大家知道,復(fù)合材料在現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)當(dāng)中有很多應(yīng)用,它是由兩種或兩種以上性能存在一定差異的材料復(fù)合而成的,具有比單一材料更為優(yōu)良的綜合機(jī)械性能,同時(shí)它也是我國(guó)古代勞動(dòng)人民的一項(xiàng)偉大創(chuàng)舉和智慧結(jié)晶,是我國(guó)古代重要的技術(shù)成就。在我國(guó)古代,復(fù)合方式主要有嵌鑄和熱鍛兩種,先秦時(shí)期的鐵刃銅鉞、兩色劍,漢后的剛關(guān)頭斧,以及刃部嵌鋼的刀劍,皆使用了復(fù)合材料工藝。金屬?gòu)?fù)合技術(shù)約發(fā)明于商代中期,之后一直沿用了下來(lái),并隨著治金技術(shù)的發(fā)展而不斷地改變自己的工藝形態(tài),從而較大地改善了兵刃器的使用性能,對(duì)我國(guó)古代社會(huì)生產(chǎn)和社會(huì)生活產(chǎn)生了許多積極的影響。
從人類歷史上看,大凡一項(xiàng)重要技術(shù)成就的獲得,都可能與兩方面因素有關(guān),一是大量的生產(chǎn)實(shí)踐,二是先進(jìn)科學(xué)原理和技術(shù)思想的影響。我國(guó)古代的復(fù)合材料技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展,也是在這兩方面因素影響下獲得的。歷代匠師、技術(shù)家們的大量實(shí)踐,積累了許多有益的經(jīng)驗(yàn),而“剛?cè)嵯酀?jì)”的技術(shù)思想,則可以較快地使這些經(jīng)驗(yàn)得到提高和升華。
一、關(guān)于金屬?gòu)?fù)合材料技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展
我國(guó)古代金屬?gòu)?fù)合材料技術(shù)至遲發(fā)明于商代中期。1972年,河北藁城臺(tái)西商代中期遺址出土1件鐵刃銅鉞,鉞身銅質(zhì),刃部隕鐵質(zhì)。1977年,北京平谷劉家河商代中期墓出土鐵刃銅鉞1件,也是鉞身銅質(zhì),刃部隕鐵質(zhì)。此兩器制作工藝基本相同,皆是先鍛制隕鐵刃,之后再將之嵌入器身鑄范中,一起制范,嵌鑄成型。如是,此鐵刃銅鉞就獲得了既鋒利、又堅(jiān)韌,既剛且柔的性能。這是我國(guó)古代金屬?gòu)?fù)合材料技術(shù)的最早工藝形態(tài)。
其實(shí),與此相類的工藝形態(tài),及其技術(shù)思想,并非始見于商代中期,它與新石器時(shí)代某些石刃骨刀、石刃骨匕首是密切相關(guān)、一脈相承的。
1973年,甘肅永昌鴛鴦池馬廠文化遺址曾出土過(guò)石刃骨刀和石刃骨匕首兩種工具,皆由骨柄骨身嵌入石刃而成。其石刃骨刀計(jì)有兩種做法:一種由三部分,即骨柄、骨身、石刃組合制成;骨身一側(cè)開一深槽,石刃嵌入其中。一種只由石刃和骨身兩部分組合制成,骨柄與骨身是一塊整料,骨身的一側(cè)亦開一深槽,作為夾刃之用。匕首由4部分,即1片骨質(zhì)器柄、1片骨質(zhì)器身、2片石質(zhì)器刃組合制成,骨質(zhì)器身的兩側(cè)皆開有深槽,作為夾固石刃。這些石刃骨刀、石刃骨匕首,都使用了一種較為堅(jiān)硬的石片為刃,而用較為柔初的材料為器身。兩種材料,處于兩個(gè)不同的部位,各自充分發(fā)揮了自己的長(zhǎng)處和優(yōu)勢(shì),從而取得了最佳技術(shù)效果。
然而,石刃骨刀和石刃骨匕首,亦非鐵刃銅鉞的技術(shù)源頭,在更為原始的工具,即舊石器時(shí)代的“復(fù)合工具”中,亦可找到類似的工藝形態(tài)或身影。此所謂“復(fù)合工具",原是考古學(xué)家用來(lái)稱呼木、石復(fù)合器的,它的常見形態(tài)是木身(柄)石刃。
