Бронза -Bronze

Различные образцы бронзовых произведений искусства на протяжении всей истории

Бронза представляет собой сплав , состоящий в основном из меди , обычно с содержанием олова около 12–12,5% и часто с добавлением других металлов (таких как алюминий , марганец , никель или цинк ), а иногда и неметаллов, таких как фосфор , или металлоидов , таких как мышьяк или кремний . Эти добавки производят ряд сплавов, которые могут быть тверже, чем одна медь, или обладать другими полезными свойствами, такими как прочность , пластичность или обрабатываемость .

Археологический период , когда бронза была самым твердым из широко используемых металлов, известен как бронзовый век . Начало бронзового века в Западной Евразии и Индии условно датируется серединой 4 тыс . до н. э., в Китае — началом 2 тыс. до н. э.; в других местах он постепенно распространился по регионам. За бронзовым веком последовал железный век , начавшийся примерно с 1300 г. до н.э. и достигший большей части Евразии примерно к 500 г. до н.э., хотя бронза продолжала использоваться гораздо шире, чем в наше время.

Поскольку исторические произведения искусства часто изготавливались из латуни (меди и цинка) и бронзы различного состава, современные музейные и научные описания старых произведений искусства все чаще используют вместо этого обобщенный термин « медный сплав ».

Этимология

Houmuwu ding ( китайский :后母戊鼎; пиньинь : Hòumǔwù dǐng ), самая тяжелая китайская ритуальная бронза , когда- либо найденная; 1300–1046 гг. до н.э.; Национальный музей Китая (Пекин). Имя этого динга основано на надписи на бронзовой внутренней стене, которая читается как Hòumǔwù , что означает «Королева-мать Ву».

Слово « бронза » (1730–1740) заимствовано из среднефранцузского « бронза » (1511 г.), а само по себе заимствовано из итальянского bronzo «колокольный металл, латунь» (13 век, транскрибируется на средневековой латыни как бронзий ) из:

• bróntion , обратная формация от византийского греческого brontēsíon ( βροντησίον , 11 век), возможно, от Brentḗsion ( Βρεντήσιον , « Бриндизи », известный своей бронзой; или первоначально:
• в самой ранней форме от древнеперсидского birinj , biranj ( برنج , «латунь», современный berenj ) и piring ( پرنگ ) «медь», от которых также произошли грузинские brinǯi ( ბრინჯი ), турецкий pirinç и армянский brinj ( բրինձ ), также что означает «бронза».

История

Клад бронзовых топоров с втулками бронзового века , найденный в современной Германии. Это был лучший инструмент того периода, и, похоже, он также использовался как средство сбережения.

Римские бронзовые гвозди с магическими знаками и надписями, III-IV вв.

Открытие бронзы позволило людям создавать металлические предметы, которые были более прочными и долговечными, чем это было возможно ранее. Бронзовые инструменты , оружие , доспехи и строительные материалы , такие как декоративная плитка, были тверже и долговечнее, чем их каменные и медные (« энеолитические ») предшественники. Первоначально бронза была сделана из меди и мышьяка , образуя мышьяковую бронзу , или из естественно или искусственно смешанных руд меди и мышьяка.

Самые ранние артефакты , известные до сих пор, происходят с Иранского плато в 5-м тысячелетии до нашей эры и выплавляются из самородной мышьяковой меди и арсенидов меди, таких как альгодонит и домейкит . Самый ранний артефакт из оловянно-медного сплава датируется ок. 4650 г. до н.э., на месте культуры Винча в Плочнике ( Сербия ), и, как полагают, он был выплавлен из природной оловянно-медной руды, станнита . Другие ранние образцы датируются концом 4- го тысячелетия до нашей эры в Египте , Сузах (Иран) и некоторых древних местах в Китае, Луристане (Иран), Тепе Сиалк (Иран), Мундигаке (Афганистан) и Месопотамии (Ирак).

