Когда люди начали использовать металл
Обновлено: 05.10.2024
Металл - химически простое вещество или сплав, имеющий хорошие показатели электропроводности и теплопроводности, ковкость и характерный блеск.
Первым известным человеку металлом стала медь . По мнению ученых, изначально первобытные люди относились к ней, как к камню. Они находили медные самородки и обрабатывали их шлифованием , обивкой и другими «каменными» способами. Скорее всего, разница между мягкой медью и твердым камнем стала очень скоро. Орудия труда из металлических самородков быстро ломались.
Как пришла идея о плавке металла, доподлинно неизвестно. Можно лишь предположить, что раздосадованный первобытный человек кинул самородок в костер. А после увидел, как «камень» растекся и вскоре застыл. Примерный период события - 5-6 век до нашей эры.
История освоения металлов
На то, чтобы научиться выплавлять бронзу и добывать из горных пород медь и олово , у человечества ушло не менее 500 лет. Бронзовый век завершился после того, как индоевропейцы (народ Малой Азии — хетты) придумали способ разработки железа. Историки относят это событие к 1200 году до нашей эры.
Предметы Железного века использовались по всему миру — в Антологии, Древних Риме, Греции и Египте, на Среднем и Ближнем востоке. Изделия не сохранились, но есть следы их применения.
Факт: гидравлические молоты, доменные печи и большинство других металлургических устройств создали древне-китайские ученые. Европейцы только воспользовались их наработками.
Первый металл человека — медь
Медь нередко присутствует в форме самородков в коре Земли, также как серебро или золото . Можно предположить, что самые ранние орудия труда выполнялись именно из таких самородков. Качества металла, способствующие его глобальному распространению:
- Легкость выплавки из руд;
- Податливость холодной ковке.
Древние медные рудники и «предприятия» по выплавке меди существовали, например, в 3-ем веке до нашей эры на Кипре. По этой причине наименование металла на латинском языке — cuprum.
За 2 тысячелетия до нашей эры рудники меди появились и на Руси. Их остатки обнаружили в Сибири, на Кавказе и Урале. Интересный момент — у русского названия природного ресурса нет ясной этимологии. Ряд ученых предполагают, что «имя» появилось благодаря Мидии — древней стране, находящейся на территории нынешнего Ирана.
Открытие и использование бронзы
Бронза — сплав меди с оловом, вытеснила чистый металл. «Натуральные» источники олова не столь многочисленные, как меди. Столетия назад большинство народов отправляло за ним торговые экспедиции на «Оловянные острова» (сегодня Великобритания).
Назначение меди и бронзы у троянцев, греков и других древних цивилизаций:
- Производство доспехов;
- Создание боевого оружия.
Водостоки создавались из глины и древесины, плуги для вспахивания земли — из прочного дерева. Металлы шли на нужды военного дела. Бронза — тяжеловесный материал. Поэтому человечеству «пришлось» открыть и научиться выплавлять сталь.
Освоение металлов — железо
С железом люди были знакомы еще в Бронзовый век. Но его сыродутная форма, производимая при низких температурах, была мягкий. А метеоритное железо, выкованное из упавших на Землю метеоритов, встречалось крайне редко. Выполняемое из него оружие могли позволить себе лишь богачи. Кинжалы из «метеоритов» называли небесными.
Начав находить первые железные руды, человечество обнаружило, что они есть буквально везде. Пришло время «металлургической революции». Участие в ней приняла вся Европа и Ближний восток. Железное дело активно развивалось как в странах с опытом обращения с бронзой, золотом, серебром. Так и у прежде не работавших с металлами государств.
Последующее развитие металлургии неравномерно и растянуто по времени. Поэтому делений на Стальной, Нержавеющий или Кадмиевый век нет.
Современный человек использует металлы повсеместно. Из них производятся бытовая техника и автомобили, посуда и предметы интерьера. Заказать практически любое изделие и конструкцию из титана, алюминия, меди, магния и других сплавов для своих целей можно на нашем сайте.
Металлы: история, свойства, типы, использование, примеры
В металлы Они состоят из группы элементов, расположенных в левой части таблицы Менделеева, за исключением неметаллического водорода. Металлы составляют около 75% химических элементов, поэтому можно сказать, что большая часть природы является металлической по своей природе.
В доисторические времена человек обрабатывал следующие металлы: золото, серебро, медь, олово, свинец и железо. Это было связано с тем, что они были в исходном состоянии, или с тем, что их легко было обработать для создания полезных объектов.
Кажется волшебным, что из груд камней и минералов можно извлечь блестящие и серебряные тела (за некоторыми важными и выдающимися исключениями). Так обстоит дело с бокситом и алюминием, из глинистых пород которых этот восстановленный металл получают в виде листов или серебряной бумаги.
Металлы - это каркас промышленности; его кабели, реакторы, блоки, контейнеры - все так или иначе состоят из металлов и их сплавов.
Первые монеты, оружие, инструменты, доспехи были сделаны из металлов, которые позже будут использоваться в производстве транспортных средств, велосипедов, кораблей, самолетов, компьютеров и других важных предметов современной жизни.
История
Медный век
В 9000 г. до н.э. Первые кованые металлические предметы из меди были изготовлены на Ближнем Востоке, когда человек обнаружил, что удары молотком по меди увеличивают ее прочность и стойкость, что позволяет использовать ее для изготовления ножей. Это медный век.