1963年,峙峪遺址舊石器時(shí)代晚期地層出土一件鉞形小石刀,其質(zhì)為半透明水晶,一側(cè)呈新月形鋒刃,寬約3厘米,另一側(cè)凸起。此凸起部分的兩側(cè)見有修理痕跡,頂端也經(jīng)過(guò)了加工,器形周正。全器加工精細(xì)、小巧美觀。人們認(rèn)為,這小石刀是嵌入木質(zhì)柄內(nèi)而使用的。這是我國(guó)所見年代較早的一件木、石復(fù)合工具。
此外,河北陽(yáng)原虎頭梁出土過(guò)一種尖狀器,很可能也是帶柄工具的投射頭。下川遺址出土過(guò)不少細(xì)小石刃器,當(dāng)也是嵌于木(骨)柄上使用的。這些木、石復(fù)合工具與前述石刃骨刀不同處是,此石刃較小,且裝于柄端,是裝柄工具的早期工藝形態(tài)。在舊石器時(shí)代早、中期,一般工具都是無(wú)柄的,人們直接以手把握石器,所以這種復(fù)合工具的使用,便具有兩方面的意義:一是器柄的使用,它延長(zhǎng)了人的手臂,增大了力矩;二是石刃的使用,增強(qiáng)了刀部的砍伐能力。它是人類在舊石器時(shí)代獲得的一項(xiàng)較為重要的技術(shù)成就,從而也在思想上給人們留下許多有益的啟示。
舊石器時(shí)代的木、石復(fù)合,新石器時(shí)代的骨、石復(fù)合,商代中期的青銅與隕鐵復(fù)合,它們的工藝形態(tài)自然存在許多差別,但它們都有一個(gè)相同點(diǎn),即都使用了兩種不同的材料,使刃部得到了加強(qiáng),達(dá)到了剛?cè)嵯酀?jì)的目的,改善了工具的使用性能。
一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù),總是在當(dāng)代人的實(shí)踐中,在前人經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)思想的基礎(chǔ)上產(chǎn)生出來(lái)的。而一旦產(chǎn)生出來(lái),它便會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展,不斷改換自己的工藝形態(tài),豐富自己的內(nèi)容,提煉自己的思想,以滿足日益變化著、增長(zhǎng)著的社會(huì)的需要。
商代中期時(shí),我國(guó)的青銅技術(shù)剛剛興盛,人工冶鐵尚未出現(xiàn),為適應(yīng)新時(shí)代、新材料的特點(diǎn),人們發(fā)明了以隕鐵為刃,青銅為身的金屬?gòu)?fù)合工具。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,青銅合金技術(shù)已發(fā)展到相當(dāng)高的水平,人們又發(fā)明了雙青銅嵌鑄的兩色劍,以含錫量稍高的錫青銅或鉛錫青銅為刃,以含錫量稍低、含銅含鉛量稍高的青銅為脊,剛?cè)嵯酀?jì),優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),將復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展到一個(gè)新的階段。在兩色劍上,我們同時(shí)還看到了石刃骨匕首的身影。
兩漢之后,青銅器衰落,鋼鐵技術(shù)興起,人們又發(fā)明了刃部嵌鋼技術(shù),以含碳較高的鐵碳合金為刃,以含碳量稍低的鐵碳合金為器身,復(fù)合鍛焊而為一器,把復(fù)合材料技術(shù),發(fā)展到一個(gè)更高的水平。不管時(shí)代如何發(fā)展,材質(zhì)如何變化,復(fù)合工具的基本形態(tài),復(fù)合材料的基本原理,剛?cè)嵯酀?jì)的技術(shù)思想,卻是始終如一的。
二、文獻(xiàn)上關(guān)于“剛?cè)嵯酀?jì)”的記載