Оловянная бронза превосходила мышьяковистую бронзу тем, что процесс легирования можно было легче контролировать, а полученный сплав был прочнее и легче отливался. Кроме того, в отличие от мышьяка , металлическое олово и пары от рафинирования олова не токсичны .

Олово стало основным немедным компонентом бронзы в конце 3-го тысячелетия до нашей эры.

Медные руды и гораздо более редкое олово не часто встречаются вместе (исключения включают Корнуолл в Соединенном Королевстве, одно древнее место в Таиланде и одно в Иране), поэтому серьезная работа с бронзой всегда была связана с торговлей. Источники и торговля оловом в древние времена оказали большое влияние на развитие культур. В Европе основным источником олова были британские месторождения руды в Корнуолле , которые продавались вплоть до Финикии в восточном Средиземноморье .

Во многих частях мира находят большие клады бронзовых артефактов, что позволяет предположить, что бронза также представляла собой средство сбережения и показатель социального статуса. В Европе найдены большие клады бронзовых инструментов, обычно топоров с втулками (показаны выше), которые в основном не имеют признаков износа. С китайскими ритуальными бронзами , которые задокументированы в надписях, которые они несут, и из других источников, дело ясное. Их делали в огромных количествах для элитных захоронений, а также использовали живые для ритуальных подношений.

Переход на железо

Хотя бронза обычно тверже кованого железа , с твердостью по Виккерсу 60–258 против 30–80, бронзовый век уступил место железному веку после серьезного нарушения торговли оловом: миграция населения около 1200–1100 гг. До н.э. сократилась . доставка олова по Средиземноморью и из Великобритании, ограничивающая поставки и повышающая цены. По мере совершенствования искусства обработки железа железо дешевело и улучшалось по качеству. По мере того, как культуры переходили от железа ручной ковки к железу машинной ковки (обычно изготавливаемому с помощью отбойных молотков , приводимых в действие водой), кузнецы научились делать сталь . Сталь прочнее бронзы и дольше держит острый край.

Бронза все еще использовалась в железном веке и до сих пор используется для многих целей.

Сочинение

Бронзовый колокол с видимой кристаллической структурой.

Существует множество различных бронзовых сплавов, но обычно современная бронза состоит из 88% меди и 12% олова. Альфа-бронза состоит из альфа- твердого раствора олова в меди. Сплавы альфа-бронзы с содержанием олова 4–5% используются для изготовления монет, пружин, турбин и лезвий. Исторические «бронзы» сильно различаются по составу, поскольку большинство мастеров по металлу, вероятно, использовали любой лом, который был под рукой; Металл английского Глостерского подсвечника XII века представляет собой бронзу, содержащую смесь меди, цинка, олова, свинца, никеля, железа, сурьмы, мышьяка и необычно большого количества серебра — от 22,5% в основе до 5,76% в основе. кастрюля под свечой. Пропорции этой смеси позволяют предположить, что подсвечник был сделан из клада старых монет. Бенинские бронзы 13-го века на самом деле сделаны из латуни, а романская крестильная купель 12-го века в церкви Святого Варфоломея в Льеже описывается как бронза и латунь .

В бронзовом веке обычно использовались две формы бронзы: «классическая бронза», около 10% олова, использовалась при литье; а «мягкую бронзу», содержащую около 6% олова, выковывали из слитков для изготовления листов. Клинковое оружие в основном отливали из классической бронзы, а шлемы и доспехи чеканили из мягкой бронзы.

Коммерческую бронзу (90 % меди и 10 % цинка) и архитектурную бронзу (57 % меди, 3 % свинца , 40 % цинка) правильнее рассматривать как латунные сплавы, поскольку они содержат цинк в качестве основного легирующего компонента. Они широко используются в архитектурных приложениях.

Пластичная бронза содержит значительное количество свинца, что делает ее более пластичной, что, возможно, использовалось древними греками при строительстве кораблей.