Было обнаружено, что медь может быть получена путем нагревания голубых минералов, таких как корвеллит и малахит (4000–3000 гг. До н.э.).
Период энеолита - это период времени, предшествующий бронзовому веку, который соответствует 5000–3000 годам до нашей эры. Мужчина начал экспериментировать с плавлением и плавлением меди, чтобы получить медь, выкованную из оксида меди.
Бронзовый век (3000-1500 до н.э.)
Вероятно, человек случайно начал делать сплавы, сначала из меди и мышьяка, а затем из меди и олова, чтобы получить бронзу на Ближнем Востоке.
Бронзовые изделия, соответствующие этому времени, содержали 87% меди, 11% олова и небольшие количества железа, мышьяка, никеля, свинца и сурьмы.
Железный век (700 г. до н.э.)
Этот человек использовал свой опыт в производстве кованой меди для производства кованого железа на Ближнем Востоке. В то же время произошло гранулирование этрусского порошка в Италии.
Самое раннее известное производство стали, сплава железа и углерода, было обнаружено в кусках металла на археологических раскопках в Анатолии (1800 г. до н.э.).
Примерно в 1122 году нашей эры, в неизвестную дату и место, был введен чугун. В 1440 году нашей эры Великий колокол Пекина, Китай. Почти три столетия спустя, в 1709 году нашей эры, чугун производят с использованием кокса в качестве топлива.
В 1779 году в Англии в качестве архитектурного материала использовали чугун. В 1855 году Генри Бессенир использовал чугун в качестве сырья для мягкой стали. Английский Кларк и Вуд (1872 г.) патентуют сплав, который в настоящее время считается нержавеющей сталью.
Физические свойства металлов
Среди некоторых физических свойств металлов мы имеем:
-Металлы имеют блестящий вид и способны отражать свет.
- В целом они хорошие проводники электричества и тепла.
-Они имеют высокие температуры плавления и кипения.
-Они податливы, то есть из них можно получить тонкие листы.
-Они пластичны, из них можно делать проволоку или волокна очень маленького диаметра.
-Они представлены в твердом состоянии, за исключением ртути, которая находится в жидком состоянии при комнатной температуре, и галлия, который плавится, просто сжимая его между руками. На следующем изображении вы можете увидеть контейнер с ртутью:
- Это непрозрачные тела, их тонкие листы не пересекаются светом.
-Они очень твердые, за исключением натрия и калия, которые можно разрезать ножом.
-Они имеют высокую плотность, причем осмий и иридий имеют самую высокую плотность, а литий - самую низкую.
Химические свойства металлов
Среди некоторых химических свойств металлов мы имеем:
-Они склонны терять электроны и образовывать катионы металлов, M п + , где n указывает его степень окисления, которая только для щелочных и щелочноземельных металлов совпадает с его валентным числом.
-Его электроотрицательность низкая.
-Они подвержены коррозии и окислению.
-Образование основных оксидов при реакции с кислородом. Эти оксиды в сочетании с водой образуют гидроксиды металлов. Оксиды металлов реагируют с кислотами с образованием солей и воды.
-Они являются хорошими восстановителями, поскольку отдают свои электроны.
Типы металла
Металлы подразделяются на следующие: щелочные, щелочно-земельные, постпереходные, переходные и так называемые редкоземельные элементы.
Щелочные металлы
В природе их обычно не найти в свободном виде, потому что они легко окисляются. У них есть суборбитальный 1 в их внешней орбитальной оболочке, поэтому они имеют степень окисления +1. Это металлы, которые экзотермически реагируют с водой и сильно восстанавливаются.
Щелочноземельные металлы
Это ковкие и пластичные металлы. Атомы элементов этой группы имеют конфигурацию s 2 , поэтому они могут отдать два электрона и их степень окисления +2. За исключением бериллия, они окисляются на воздухе.
Постпереходные металлы
Это металлы так называемого p-блока, расположенные между переходными металлами и металлоидами в периодической таблице.
Элементы группы 3 имеют степени окисления +1 и +3 как наиболее распространенные, хотя алюминий имеет только степень окисления +3. Также часть постпереходных металлов находится в группах 14 и 15.
Переходные металлы d
Они образуют группу, которая находится между элементами, образующими основание, и элементами, образующими кислоту. Атомные орбитали d и f неполны и заполняются. Хотя термин переходные металлы относится к переходным металлам d.
Переходные металлы имеют более одной степени окисления. У них более высокие температуры плавления и кипения, чем у других групп металлов. Переходные металлы - это очень разнородная группа металлов, которая включает, среди прочего, железо, хром, серебро и т. Д.
Редкие земли
Эта группа металлов состоит из элементов скандия и иттрия, а также элементов ряда лантаноидов и актинидов. Термин «редкоземельные элементы» относится к тому факту, что они не встречаются в природе в чистом виде и подвержены воздействию кислот.
Приложения
Литий используется в качестве теплоносителя в некоторых ядерных реакторах. Он используется в некоторых сухих батареях и легких аккумуляторах. Хлорид лития и бромид лития - гигроскопичные соединения, используемые в промышленных процессах сушки и кондиционирования воздуха.
Натрий используется в металлургии металлов, таких как титан и цирконий. Используется в уличном освещении в натриевых дуговых лампах. Хлорид натрия (NaCl) используется в качестве пищевого ароматизатора и для консервирования мяса.