先人們的大膽實(shí)踐,不斷地豐高著自己的經(jīng)驗(yàn),豐富著民族的文化和思想。由大量實(shí)物資料可知,復(fù)合材料技術(shù)和剛?cè)嵯酀?jì)的思想都是產(chǎn)生較早的,而“剛?cè)嵯酀?jì)”的思想,也早就成了我國(guó)古代哲學(xué)思想的一個(gè)重要組成部分。
《左傳》昭公二十年:“清濁、大小、短長(zhǎng)、疾徐、裏樂、剛?cè)?、遲速、高下、出入、周疏,以相濟(jì)也。”在此明確地談到了多對(duì)矛盾的對(duì)立和統(tǒng)一,如清濁相濟(jì)、大小相濟(jì)、短長(zhǎng)相濟(jì)…以及剛?cè)嵯酀?jì)等。這也是較早提到“剛?cè)嵯酀?jì)”,并將之作為一個(gè)哲學(xué)范疇的地方。接著,同卷又云:“不竟不絿,不剛不柔。布政優(yōu)優(yōu),百祿是遒。和之至也。”這也是把剛、柔當(dāng)成了哲學(xué)范疇中的一對(duì)矛盾。這兩段論述,顯然都是在長(zhǎng)時(shí)期的生產(chǎn)、生活實(shí)踐中歸納、提煉出來(lái)的。
此外,其他許多先秦著作也曾多次從哲學(xué)的角度談到過(guò)剛、柔的對(duì)立和統(tǒng)一。如《周易?系辭上》說(shuō):“剛?cè)嵯嗤?,而生變化?rdquo;“系辭下”載:“剛?cè)嵯嗤?,變?cè)谄渲幸印?rdquo;
漢代之后,在哲學(xué)領(lǐng)域和生產(chǎn)領(lǐng)域中,有關(guān)剛、柔的命題和術(shù)語(yǔ)被更廣泛地使用開來(lái)。《準(zhǔn)南子?精神訓(xùn)》:“剛?cè)嵯喑?,萬(wàn)物乃形。”《鹽鐵論?禁耕》篇載:“秦楚燕齊,力士不同;剛?cè)岙悇?shì),巨小之用。”同書“訟賢”篇載:“大夫曰:剛者折,柔者卷。故季由以強(qiáng)梁死,宰我以柔弱殺。”這都是用剛、柔這對(duì)矛盾所包含的哲學(xué)道理來(lái)論述治國(guó)方略。同書“水旱”篇載大夫曰:“吏明其教,工致其事,則剛?cè)岷?,器用便?rdquo;這是以“剛?cè)岷?rdquo;來(lái)描述農(nóng)具的使用性能?!吨芤讌⑼酢?“乾剛坤柔,配合相包;陽(yáng)稟陰受,雌雄相須;須以造化,精氣乃舒。”此“剛?cè)?rdquo;亦屬哲學(xué)范。
假若說(shuō)復(fù)合工具在蒙昧?xí)r期依然是一種生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的話,那么,商周之后,“剛?cè)嵯酀?jì)”便提升成了一種哲學(xué)思想。在此之后的各種復(fù)合工具、復(fù)合材料,則既是生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),又是在哲學(xué)思想指導(dǎo)下的一種實(shí)踐。宋《夢(mèng)溪筆談》卷十九所說(shuō):“古人成以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折。”以及明宋應(yīng)星《天工開物》卷十“錘鍛”談到的多種復(fù)合材料技術(shù),都清楚地表明了這一點(diǎn)。
看來(lái),剛?cè)嵯酀?jì)這一技術(shù)思想,原是人們?cè)陂L(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中歸納、總結(jié)出來(lái)的,后又被先哲們提升成了一種哲學(xué)思想;之后,這種思想又反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),指導(dǎo)或者影響人們?cè)?span style="color: rgb(0, 128, 128);">復(fù)合材料技術(shù)方面的生產(chǎn)實(shí)踐。(來(lái)源:鳳凰網(wǎng))
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