Кремниевая бронза имеет состав Si: 2,80–3,80%, Mn: 0,50–1,30%, Fe: макс. 0,80%, Zn: макс. 1,50%, Pb: макс. 0,05%, Cu: остальное.

Другие бронзовые сплавы включают алюминиевую бронзу , фосфорную бронзу , марганцевую бронзу, колокольный металл , мышьяковую бронзу , металлический отражатель и сплавы для тарелок .

Характеристики

Бронзы обычно представляют собой пластичные сплавы, значительно менее хрупкие , чем чугун. Обычно бронза окисляется только поверхностно; как только образуется слой оксида меди (в конечном итоге превращающийся в карбонат меди), нижележащий металл защищается от дальнейшей коррозии . Это можно увидеть на статуях эллинистического периода. Однако, если образуются хлориды меди, режим коррозии, называемый « бронзовой болезнью », в конечном итоге полностью разрушит их. Сплавы на основе меди имеют более низкую температуру плавления , чем сталь или железо, и их легче производить из входящих в их состав металлов. Обычно они примерно на 10 процентов плотнее стали, хотя сплавы с использованием алюминия или кремния могут быть немного менее плотными. Бронза является лучшим проводником тепла и электричества, чем большинство сталей. Стоимость сплавов на основе меди обычно выше, чем у сталей, но ниже, чем у сплавов на основе никеля .

Медь и ее сплавы имеют огромное разнообразие применений, что отражает их универсальные физические, механические и химические свойства . Типичными примерами являются высокая электропроводность чистой меди, антифрикционные свойства подшипниковой бронзы (бронза с высоким содержанием свинца — 6–8 %), резонансные свойства колокольной бронзы (20 % олова, 80 % меди) и устойчивость к коррозии морской водой некоторых бронзовых сплавов.

Температура плавления бронзы варьируется в зависимости от соотношения компонентов сплава и составляет около 950 ° C (1742 ° F). Бронза обычно немагнитна, но некоторые сплавы, содержащие железо или никель, могут обладать магнитными свойствами.

Использование

Бронзовая гиря с именным императорским орденом, династия Цинь

Промышленная продукция компании Bunting Brass and Bronze Company, 1912 г.

Бронза или бронзоподобные сплавы и смеси использовались для изготовления монет в течение более длительного периода. Бронза была особенно подходящей для использования в лодочной и судовой арматуре до широкого применения нержавеющей стали благодаря сочетанию прочности и устойчивости к коррозии в соленой воде. Бронза до сих пор широко используется в корабельных гребных винтах и ​​погружных подшипниках.

В 20 веке кремний был введен в качестве основного легирующего элемента, что привело к созданию сплава, который широко применяется в промышленности и является основной формой, используемой в современной скульптуре . Скульпторы могут предпочесть кремнистую бронзу из-за доступности твердого припоя из кремнистой бронзы, который позволяет выравнивать дефекты отливок по цвету. Алюминий также используется для конструкционного металла алюминиевой бронзы.

Бронзовые детали прочны и обычно используются для подшипников , зажимов, электрических разъемов и пружин .

Бронза также имеет низкое трение о разнородные металлы, что делает ее важной для пушек до современных допусков , где в противном случае железные пушечные ядра застряли бы в стволе. Он по-прежнему широко используется сегодня для пружин, подшипников, втулок, опорных подшипников автомобильных трансмиссий и аналогичных фитингов, и особенно распространен в подшипниках небольших электродвигателей . Фосфористая бронза особенно подходит для прецизионных подшипников и пружин. Он также используется в гитарных и фортепианных струнах.

В отличие от стали, бронза, ударяясь о твердую поверхность, не образует искр, поэтому она (наряду с бериллиевой медью ) используется для изготовления молотков , молотков , гаечных ключей и других прочных инструментов для использования во взрывоопасных средах или в присутствии легковоспламеняющихся паров. Бронза используется для изготовления бронзовой шерсти для деревообработки, где стальная шерсть может обесцветить дуб .

