牙齿的功能。这些工具是手握的。当他们获得了不仅使用原始

石头,而且进行加工的能力后,几乎等于完成了一次革命。当人类约在 50

万年前使用火时,石料的价值就更大了。人类是由劳动创造的,劳动又是从

制造工具开始的。在已经发现的旧石器时代的人类遗址里,可以看到我们的

祖先用石头打磨制成的石刀、石斧、刮削器等,这些就是人类早期曾经用过

的工具。劳动工具的出现,也带来了社会物质和人类文明的进步。

四、五十万年前北京猿人群居洞穴,狩猎为生,使用的工具主要源于石

头和骨头,制作粗糙,用途尚未分化。他们的生产力水平低下,生活维艰,

甚至弱肉强食。考古学家还发现猿人有食人之风,也许猿人根本没有意识到

这样做是否道德。至于打扮自己——美的概念,他们连想也不会想。

在 18,000 年前山顶洞人的洞穴里,曾发现七件穿孔的石珠,五件穿孔

的海蚶壳和一百多只穿孔的象牙。这说明了比较温饱的人类萌发了爱美之

心。山顶洞人掌握了磨制和钻孔技术,能制造比较精致的石器和骨器,用骨

针把兽皮缝制成衣服。

古生物学研究证明:在这个时期,除了能加工粗糙的石器外,还能制造

工具。除了拳状锲之外,还有刮刀和刮板。骨头、象牙、石头和植物编织物

被用来制造鱼叉、鱼钩和鱼网等。原始时代和史前时期用“划时代材料”来

命名历史阶段,形象地说明了材料在人类历史上的重要性。

公元前 15,000 到 10,000 年之间,形成了早期的农业。此间产生的初

期劳动生产力革命——农业革命的必然结果,是原始社会的解体。虽然材料

仍局限在传统原料之内,但人的能力提高了。他们可以把材料加工得更加精

细,而且富有艺术性。


约在公元前 7000 年,开始了最早的社会分工,形成了游牧部落和农耕。

同时,材料及其产品有了进一步的发展,如罐壶、纺织和编织产品。至此,

人类活动的产物主要来自直接支出的劳动,即活劳动。直到劳动分工和出现

专式的制作时,劳动过程的组成部分才被加以区别。这就是劳动力、劳动工

具和劳动对象。这个时期(其演变过程长达数千年)可看作是材料诞生的时

期,劳动是慢慢地被物化了。

六千多年前的西安半坡遗址为我们提供了丰富的文物和史料。出土的汲

水用尖底陶罐、鱼纹彩陶盆、口沿有几十种符号的陶钵都十分精美。半坡人

普遍使用磨制的石铲、石刀等石器。他们还把骨、角制成针、锥、鱼钩、鱼

叉和弓箭。岩石、兽骨和陶土成为他们熟悉的材料。

石器的使用历史最为漫长,达二、三百万年之久。后来由于生产力的发

展,我们的祖先在不断改进石器和寻找石料的劳动中,发现了天然铜块(自

然铜),把它加热锻打,加工成各种器物,铜首次被有意识地用来作为材料。

后来又发现把锡矿石加到铜里一起熔炼,制成的物品更加坚韧耐磨,这就是

青铜。一般来说,原始的农业、手工业和文字是青铜时代的特征。

公元前 5500 到 4000 年之间,随着灌溉技术的出现以及顺乎自然而形成

的手工业,人类进入其生存的一个新的历史阶段。早期东方人在河谷地区居

住,使农业和手工业分开。这是第二次大的社会分工,它使劳动生产率急剧

增长,从而使少数人能够占有剩余产品和行使他们的权力。可以想像,一个

古代狩猎者为保障其生存基础,需要有 20 平方公里的猎区;而以农田为生存

基础的耕农,则可在相同的面积上养活 9000 人。显然,这个时期的初期已取

得了巨大的进步,而后来的自然手工业和灌溉技术更使其大大向前迈进,彩

陶是这个时期引人注目的改进。考古人员除发现了简单的用品外,还发现大

量的容器,尤其是有相当艺术价值的绘画的容器。金属铜比石头具有更广泛

的用途,这使它更广泛被采用,而石头作为材料已退居第二位。更主要的发

展成果是青铜,铜具有这种形式后,才大大优于石器。起初,人们只是无意

识地在铜内加入其它金属,如铅、锌、银和锡而得到合金。但不久便认识到,

这些真铜和假铜具有比纯铜更好的性质,而用 6~20%的锌制成铜合金的效

果最佳。

在青铜时代早期,就发明了金属浇铸这一重要工艺技术。它主要用于合

金成分大于 10%的合金,因为这时已经不能再用锤打的方式进行加工。青铜

熔炼是个突破,此后便能生产成分不同的新材料,冶金迈入技术历史的前列。

随之而来的是金属分割、成型、焊接等不同的金属加工技术,同时,也使社

会物质水平和人类文明得到不同程度的提高。

在五千多年前的仰韶文化遗址中,发现了陶制纺轮和骨针,有的陶器上

留有麻布纹的痕迹,说明人们已懂得纺织。在 3500~3000 年前的商代遗址

中,出土了大量青铜器,包括青铜乐器铜铙。河南安阳出土的商代晚期大司

母戊鼎重达 875 千克,以其精美壮丽闻名中外。商代的墓葬物中已经有镀锡

的铜器和锡、铅、金器,商代的甲骨文字中,有不少“车”、“舟”、”帆”

字,反映出当时的交通已有相当高的水平。

我国的青铜冶炼始于夏代(公元前 2140~公元前 1711 年)。进入奴隶

社会以后,炼钢技术发展很快。所使用的劳动工具、武器、食具、货币、日

用品和车马装饰,都是用青铜制造的,显示出我们祖先精湛的艺术才能。更

主要的是青铜材料代表一种新的生产力登上了历史舞台,有力地促进了生产


的发展和人类文明的进步。

铁的出现,在很大程度上与陨铁的发现有关,但铁矿开采可能与铜矿开

采有关。铁加工曾有两个技术中心,一个中心是西亚,另一个中心是中国。

在那里,当时正向最早期的机械过渡 (使用动物和水轮作动力的最老的机

器),直到 18、19 世纪的工业革命才从数量和规模上超越了这个阶段。越来

越多的手工业者能自力开采和加工金属。少数锻工场掌握了加工和制作最精

良铜材的技术。淬火钢获得了声誉,古代称之为塞乐铁。为获得熔化金属矿

石达到的温度,使用了木炭。但如果没有充分的氧气,木炭最高只能达到 900

℃,被熔碴污染的初级产品在炽热状态下加以锤打,使其净化,从而可得到

可锻铁。根据考古挖掘和现有的文献来判断,铁在公元前 12 世纪最终占据了

统治地位。

2700~2400 年前的春秋时代,我国人民已经掌握了冶铁技术,比欧洲早

1800 年左右。那时是战国时代,铸铁的生产和应用显著扩大,已经使用铁模

铸造农具,白口铁、展性铸铁、麻口铁等品种相继出现,进而由铸铁发展到

炼钢,并且发展了三种不同的炼钢方法。

我国的传统冶炼和浇铸技术,包括精密浇铸技术延续发展了一千多年,

直到六百多年前的明朝还在世界上处于遥遥领先地位,这也是我国灿烂的古

代文化繁荣的基础,我国劳动人民对人类文明作出了巨大贡献。

在公元一世纪来临时,技术发展达到了第一个高潮。罗马帝国的崩溃和

此后许多世纪许多社会生活领域的停滞不前,禁锢了技术的进步。

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