Магний использовался в фотографии как фонарик и в фейерверках. Барий входит в состав сплавов, которые используются в свечах зажигания из-за того, что элемент легко испускает электроны. Соли бария используются для ограничения повреждения бляшек в желудочно-кишечном тракте рентгеновскими лучами.
Кальций используется для удаления растворенных примесей в расплавленных металлах и для удаления отработанных газов в вакуумных трубках. Он является частью гипса, материала, используемого в строительстве и при лечении переломов костей.
Алюминий, поскольку это легкий металл, используется в строительстве самолетов и кораблей. Он также используется при производстве многих кухонных принадлежностей. Он используется в качестве сырья при производстве дезодорантов, ограничивающих потоотделение.
Галлий используется в высокотемпературных транзисторах и термометрах. Изотоп 67 Ga используется в медицине для лечения некоторых меланом. Свинец используется в конструкции батарей и в защите от ионизирующего излучения.
Переходные металлы
Медь используется в трубопроводах водоснабжения, холодильниках и системах кондиционирования воздуха. Он также используется как часть механизма отвода тепла компьютеров. Он используется для проведения электрического тока, в электромагнитах и при окраске стекол.
Никель используется в производстве нержавеющей стали, а также в гитарных струнах и аккумуляторных батареях. Он также используется в гальванике для защиты металлов. Он используется в сплавах, используемых в деталях транспортных средств, таких как клапаны, подшипники и тормоза.
Никель издавна использовался для изготовления монет.
Цинк используется для защиты металлов от коррозии при производстве латуни. Оксид цинка и сульфат цинка используются при производстве листов для крыш, водостоков и водостоков.
Хром используется для защиты металлов от коррозии и придает им блеск. Он используется как катализатор в реакции синтеза аммиака (NH3). Оксид хрома используется для защиты древесины.
Скандий используется в сплавах с алюминием для компонентов авиакосмической промышленности. Это добавка в ртутные лампы.
Лантан используется в стойких к щелочам стеклах с высоким показателем преломления. Кроме того, он используется в производстве линз для фотоаппаратов и в качестве катализатора каталитического крекинга на нефтеперерабатывающих заводах.
Церий используется как химический окислитель. Кроме того, он используется для придания желтой окраски стеклу и керамике, а также в качестве катализатора для самоочищающихся духовок.
Примеры металлических элементов
Щелочной
Натрий (Na), калий (K), цезий (Cs), литий (Li) и рубидий (Ru).
Щелочно-землистый
Бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra).
Постпереходный
Алюминий (Al), галлий (Ga), индий (In), таллий (Tl), олово (Sn) и свинец (Pb).
Переходный
Титан (Ti), ванадий (V), хром (Cr), марганец (Mn), железо (Fe), кобальт (Co), никель (Ni), медь (Cu), цинк (Zn), цирконий (Zr), ниобий (Nb), молибден (Mo), палладий (Pd), серебро (Ag), вольфрам (W), рений (Re), осмий (Os), иридий (Ir),
Платина (Pt), золото (Au) и ртуть (Hg).
Скандий (Sc), иттрий (Y), лантан (La), церий (Ce), празеодим (Pr), неодим (Nd), самарий (Sm), европий (Eu), гадолиний (Gd), гольмий (Ho), эрбий (Er), тулий (Tm), иттербий (Yb) и лютеций (Lu).
Металлический век: хронология, характеристики, инструменты
В Возраст металлов Это название, данное одному из периодов, на которые делится Предыстория. Его начало датируется 6500 годом н. Э. До н.э., когда закончился каменный век, и продолжалось примерно до 450 г. до н.э. C. Основная характеристика и то, что дало ей название, - это использование металлов людьми.
Более прочные и удобные в обращении металлы заменили камень в качестве основного компонента инструментов и оружия. Металлический век разделен на три фазы, отмеченные использованием различных материалов: медный век, бронзовый век и железный век.
В эту эпоху они начали не только использовать металлы, но также обрабатывать их и делать сплавы, создавая металлургию. Эта историческая новинка не ограничилась созданием инструментов. В связи с этим сельское хозяйство претерпело новые успехи, что привело к тому, что люди стали вести оседлый образ жизни и появились более крупные города.
Кроме того, профицит, произведенный благодаря новым инструментам, вызвал появление торговли. Другие события, связанные с использованием металлов, заключались в улучшении питания и создании более сложных социальных структур в поселениях.
Хронология
Как и другие исторические периоды, эпоха металла возникла не во всех регионах одновременно. По мнению историков, это началось около 6000 г. до н.э. C., заканчивая каменный век. Это эпоха, которая оказала особое влияние на Европу, Азию и Африку.
Длительная продолжительность этой исторической эпохи (которая закончилась около 450 г. до н.э.) делит ее на три части, в каждой из которых присутствует ведущий металл. Первым был так называемый медный век, за которым последовал бронзовый век. Последней фазой был железный век.
Медный или энеолитический век
Этот первый этап длился от 6500 до 2500 лет до нашей эры. В этот период люди начали использовать в своих интересах такие металлы, как золото, серебро и, конечно же, медь.
Сначала они предназначались для изготовления погребальных украшений, но вскоре из них стали строить сельскохозяйственные инструменты, оружие или контейнеры. Это первый шаг в развитии металлургии.
Это привело к эволюции животноводства и сельского хозяйства со всеми вытекающими отсюда социальными и демографическими изменениями.
Бронзовый век
Второй период эпохи металла начался в 2500 году до нашей эры. C. и закончился около 1500 г. В то время как медь и золото появились в природе и их нужно было только обработать, бронза требовала предшествующей металлургической обработки. Это сплав меди и олова.