Фосфористая бронза используется для корабельных винтов, музыкальных инструментов и электрических контактов. Подшипники часто изготавливают из бронзы из-за ее фрикционных свойств. Его можно пропитать маслом, чтобы сделать запатентованный Oilite и аналогичный материал для подшипников. Алюминиевая бронза твердая и износостойкая, используется для подшипников и направляющих станков.

Скульптуры

Бронза широко используется для отливки бронзовых скульптур . Обычные бронзовые сплавы обладают необычным и желательным свойством слегка расширяться непосредственно перед отверждением, таким образом заполняя мельчайшие детали формы. Затем, когда бронза остывает, она немного сжимается, что облегчает ее отделение от формы.

Ассирийский царь Сеннахирим ( 704–681 гг. до н. э.) утверждает, что был первым, кто отлил монументальные бронзовые статуи (весом до 30 тонн) с использованием двухкомпонентных форм вместо метода выплавляемых моделей .

Бронзовые статуи считались высшей формой скульптуры в древнегреческом искусстве , хотя их сохранилось немного, поскольку бронза была дефицитным ценным материалом в периоды поздней античности и средневековья. Многие из самых известных греческих бронзовых скульптур известны благодаря римским копиям из мрамора, которые с большей вероятностью сохранились.

В Индии обнаружены бронзовые скульптуры периодов Кушана ( клад Чауса ) и Гупта ( Брахма из Мирпур-Хаса , клад Акота, Будда Султангандж ) и более поздних периодов ( клад Ханси ). Индийские индуистские мастера периода империи Чола в Тамил Наду использовали бронзу для создания сложных статуй методом литья по выплавляемым моделям с декоративными деталями, изображающими божеств индуизма . Эта форма искусства сохранилась и по сей день, многие сильпи, мастера, работают в районах Свамималаи и Ченнаи .

В древности другие культуры также производили произведения высокого искусства с использованием бронзы. Например: в Африке бронзовые головы Бенинского королевства ; в Европе греческая бронза, как правило, фигур из греческой мифологии ; в Восточной Азии — китайские ритуальные изделия из бронзы династий Шан и Чжоу — чаще всего церемониальные сосуды, но в том числе фигурки. Бронзовые скульптуры, хотя и известны своей долговечностью, все же подвергаются микробной деградации; например, от некоторых видов дрожжей.

Бронза и в наше время остается одним из предпочтительных материалов для монументальной скульптуры.

• 

  Танцующая девушка , хараппское произведение искусства; 2400–1900 гг. до н.э.; бронза; высота: 10,8 см; Национальный музей ( Нью-Дели , Индия)

• 

  Ритуальный котел-тренога ( дин ); около 13 века до н.э.; бронза: высота с ручками: 25,4 см; Метрополитен-музей (Нью-Йорк)

• 

  Древнеегипетская статуэтка кушитского фараона ; 713–664 гг. до н.э.; бронза, лист драгоценного металла; высота: 7,6 см, ширина: 3,2 см, глубина: 3,6 см; Метрополитен-музей

• 

  Этрусская тренога для тимиатериона (курильницы); 475-450 гг. до н.э.; бронза; высота: 11 см; Метрополитен-музей

• 

  Артемисион Бронза ; 460-450 гг. до н.э.; бронза; высота: 2,1 м; Национальный археологический музей ( Афины )

• 

  Древнеегипетская статуэтка Исиды и Гора ; 305–30 г. до н.э.; сплошная отливка из бронзы; 4,8 × 10,3 см; Кливлендский художественный музей ( Кливленд , Огайо , США)

• 

  Древнегреческая статуя спящего Эроса ; 3–2 века до н.э.; бронза; 41,9 × 35,6 × 85,2 см; Метрополитен-музей

