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奇蹟!印度這根6噸鐵柱1500年來幾乎無銹 耐腐蝕性99%!

德里鐵柱聳立在印度首都新德里Quwwat-ul清真寺。德里鐵柱鑄造於約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,經歷了一千多年的風吹雨打,卻鮮有銹跡,耐腐蝕性高達99%,堪稱奇蹟!

直到現在,人們也沒有找到能夠防止鐵器生鏽的有效辦法。儘管從理論上說,純鐵是不生鏽的,但純鐵難以提煉,造價高昂。而且有些科學家分析了鐵柱的成份,發現其中含有很多雜質,絕非純鐵。照理說應該比平常的熟鐵更容易生鏽才是。

如果說古代的印度人早已掌握了冶煉不銹鐵器的技術,只是這種技術後來失傳了,那他們為什麼沒有在同時代冶煉出其它任何不生鏽的鐵制器具呢?而且古印度的典籍中,也沒有任何關於這方面的記載。

鐵柱孤零零地矗立在那裡,好像一個不可理解的物證,在向人類的智慧挑戰。

儘管現在科學技術越來越發達,但如何徹底防止鐵器生鏽仍然是個棘手的問題,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者的注意,經歷了1600年外界空氣、濕度和溫度的變化,德里鐵柱也並不是完全不銹,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蹟了,專家鑒定,德里鐵柱的耐腐蝕性高達99%。

這根神奇的柱子吸引著全世界許多科學家的眼光,從考古學家到腐蝕化學家都對這個現象提出各種各樣的理論,一般歸結為:氣候條件以及大塊鑄件。但最終是當地的一位學者、坎普爾(Kanpur)大學的材料工程師拉馬穆爾西·巴拉蘇布拉馬尼安發現了這根柱子的奧秘。

他首先分析了鐵柱的表面,提取了上面的一塊銹斑,發現它含磷量很高。這種元素與鐵和空氣接觸發生了化學反應,形成磷酸氫鹽的水合物(FePO4·H3PO4·4H2O),在鐵柱開始生鏽時,由磷、鐵和空氣形成的保護膜防止了銹跡的進一步發展。

通常,鐵的生鏽是由兩種原因造成的,一是化學腐蝕,與一些非金屬元素直接發生化學反應,如與空氣中的氧發生氧化反應,生成三氧化二鐵。

另一種是電化學腐蝕,即當兩種不同的金屬接觸時,由於它們的電位不同,在電解質存在的情況下就會形成微電池,從而造成其中一種金屬的腐蝕。同一種金屬在經過熱處理和機械加工之後會造成內部的不均勻,也會形成微電池,使金屬受到腐蝕,在這種情況下,潮濕的空氣往往充當了電解質。

因此,德里鐵柱在建立起來之後就面臨著生鏽的可能,由於澆鑄和鍛造時必定會形成一些不均勻和細小的瑕疵,直接面臨著化學腐蝕和電化學腐蝕。

但是,德里鐵柱中的磷是使其免遭鏽蝕厄運的直接保護神。正是這種元素促成了保護膜的形成,保護了這根柱子,一開始就掐斷了腐蝕的苗頭,並繼續阻止後續的腐蝕反應。

另外,巴拉蘇布拉馬尼安認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。這一地區一年的大部分時間裡,相對濕度從未超過70%。只有在高濕度的情況下,空氣才足以凝結成為傳導微電流的導體。而在德里,這樣高的濕度一年只有20天,濕度超過70%的天數僅2個多月。

德里鐵柱不銹之謎已經解開,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,德里鐵柱堪稱奇蹟的防鏽能力,有力地證明了古代印度鐵匠高超的鐵提取和加工技術。

德里鐵柱還有一未解之謎是搬運之謎,根據鐵柱表面的銘文記載,它於1500年前為了紀念一個國王二建,但最初,鐵柱並不在現在的清真寺,而是在約1000年前搬到德里的。沒有任何資料顯示,1000年前,誰移動了這個支柱,它是如何被移動,甚至是為什麼被移動的?

阿波羅網責任編輯:王和 來源:機械前線 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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