Полученная бронза прочнее меди и поэтому более пригодна для изготовления инструментов. Его появление началось в Южной Азии и распространилось на Северную Африку.
В социальном плане оседлый образ жизни человека был укреплен, и были основаны более сложные города. Также развивалась морская торговля.
Железный век
С 1500 г. К. стал использовать в качестве сырья железо. Это не было неизвестным предметом, но он считался почти священным, и его использование ограничивалось драгоценностями. Именно хетты начали использовать его в других областях.
Его большая твердость заставила разработать новые методы металлургических работ. Одним из основных его направлений было производство оружия.
Как было открытие металлов?
Несмотря на то, что многие металлы были обнаружены в природе в пределах досягаемости людей, для их извлечения им потребовалось разработать методы для этой цели. Известно, что в Азии медь уже использовалась для изготовления инструментов около 9000 г. до н.э. С.
Золото и медь
Только в конце периода неолита человек изобрел необходимую технологию, чтобы начать извлекать некоторые металлы. Одними из первых, что удалось обработать, были золото и медь около 6000 г. до н.э. С.
Сначала они использовали эти металлы для изготовления украшений, часто связанных с погребальными обрядами. Около 4000 г. C. они уже сделали ножи или стрелы из меди.
Большим преимуществом перед камнями было то, что они могли придавать форму и точить его. Кроме того, они научились плавить его, чтобы изготавливать более прочные и стойкие инструменты.
Бронза
Бронза была важным шагом в развитии металлургии. Этот металл представляет собой сплав меди и олова, что означает дополнительную работу по сравнению с первичными. В какой-то момент они начали использовать закрытые печи, чтобы плавить его.
У его использования было много преимуществ, начиная с его большей прочности и прочности. Из бронзы изготавливали всевозможные рабочие инструменты, а также оружие или статуи.
Опираясь на олово для изготовления сплава, бронзовый век пришелся на те регионы мира, где можно было найти этот металл. Эти области включают Ближний Восток, Китай и северо-западную Европу.
Благодаря большей полезности бронзы человек начал производить больше, чем ему было нужно для пропитания, что привело к торговле на излишки. Эта зарождающаяся торговля обогатила сообщества, которые ее развили.
Железо
Железо было известно задолго до того, как его начали использовать. Однако во многих культурах он считался почти священным. Когда его начали использовать, примерно в 1000 году н. Э. C., его твердость и обилие вызвали настоящую революцию.
Находясь в природе в гораздо большем количестве, чем, например, медь, железо использовалось для многих других разработок.
Фактически, он полностью исключает использование камня в качестве сырья и делает инструменты и оружие более дешевыми и быстрыми.
характеристики
Рождение металлургии
Это факт, который дает название эпохе и одному из величайших достижений в раннем развитии человечества.
Открытие способов плавления и формования различных металлов позволило использовать бронзу или железо для изготовления лучших инструментов и оружия. В металлургии камни перестали быть единственным строительным материалом.
Благодаря этому произошли важные нововведения в сельском хозяйстве, началась торговля и изменились социальные структуры.
Экономика
Возникшая тогда хозяйственная деятельность была связана с металлургией. Горное дело приобрело большое значение, и появились новые профессии, такие как ювелиры или литейное дело.
Что касается торговли, то сначала она велась металлами, которых иногда не было в местах, близких к растущим городам, что заставляло прибегать к посредникам.
Как только для этих обменов были открыты коммерческие маршруты, в оборот стали поступать и другие товары, такие как ювелирные изделия, керамика или продукты питания.
Это была торговля, в которой использовался бартер, поскольку денег еще не существовало в нашем понимании.
Новые изобретения
Еще одна важная характеристика эпохи металла - появление новых изобретений в различных областях. Одним из них был транспорт, необходимый для перемещения металлов или продуктов, которыми они хотели торговать.
Двумя примерами этих инноваций являются колеса для наземного транспорта; и парусный спорт, по морю или реке. С другой стороны, начали использовать плуг на тяге животных, что расширило возможности сельского хозяйства.
Социальная организация
Улучшение питания плюс малоподвижный образ жизни привели к росту демографии. Сельское хозяйство привело к появлению все более и более фиксированных поселений, с которыми появлялись поселки и города.
Оттуда изменений было много. Рабочие начали специализироваться, и появились первоклассные структуры, основанные на богатстве.
Точно так же технический прогресс, который производил излишки, привел к тому, что коммунальная система была оставлена позади, поскольку многие пытались накопить это богатство индивидуально.
Так родилась концепция частной собственности, и самые могущественные начали осуществлять власть над другими. Чтобы установить контроль и правила, им пришлось социально организоваться в своего рода город-государство.
Изобразительное искусство
Вышеупомянутые технологические достижения и социальные изменения также повлияли на искусство. Появились новые художественные модели, многие из которых связаны с религиями и погребальными обрядами.
Инструменты, которые они использовали
Появление методов литья и формования позволило людям создавать лучшие инструменты и изобретения. Раньше в качестве сырья использовался резной камень, с гораздо меньшими возможностями, чем у любого металла.
Среди самых популярных принадлежностей из этих металлов были ножи (которые можно было легко затачивать), емкости, топоры и различное оружие.
Точно так же было создано множество инструментов, предназначенных для работы в полевых условиях. Сельское хозяйство было одним из главных бенефициаров металлического века с более эффективными плугами или орудиями, которые увеличивали возможности сбора урожая.