• 

  Скульптура Будды Гупта , предлагающая защиту; конец 6 – начало 7 вв.; медный сплав; высота: 47 см, ширина: 15,6 см, диаметр: 14,3 см; из Индии (вероятно, Бихар ); Метрополитен-музей

• 

  Французский или южно-нидерландский средневековый котел; 13 или 14 век; бронза и кованое железо; высота: 37,5 см, диаметр: 34,3 см; Метрополитен-музей

• 

  Пара французских огненных собак (шенец) в стиле рококо ; около 1750 г .; позолоченная бронза; размеры первого: 52,7 х 48,3 х 26,7 см, второго: 45,1 х 49,1 х 24,8 см; Метрополитен-музей

• 

  Французские неоклассические каминные часы (pendule de cheminée); 1757–1760; золоченая и патинированная бронза, дуб, облицованный черным деревом, белая эмаль с черными цифрами и другие материалы; 48,3 × 69,9 × 27,9 см; Метрополитен-музей

• 

  Пара французских огненных собак шинуазри ; 1760–1770 гг.; позолоченная бронза; высота (каждого): 41,9 см; Метрополитен-музей

• 

  Пара китайских ваз с французскими вставками в стиле рококо; вазы: нач. 18 в., монтировки: 1760–70; твердый фарфор с оправой из позолоченной бронзы; 32,4 х 16,5 х 12,4 см; Метрополитен-музей

• 

  Французские неоклассические каминные часы ("Pendule Uranie"); 1764–1770 гг.; корпус: патинированная бронза и позолоченная бронза, Циферблат: белая эмаль, механизм: латунь и сталь; 71,1 × 52,1 × 26,7 см; Метрополитен-музей

• 

  Пара накладных ваз (vase à monter); 1765–70; мягкий фарфор и французская позолоченная бронза; 28,9 х 17,1 см; Метрополитен-музей

• 

  зима ; Жан-Антуан Гудон ; 1787 г.; бронза; 143,5 х 39,1 х 50,5 см, высота пьедестала: 86,4 см; Метрополитен-музей

Зеркала

До того, как стало возможным производить стекло с приемлемо плоской поверхностью, бронза была стандартным материалом для зеркал. Отражающую поверхность обычно делали слегка выпуклой, чтобы в маленьком зеркале было видно все лицо. Бронза использовалась для этой цели во многих частях мира, вероятно, на основе независимых открытий.

Бронзовые зеркала сохранились со времен Среднего царства Египта (2040–1750 гг. До н.э.). В Европе этруски делали бронзовые зеркала в шестом веке до нашей эры, и греческие и римские зеркала следовали той же схеме. Хотя использовались и другие материалы, такие как металл для зеркал, бронзовые зеркала все еще производились в Японии в восемнадцатом веке нашей эры.

Музыкальные инструменты

Китайские колокола: Бяньчжун маркиза И Цзэна , период Весны и Осени (476–221 гг. до н. э.)

Поющие чаши 16-18 веков. Отожженную бронзу продолжают производить в Гималаях.

Бронза является предпочтительным металлом для колоколов в виде бронзового сплава с высоким содержанием олова, известного в просторечии как колокольный металл, который содержит около 23% олова.

Почти все профессиональные тарелки сделаны из бронзы, что обеспечивает желаемый баланс прочности и тембра . Используются несколько типов бронзы, обычно бронза B20 , которая состоит примерно из 20% олова, 80% меди со следами серебра, или более прочная бронза B8, состоящая из 8% олова и 92% меди. По мере увеличения содержания олова в раструбе или тарелке тембр падает.

Бронза также используется для намотки стальных и нейлоновых струн различных струнных инструментов , таких как контрабас , фортепиано, клавесин и гитара. Бронзовые струны обычно используются на фортепиано для более низких тонов, поскольку они обладают превосходным качеством сустейна по сравнению с высокопрочной сталью.

