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奇迹!印度这根6吨铁柱1500年来几乎无锈 耐腐蚀性99%!

德里铁柱耸立在印度首都新德里Quwwat-ul清真寺。德里铁柱铸造于约1600年前,地面部分高7.25米,约1.12米是埋藏在地下,直径约0.5米,重6.5吨,令人难以置信的是,这根铁柱一直露天放置,经历了一千多年的风吹雨打,却鲜有锈迹,耐腐蚀性高达99%,堪称奇迹!

直到现在,人们也没有找到能够防止铁器生锈的有效办法。尽管从理论上说,纯铁是不生锈的,但纯铁难以提炼,造价高昂。而且有些科学家分析了铁柱的成份,发现其中含有很多杂质,绝非纯铁。照理说应该比平常的熟铁更容易生锈才是。

如果说古代的印度人早已掌握了冶炼不锈铁器的技术,只是这种技术后来失传了,那他们为什么没有在同时代冶炼出其它任何不生锈的铁制器具呢?而且古印度的典籍中,也没有任何关于这方面的记载。

铁柱孤零零地矗立在那里,好像一个不可理解的物证,在向人类的智慧挑战。

尽管现在科学技术越来越发达,但如何彻底防止铁器生锈仍然是个棘手的问题,1500多年前的古印度人是如何做到的呢?

这跟铁柱引起了许多学者的注意,经历了1600年外界空气、湿度和温度的变化,德里铁柱也并不是完全不锈,而是仅在表层零星分布着一些小块锈斑,但能做到如此也是奇迹了,专家鉴定,德里铁柱的耐腐蚀性高达99%。

这根神奇的柱子吸引着全世界许多科学家的眼光,从考古学家到腐蚀化学家都对这个现象提出各种各样的理论,一般归结为:气候条件以及大块铸件。但最终是当地的一位学者、坎普尔(Kanpur)大学的材料工程师拉马穆尔西·巴拉苏布拉马尼安发现了这根柱子的奥秘。

他首先分析了铁柱的表面,提取了上面的一块锈斑,发现它含磷量很高。这种元素与铁和空气接触发生了化学反应,形成磷酸氢盐的水合物(FePO4·H3PO4·4H2O),在铁柱开始生锈时,由磷、铁和空气形成的保护膜防止了锈迹的进一步发展。

通常,铁的生锈是由两种原因造成的,一是化学腐蚀,与一些非金属元素直接发生化学反应,如与空气中的氧发生氧化反应,生成三氧化二铁。

另一种是电化学腐蚀,即当两种不同的金属接触时,由于它们的电位不同,在电解质存在的情况下就会形成微电池,从而造成其中一种金属的腐蚀。同一种金属在经过热处理和机械加工之后会造成内部的不均匀,也会形成微电池,使金属受到腐蚀,在这种情况下,潮湿的空气往往充当了电解质。

因此,德里铁柱在建立起来之后就面临着生锈的可能,由于浇铸和锻造时必定会形成一些不均匀和细小的瑕疵,直接面临着化学腐蚀和电化学腐蚀。

但是,德里铁柱中的磷是使其免遭锈蚀厄运的直接保护神。正是这种元素促成了保护膜的形成,保护了这根柱子,一开始就掐断了腐蚀的苗头,并继续阻止后续的腐蚀反应。

另外,巴拉苏布拉马尼安认为德里温和的气候也是这根柱子免受腐蚀的重要原因之一。这一地区一年的大部分时间里,相对湿度从未超过70%。只有在高湿度的情况下,空气才足以凝结成为传导微电流的导体。而在德里,这样高的湿度一年只有20天,湿度超过70%的天数仅2个多月。

德里铁柱不锈之谜已经解开,但它仍有许多待解之谜,1500多年前的古代印度人是如何锻造如此大块头的铁柱,如何把握其成分组成的使其做到99%的耐腐蚀性,但可以肯定的是,德里铁柱堪称奇迹的防锈能力,有力地证明了古代印度铁匠高超的铁提取和加工技术。

德里铁柱还有一未解之谜是搬运之谜,根据铁柱表面的铭文记载,它于1500年前为了纪念一个国王二建,但最初,铁柱并不在现在的清真寺,而是在约1000年前搬到德里的。没有任何资料显示,1000年前,谁移动了这个支柱,它是如何被移动,甚至是为什么被移动的?

阿波罗网责任编辑:王和 来源:机械前线 转载请注明作者、出处並保持完整。

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