образ жизни
Металлический век был большим изменением в образе жизни людей. Маленькие деревни, построенные в период неолита, уступили место более крупным и лучше структурированным поселениям. Они начали строить оборонительные стены, и стали появляться более развитые города.
Начало коммерческой деятельности привело к тому, что поселения, расположенные на новых маршрутах, приобрели силу и богатство. Плодородие их земель или храмов, которые они размещали, также подчеркивали важность каждого города.
Из-за зарождающейся частной собственности в этих городах начали развиваться первые социальные различия. Это было заметно даже по размеру домов, которые были больше, поскольку в них было больше накопленного богатства.
Новые сделки
Одной из причин этих социальных различий и связанной с ними иерархии было появление новых профессий. Первыми стали важны те, которые были связаны с металлами, например кузнецы или ювелиры.
Торговля также дала толчок к появлению своих профессионалов. Эти купцы были необходимы городу для обретения богатства и признания.
Конечно, старые профессии, такие как животноводство или сельское хозяйство, продолжали существовать с лучшими перспективами благодаря новым технологиям. То же произошло и с ремесленниками.
Социальная структура
Когда поселения выросли в размерах, а экономика диверсифицировалась, возникла необходимость в лучшей организации деятельности и социальной структуре. Это привело к появлению социального класса, преданного правительству.
В общих чертах, на вершине пирамиды находился государь, независимо от того, назывался ли он королем, вождем или как-то иначе. Постепенно положение стало наследственным.
Вслед за вождем появилась каста священников, посвященная всем религиозным вопросам и многократно служившая оправданием царской власти.
На третьей позиции оказались воины. Они должны были защищать город, а также поддерживать порядок. Со временем из многих возникнет дворянство, обладающее подлинной политической властью.
В конце пирамиды, хотя и были различия в зависимости от профессии, были простые люди.
Кормление
Хотя это может показаться чем-то не связанным с появлением металлургии, правда в том, что она также повлияла на пищу.
Во-первых, урожаи были больше и лучше. Это позволило значительно улучшить диету и даже получить немыслимые ранее излишки.
Наиболее распространенными продуктами были ячмень и пшеница. Следует отметить очень важные изобретения в этой области - плуг, запряженный животными, или мельницу для измельчения пшеницы.
Раньше продавали остатки еды - нескоропортящиеся, а вино и соль стали популярными во многих местах, где их раньше не было.
Еще одной отличительной чертой были начавшиеся исследования по продлению срока хранения съеденного. Среди наиболее часто используемых методов был засол.
Наконец, с улучшением охотничьего оружия стало легче добывать мясо, как это было в случае с рыбной ловлей. По мнению экспертов, такая легкость доступа к мясу вместе с приручением животных, типичная для предыдущих этапов, привела к значительному улучшению по сравнению с прошлыми временами.
Когда впервые начали применять металл?
Первыми металлами, с которыми люди научились обращаться, стали медь и золото. Причиной этому послужил тот факт, что и медь, и золото встречаются в природе не только в рудах, но и в чистом виде. Люди находили целые самородки золота и куски меди и при помощи молотка придавали им нужную форму. Причем металлы эти не нужно было даже плавить. И хотя нам до сих пор неизвестно точно, когда люди научились использовать металлы, но ученые могут поручиться за то, что человек впервые применил медь примерно в пятом тысячелетии, а золото - не позже четвертого тысячелетия до нашей эры.
Приблизительно в третьем тысячелетии до нашей эры люди открыли некоторые из наиболее важных свойств металлов. К тому времени человек уже познакомился с серебром и свинцом, но чаще всего использовал по-прежнему медь, главным образом из-за прочности, да и, пожалуй, еще потому, что медь встречалась в изобилии.
Начав работать с металлами, люди научились придавать им нужные формы и делать из них посуду, инструменты, оружие. Но как только человек познакомился с металлами, он не мог не обратить внимание на их полезные свойства. Если металл нагреть, он становится мягче, а если потом вновь остудить, он снова твердеет. Человек научился лить, варить и плавить металлы. Помимо этого, люди узнали, как можно добывать металлы из руд, ведь те значительно чаще встречаются в природе, чем самородки.
Позднее человек открыл олово, а научившись смешивать, плавить медь и олово, начал делать бронзу. В период с 3500 до примерно 1200 года до нашей эры бронза стала основным материалом, из которого изготавливали оружие и орудия труда. Этот период человеческой истории называется бронзовым веком.
Находя упавшие на нашу Землю метеориты, люди узнали о железе - причем задолго до того, как они научились получать его из земных руд. Приблизительно в 1200 году до нашей эры человек перешагнул и этот барьер - научился плавить железо. Умение это быстро распространилось по всему миру. Железо заменило медь практически во всех областях. Это стало началом следующего, железного века. Кстати, во времена могущества Римской империи людям были известны золото, медь, серебро, олово, железо, свинец и ртуть.
Около 6000 лет назад человек жил в каменном веке. Он назван так потому, что основная часть орудий труда и охоты была сделана из камня. Человек еще не научился делать их из металла.
Вероятнее всего, первыми металлами, которые человек начал использовать, были медь и золото. Причина в том, что эти металлы в природе существовали как в чистом виде, так и в составе руды. Человек находил самородки меди и золота и мог придавать им различную форму без плавления. Мы не можем сказать точно, когда человек открыл для себя эти металлы, но известно, что медь начали использовать на рубеже пятого тысячелетия до нашей эры. Незадолго до наступления четвертого тысячелетия до нашей эры начали использовать и золото.