Бронзы различных металлургических свойств широко используются в чеканных идиофонах по всему миру, особенно в колоколах, поющих чашах, гонгах , тарелках и других идиофонах из Азии. Примеры включают тибетские поющие чаши , храмовые колокола разных размеров и форм, яванский гамелан и другие бронзовые музыкальные инструменты . Самые ранние бронзовые археологические находки в Индонезии датируются 1–2 г. до н.э., включая плоские пластины, вероятно, подвешенные и ударенные деревянным или костяным молотком. Древние бронзовые барабаны из Таиланда и Вьетнама насчитывают 2000 лет. Бронзовые колокола из Таиланда и Камбоджи датируются 3600 г. до н.э.

Некоторые фирмы сейчас изготавливают саксофоны из фосфористой бронзы (от 3,5 до 10 % олова и до 1 % содержания фосфора). Колокольчик из бронзы/B20 используется для изготовления тональных колец многих банджо профессиональных моделей . Тональное кольцо представляет собой тяжелое (обычно 3 фунта, 1,4 кг) сложенное или изогнутое металлическое кольцо, прикрепленное к толстому деревянному ободку, поверх которого натянута кожа, а чаще всего пластиковая мембрана (или головка) - это колокольная бронза. это дает банджо четкий мощный нижний регистр и четкие колоколообразные высокие частоты.

Библейские ссылки

Существует более 125 ссылок на бронзу («нехошет»), которая, по-видимому, является еврейским словом, используемым для обозначения меди и любого из ее сплавов. Однако считается, что евреи ветхозаветной эпохи не имели возможности производить цинк (необходимый для изготовления латуни), поэтому вполне вероятно, что «нехошет» относится к меди и ее сплавам с оловом, которые теперь называются бронзой. В версии короля Якова слово «бронза» не используется, а «нехошет» было переведено как «латунь». В современных переводах используется слово «бронза». Бронза (нехошет) широко использовалась в скинии для изготовления таких предметов, как бронзовый жертвенник (Исход, гл. 27), бронзовая умывальница (Исход, гл. 30), утварь и зеркало (Исход, гл. 38). Он упоминается в рассказе о Моисее , державшем бронзовую змею на шесте в Числах, глава 21. В «Первой книге Царств» упоминается, что Хирам был очень искусным в работе с бронзой, и он сделал много мебели для Храма Соломона, включая колонны, капители, подставки, колеса, чаши и тарелки, некоторые из которых были очень декоративными (см. I Цар. 7). :13-47). Бронза также широко использовалась в качестве боевых доспехов и шлемов, как, например, в битве Давида и Голиафа в I Царств 17:5-6;38 (см. также II Паралипоменон 12:10).

Монеты и медали

Бронза также использовалась в монетах; большинство «медных» монет на самом деле бронзовые, содержащие около 4 процентов олова и 1 процент цинка.

Как и в случае с монетами, бронза веками использовалась для изготовления различных видов медалей и известна в наше время тем, что присуждается за третье место на спортивных соревнованиях и других мероприятиях. Более позднее использование было частично приписано выбору золота , серебра и бронзы, чтобы представить первые три Эры Человека в греческой мифологии: Золотой Век , когда люди жили среди богов; Серебряный век , где молодость длилась сто лет; и бронзового века , эпохи героев, и впервые был принят на летних Олимпийских играх 1904 года . На мероприятии 1896 года серебро было вручено победителям, а бронза - занявшим второе место, а на мероприятии 1900 года вместо медалей были вручены другие призы.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

• Бронза у Керли
• Бронзовые колокола
• «Потерянный воск, найдена бронза»: объяснение литья по выплавляемым моделям
• «Флэш-анимация процесса литья по выплавляемым моделям» . Скульптура Джеймса Пенистона . Проверено 3 ноября 2008 г. .
• Бронза викингов - древнее и раннесредневековое бронзовое литье