К третьему тысячелетию до нашей эры человек уже многому научился в работе с металлом.
К этому времени были также обнаружены серебро и свинец, но тем не менее в большинстве случаев медь была наиболее часто используемым металлом в силу своей прочности и распространенности.
Сначала человек научился выковывать из металла полезные ему вещи — посуду, инструменты и оружие. В процессе ковки металла он обнаружил процесс закаливания , плавки, литья и выплавки. Он также научился получать медь из руды, которой было больше, чем самородков. Позднее человек обнаружил олово и научился смешивать его с медью — получалась более твердая бронза. Приблизительно с 3500 по 1200 год до нашей эры бронза была самым важным материалом для изготовления инструментов и оружия. Этот период назван бронзовым веком.
Человек узнал о существовании железа, находя метеориты задолго до того, как он открыл, как выплавлять его из руды. К 1200 году до нашей эры человек научился обрабатывать железо, и его навыки передавались из поколения в поколение. Железо во многом заменило бронзу. Это было началом железного века.
Ко времени появления Римской империи человеку были известны семь металлов: золото, медь, серебро, свинец, олово, железо и ртуть.
Когда появились первые пилы?
Историки же относят появление пилы к бронзовому веку, когда люди научились обрабатывать металл. Возможно это и так. Главным вопросом, было строительство кораблей. Все первые корабли были деревянными. Чтобы построить корабль – нужны доски. И только доски. Из круглых стволов корабль построить невозможно. Топором из ствола доску не вытешешь, а если и вытешешь, то это очень трудоемкий процесс. Но, как мы знаем, корабли были сильно распространены в Древней Греции. Они, их флот, стал основой древнегреческой колонизации всего Средиземноморья. Греки строили много кораблей, значит, было нужно много досок. Стало быть, пилы тогда были. В Древней Греции уже вполне пользовались железным и стальным инструментом. Раз мечи и топоры были, стало быть, могли быть и пилы.
Вопрос – какие? Скорее всего, это были пилы типа ножовок, то есть просто длинные зазубренные ножи. И как вариант их развития – пилы двуручные, для разделки объёмных стволов. Как выглядели старинные лесопилки можно увидеть на старинных рисунках или в исторических фильмах. Один мужик сверху, один снизу, посередине бревно, а они его пилят. Процесс трудоемкий и однообразный. Естественно, любой однообразный процесс легче автоматизировать, и так появились первые механические лесопилки, приводившиеся в движение силой воды. Потом, очевидно, силой пара.
Но самое интересное в этом деле – появление циркулярной или дисковой пилы. В деле распила, изобретение циркулярной пилы это явление такое же важное по значимости, как изобретение колеса! Точных сведений о том, когда и где впервые появилась дисковая пила тоже нет. Однако можно предположить, что это средние века, средние или позднее средневековье, когда был настоящий взрыв всевозможных механических изобретений. Вплоть до того, как появились ручные ленточнопильные станки.
Следующим шагом в развитии «пильного» дела стала обработка металлов с помощью пил. Этому способствовали появление сверхпрочных металлов и сплавов, а также технологии закрепления алмазных резцов и абразивов на режущих поверхностях пил. Такими пилами уже давно пилят рельсы, режут другие массивные металлические объемы. Есть и большие станки, которые делают эти процессы.
Как люди обрабатывали металлы?
Первые металлы, которые люди научились добывать и обрабатывать, были золото медь и бронза. Металлообработка осуществлялась ударными инструментами, так называемым холодным способом гибки. Для получения многих видов металлов использовали сыродутные печи. Для того, чтобы придать деталям правильную форму, древние мастера долгим упорным трудом шлифовали камнем заготовку. После чего был придуман новый метод – литье. Разъемные и неразъемные формы вырезались из дерева или камня, затем в них заливался сплав, после чего металл остывал, получалось готовое изделие.
Для изготовления фигурных изделий, использовали закрытую форму, для этого из воска вылепливали модель изделия, затем ее покрывали глиной и помещали в печь, где воск плавился, а глина повторяла точную модель. В пустоту заливали металл, после полного остывания, форма разбивалась и мастера получали изделие сложной формы.
Со временем были постигнуты новые способы работы с металлом, такие как пайка и сварка, ковка и литье.
Сегодня, появились новые технологии, которые позволяют обрабатывать металл намного быстрее. Механообработка осуществляется на токарных станках, которая позволяет получить готовое изделие с высокой точностью.
Токарная обработка является самым популярным способом. Она производится на специальных металлорежущих станках, которые настраиваются на выполнение работ из заданного вида металла. Токарные станки, на автоматическом и полуавтоматическом режиме, используют для серийного производства изделий с вращающейся формой тела.
Для металлообработки используют также станки с числовым программным управлением . Эти станки полностью автоматизированы, и основная цель оператора состоит в контроле работы, наладки оборудования, установки заготовки и снятии готового изделия.
Фрезерные работы представляет собой механический процесс по обработке металлов на универсальных фрезерных станках, требующий наличие опытного специалиста с глубокими знаниями в области металловедения и методах обработки металлов.
Для выполнения фрезерных работ высокого качества, важно использовать высокоточное оборудование. Степень фрезеровки напрямую зависит от эффективности и производительности. Поэтому неточности и погрешности в этом деле просто недопустимы.
Культ природы у славян
Таинственные Нереиды
Водные монстры
Геракл против Стимфалийских птиц
Театр Древней Греции
Основное представление о мире у греков сводилось к тому, что мир — это театральная сцена, а люди — актеры, .
Приводим в порядок нишу на кухне
Ниши под окном на кухне, предназначавшиеся как альтернатива холодильнику, используются и по сей день. Разве что больше как встроенная мебель для .
Юкагиры
Антропологически юкагиры относятся к байкальскому антропологическому типу североазиатской расы. В настоящее время в антропологическом типе юкагиров выявлен европеоидный сдвиг по сравнению .
Барбадос – остров спокойствия и тишины
Барбадос можно поистине называть сказкой. Ведь если окунуться во всю прелесть и живописность природы и отдыха в данной стране, .
Лемурийцы – исчезнувшая цивилизация
Статуи острова Пасхи вот уже долгое время будоражат воображение всего мира, напоминая об исчезнувшей цивилизации лемурийцев. Сотни гигантских статуй в настоящее .
Создание почтовой рассылки - зачем это нужно
Один из наиболее мощных способов привлечения интереса к собственной продукции или услугам со стороны пользователей сети интернет, является создание рассылки. .
Цена квартиры
Очень часто, когда нужно оценить реальную стоимость жилья, многие начинают путаться. Ведь иногда крайне тяжело решить какая стоимость будет .
Книга Еноха – ангелы падшие с Небес
Решетка из сверхпрочной керамики создана на 3D-принтере
Виды фартуков на кухню
Можно ли заработать на Форекс
Это интересно
Самые читаемые
Легенда о созвездии Гончие Псы
Гончие Псы — созвездие северного полушария неба. Площадь 465,2 квадратного .
Изобретения и научные открытия 17 века
17 век или 1600-е гг. включают период времени с 1601 .
Легенды о Козероге
Козерог относится к зодиакальным созвездиям и находится в южной части .
Подвиги Прометея
Ларец ПандорыЧеловечество было обязано своему спасению многим подвигам Прометея, но .
Дракон и Феникс
Много, много лет назад к востоку от Небесной реки жил .
Скульптуры средних веков
С падения великой Римской Империи в конце V века началась .
Устройство египетских пирамид
Мне всегда казалось, что пирамиды Египта полые внутри, но это .
Сотворение мира и человека Богом
Сотворение мира Богом - это предание, с которого начинается первая .
История металлов
Не будет преувеличением, если сказать, что в любой сфере человеческой деятельности присутствуют металлы. Они повсюду. Столовые приборы, множество инструментов, автомобили, железные дороги - всё это достижения человечества, которые были достигнуты благодаря металлам и их сплавам. Металлы используются уже на протяжении многих тысячелетий, и с древнейших времён ценились те, кто умел обращаться с металлом и изготавливать из него разнообразные орудия труда.
В качестве доказательство хотелось бы привести одну притчу, которая повествует о действительной значимости лиц, "владеющих" металлом:
Царь Соломон по окончании строительства Иерусалимского храма решил прославить лучших строителей и пригласил их во дворец. Даже свой царский трон уступил он на время пира лучшему из лучших - тому, кто особенно много сделал для сооружения храма.
Когда приглашенные явились во дворец, один из них быстро взошел по ступеням золотого трона и сел на него. Его поступок вызвал изумление присутствующих.
- Кто ты и по какому праву занял это место? - грозно спросил разгневанный царь.
Незнакомец обернулся к каменщику и спросил его:
- Кто сделал твои инструменты?
- Кузнец - ответил тот.
Сидевший обратился к плотнику, столяру:
- Кто тебе сделал инструменты?
- Кузнец, - отвечали те.
И все, к кому обращался незнакомец, отвечали:
- Да, кузнец выковал наши инструменты, которыми был построен храм.
Тогда незнакомец сказал царю:
- Я кузнец. Царь, видишь, никто из них не мог бы выполнить свою работу без сделанных мною железных инструментов. Мне по праву принадлежит это место.
Убежденный доводами кузнеца, царь сказал присутствующим:
- Да, кузнец прав. Он заслуживает наибольшего почёта среди строителей храма.
В древности деятельность кузнеца заключалась не только в обработке металла. Труд кузнеца включал в себя всю полную цепочку от добычи руды до создания готово изделия. А это подразумевало наличие огромных знаний и навыков. Поэтому профессия кузнеца всегда была в почёте.И даже одна из финских поговорка отмечает, что с кузнецом не положено говорить на "ты". Кузнечное знание чаще всего передавалось из поколения в поколение. И во многих исторических фильмах можно лицезреть отца кузнеца и снующих вокруг батьки детей, желающих испробовать себя в деле.
Великий философ Древнего Рима Тит Лукреций Кар в I веке до нашей эры писал:
"Прежде служили оружием руки могучие, когти, зубы, каменья, обломки ветвей от деревьев и пламя, после того, как последнее стало людям известно. После того была найдена медь и порода железа. Все-таки в употребление вошла прежде медь, чем железо. Так как была она мягче, притом изобильней гораздо. Медным орудием почва пахалась, и медь приводила битву в смятенье, тяжкие раны везде рассевая. Скот и поля похищали при помощи меди, легко ведь все безоружное, голое повиновалось оружию. Начали мало-помалу мечи из железа ковать. Вид же оружия из меди в людях возбуждать стал презрение. В это время и землю возделывать стали железом, и при войне с неизвестным исходом равнять свои силы."
Данное писание наглядно показывает нам деление всех истории человечества на периоды: каменный, медный и железный века. В первой половине XIX века учёными К. Томсеном и Е.Ворсо данный перечень был дополнен еще одним пунктом. В итоге мы с вами видим то, что многие знаю еще со школы:
КАМЕННЫЙ ВЕК
МЕДНЫЙ ВЕК
БРОНЗОВЫЙ ВЕК
ЖЕЛЕЗНЫЙ ВЕК
Каменный век
Время, когда в своей деятельности человек использовал то, что было под рукой. В ход шли камни, кости, дерево и другие материалы, которые давала природа. Со временем человек научился обрабатывать данные инструменты. Как следствие, улучшалось их полезное свойство. Наибольшую значимость имели камни. Человек сразу понял на сколько они полезны. Если в первое время камни использовались в обычном виде, то постепенно человек научился откалывать их, улучшая тем самым коэффициент полезного действия данного инструмента. А спустя какое-то время камни начали подвергаться сверлению, шлифовке и полировке, придавая им дополнительные преимущества. Без преувеличения камень играл одну из важнейших ролей в обиходе человечества на протяжении сотен лет.
Медный век охватывает приблизительно период с IV по III тысячилетия до н.э. В это время начинается активное использование меди. В книге Р. Малиновой и Я. Малина "Прыжок в прошлое: Эксперимент раскрывает тайны древних эпох" высказывается предположение, о том, что человеку случайна попала в руки медь вместе с теми камнями, которые он использовал. Поскольку в природе в самородном виде медь и золото встречается чаще, чем, например, серебро и тем более железо, то первым металлом, с которым человека познакомился, стала медь и золото. Именно из них наши предки стали делать украшения и различные орудия труда. Первые изделия из меди делались посредством обычных ударов. Но эти предметы были мягкими и хрупкими, поэтому быстро ломались и затуплялись. Прошло большое количество времени, но наши предки выяснили, что при воздействии больших температур медь начинает плавиться и превращается в текучее вещество, которое может принять любую форму. Приноровившись, человек смог создавать действительно острые инструменты, пригодные для заточки. И даже если инструмент ломался, ничто не мешало переплавить орудие в новый предмет. Первые опыты с медью послужили началом в развитии металлургии и кузнечного дела. Спустя тысячелетия человек начал использовать не только металлы в чистом виде, но и металлосодержащие руды. На вопрос о том, как же человек пришёл к тому, чтобы начать извлекать металлы из рудных камней, учёные не могут ответить до сих пор. Вокруг можно услышать только одни предположения. Тем не менее, это позволило увеличить производительность металлических изделий.
Продолжая экспериментировать, наши предки изобрели закрытую печь. А для повышения температуры внутри печи придумали систему подвода необходимого для этого кислорода. Изначально это было естественный приток воздуха, но со временем была разработана система искусственного поддува. Для этих же целей стал использоваться древесный уголь, который обладает огромной теплотворной способностью.
В один прекрасный момент эксперименты наших предков позволили получить новый металл. Сплав меди и олова позволил создать бронзу. Это послужило началу новой эпохе - Бронзовому веку. По мнению учёных бронза стала известной человечеству в 3500 году до н.э. Олово наши предки получали, выплавляя его из камня - касситерит. Олово по своим свойством является мягким и непрочным, но в комбинации с медью получается металл гораздо твёрже меди. Придя к более совершенному знанию в области металлургии, наши предки стали изготавливать орудия труда из бронзы. Это позволило совершить очередной толчок вперёд в развитии человечества.
И в какой-то момент человек начал использовать железо. Активное его применение в металлургии началось примерно с 1200 г. до н. э. до 340 г. н. э. Причины, которые послужили столь позднему освоению данного металла, следующие. Во-первых, температура плавления железа достаточно высокая, а достичь таких градусов в старых металлургических печах было невозможно. Вторая причина, а возможно и самая главная заключается в том, что железо само по себе не такой уж и твёрдый металл. Лишь когда человек экспериментально дошел до "сплава" железа и углерода, началось активное использование железа в изготовлении орудий труда, т.к. именно это соединение позволило придать железу конкурентоспособную твёрдость.
Самым древних способом получения железа считается сыродутный процесс. Когда железо получали из руды в небольших печах, создаваемых в первое время в земле. Сыродутным этот способ называется из-за того, что воздух в печь подавался через поддув холодного "сырого" атмосферного воздуха. Данный процесс не позволял достичь температуры плавления железа 1537 градусов, а держался максимально на уровне 1200 градусов, что позволяло создать атмосферу варки железа. Железо после температурной обработки концентрировалось в тестообразном виде на дне печи, образуя крицу (железную губчатую массу с частицами несгоревшего древесного угля и примесями шлаков). Из крицы, которую извлекали в раскаленном виде, можно было что-то делать, только после очистки от шлаков и устранения губчатости. Для этого осуществлялась холодная и горячая ковка, которые заключались в периодическом прокаливании крицы и её проковывании. В результате создавались заготовки, которые можно было использовать для создания железных изделий. Весь процесс, как вы заметили, достаточно сложен и длителен, поэтому железо начали применять в металлургии так поздно. И даже сегодня, в век высоких технологий, обработка железа сильно изменилась, но главное, что данный металл остается основным материалом во всех сферах человеческой жизнедеятельности.
Читайте также: