Η ιστορία του ορείχαλκου - Από τα νομίσματα στα σύγχρονα πυρομαχικά

Τα κράματα χαλκού-ψευδαργύρου παρήχθησαν στις αρχές της 5ης χιλιετίας π.Χ. στην Κίνα και χρησιμοποιήθηκαν ευρέως στην Ανατολική και Κεντρική Ασία από τον 2ο και 3ο αιώνα π.Χ. Αυτά τα αντικείμενα, ωστόσο, μπορεί να αναφέρονται καλύτερα ως "φυσικά κράματα", καθώς δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι οι παραγωγοί τους συνειρμικά αλείμουν χαλκό και ψευδάργυρο. Αντ 'αυτού, είναι πιθανόν τα κράματα να έλιωναν από χαλκόχρυσα πλούσια σε ψευδάργυρο, παράγοντας ακατέργαστα ορείχαλκα.

Τα ελληνικά και ρωμαϊκά έγγραφα υποδηλώνουν ότι η σκόπιμη παραγωγή κραμάτων παρόμοιων με το σύγχρονο ορείχαλκο, χρησιμοποιώντας χαλκό και πλούσιο σε οξείδιο του ψευδαργύρου μετάλλευμα, γνωστό ως καλαμίνη, ξεκίνησε γύρω στο 1ο αιώνα π.Χ.

Ο ορείχαλκος της καλαμίνης παρασκευάστηκε χρησιμοποιώντας μια διαδικασία τσιμεντοποίησης, όπου ο χαλκός λειώθηκε σε ένα χωνευτήριο μαζί με το αλεσμένο σμιθονίτη (ή καλαμινικό) μετάλλευμα. Σε υψηλές θερμοκρασίες, ο ψευδάργυρος που υπάρχει σε αυτό το μετάλλευμα εξατμίζεται και διεισδύει στον χαλκό, παράγοντας έτσι ένα σχετικά καθαρό ορείχαλκο με περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο μεταξύ 15 και 30%.

Λίγο αργότερα οι Ρωμαίοι είχαν ανακαλύψει πώς να παράγουν ορείχαλκο, το κράμα άρχισε να χρησιμοποιείται σε νομίσματα σε περιοχές της σύγχρονης Τουρκίας. Τα ορειχάλκινα κέρματα εξαπλώθηκαν σύντομα σε όλη τη Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία και υπάρχουν στοιχεία ότι η παραγωγή καλαμίνης ορειχάλκου μεταφέρθηκε στη βόρεια Ευρώπη υπό την εξουσία της Ρώμης.

Μετά την πτώση της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας, η τοπική παραγωγή συνεχίστηκε στην Ευρώπη, αλλά όχι σχεδόν στον ίδιο βαθμό.

Η παραγωγή ορείχαλκου στην ινδική υποέκταση επεκτείνεται και στον πρώτο αιώνα π.Χ., και εδώ θεωρείται ότι αναπτύχθηκε για πρώτη φορά η διαδικασία του "speltering" brass. Σε αντίθεση με τη διαδικασία τσιμεντοποίησης που παρήγαγε ορείχαλκο από καλαμίνη, το speltering είναι μια διαδικασία που απλώς μετατρέπει μεταλλικό ψευδάργυρο με χαλκό.

Το Speltering επέτρεψε στους κατασκευαστές ορείχαλκου να αποκτήσουν μεγαλύτερο έλεγχο επί της περιεκτικότητας σε ψευδάργυρο και, ως εκ τούτου, των ιδιοτήτων του κράματος ορείχαλκου που παράγεται. Αυτή η διαδικασία, ωστόσο, εξαρτάτο από τη διαθεσιμότητα μεταλλικού ψευδαργύρου, ο οποίος ήταν διαθέσιμος στην Ασία αιώνες πριν εμφανιστεί στην Ευρώπη.

Με βιομηχανική παραγωγή μεταλλικού ψευδαργύρου που συμβαίνει κοντά στο Zawar, Rajasthan από τον 14ο αιώνα, πιστεύεται ότι το πρώτο spelter ορείχαλκος παράγεται επίσης εδώ γύρω από αυτή την περίοδο.

Μέχρι σήμερα, η πιό πρόδηλη απόδειξη ενός σπινθηρισμένου ορειχάλκου προϊόντος είναι ένα αστρολάβο που κατασκευάστηκε στη Λαχόρη γύρω στο 1600.

Πίσω στην Ευρώπη, πριν από την άφιξη αργύρου και χρυσού από τον Νέο Κόσμο, ο ορείχαλκος χρησιμοποιήθηκε ως πολύτιμο μέταλλο για να κοσμεί τα εκκλησιαστικά μνημεία και τους τάφους.

Η αυξανόμενη ζήτηση οδήγησε στην αύξηση της παραγωγής στη Γερμανία και το Βέλγιο τον 15ο και τον 16ο αιώνα, ενώ από το 1559 η πόλη του Άαχεν στη Γερμανία είχε αναμφισβήτητα την ικανότητα να παράγει περισσότερους από 13.000 μετρικούς τόνους ορείχαλκου ετησίως. Εν τω μεταξύ, τα έγγραφα από την ίδια περίοδο δείχνουν ότι μεγάλες ποσότητες brassware που αποστέλλονται στη Δυτική Αφρική, υποδηλώνει την ανάπτυξη της διεθνούς ζήτησης για ορείχαλκο.

Παρόλο που οι ράβδοι ψευδαργύρου από την Κίνα και την Ινδία μεταφέρθηκαν στην Ευρώπη ήδη από τις αρχές του 16ου αιώνα, δεν υπάρχουν στοιχεία ότι οι μεταλλουργοί είχαν συνδέσει τον ψευδάργυρο με μετάλλευμα καλαμίνης και με μέταλλο ψευδαργύρου την εποχή εκείνη.

Υπήρξαν πολυάριθμες προσπάθειες να αυξηθεί η παραγωγή ορείχαλκου στο Ηνωμένο Βασίλειο από την πρώτη παραγωγή του στο Tintern Abbey wireworks το 1568 μέχρι την κατάργηση της Mines Royal Company το 1689. Αλλά μόνο όταν βελτιώσεις στην καθαρότητα του αγγλικού χαλκού έγιναν στις πρώτες Ο 18ος αιώνας όταν η κατασκευή ορειχάλκου άρχισε να πετυχαίνει στις περιοχές γύρω από το Μπρίστολ, το Σουάνσι και το Μπέρμιγχαμ.

Το 1738 ο William Champion κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια μέθοδο βιομηχανικής απόσταξης μεταλλικού ψευδαργύρου, την οποία παρήγαγε σε μεγάλες ποσότητες, αλλά μέχρι το 1781 χορηγήθηκε στον James Emerson ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για speltering brass.Παρόλο που δεν είχε αρχικά ευρέως αποδεκτή, κυρίως λόγω του κόστους παραγωγής, τα επόμενα 70 χρόνια, η καταιγίδα αντικατέστησε σιγά σιγά την τσιμεντοποίηση ως τον κύριο τρόπο παραγωγής των κραμάτων ορείχαλκου.

Πριν από τη βιομηχανική επανάσταση, υπήρχαν περιορισμένες εφαρμογές ειδικά προσαρμοσμένες στον ορείχαλκο. Μια τέτοια χρήση ήταν, ωστόσο, σε καρφίτσες για τη βιομηχανία μαλλιού. Ένα ορειχάλκινο ελασματουργείο στο Esher, Surrey, Αγγλία που χρονολογείται από το 1697, εξειδικευμένο στην παραγωγή τέτοιων καρφίτσες.

Η παραγωγή ορείχαλκου στην Αμερική ξεκίνησε μετά την ανεξαρτησία και οδήγησε στη ζήτηση κουμπιών ορείχαλκου για στρατιωτικές στολές. Κατά τη δεκαετία του 1800, το Waterbury, Connecticut ανέπτυξε μια μεγάλη βιομηχανία που σχετίζεται με ορείχαλκο, που παράγει ρολόγια, κουμπιά και λαμπτήρες.

Οι μοναδικές ιδιότητες του Brass θα οδηγήσουν σύντομα στην παραγωγή πολλών τεχνικών οργάνων, όπως ρολόγια, ρολόγια, χρονομετρητές και εργαλεία πλοήγησης.

Μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα, αναπτύχθηκαν νεότερες και φθηνότερες ποιότητες του κράματος, παρόμοιες με τις σημερινές ελεύθερες ορειχάλκινες κοπής, και χρησιμοποιήθηκαν ως επένδυση στα κύτη των ξύλινων πλοίων. Το Cutty Sark, ένα φημισμένο τσαγιέρα τσαγιού που μετέφερε αγαθά μεταξύ Αγγλίας και Αυστραλίας κατά το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα, ήταν επενδυμένο με μέταλλο Muntz, ένα κράμα ορείχαλκου 60/40 κατοχυρωμένο με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1832.

Μια άλλη σημαντική χρήση για το ορείχαλκο ήρθε με την ανάπτυξη μεταλλικών δοχείων πυρομαχικών στη Γαλλία γύρω στο 1846.

Η ικανότητα του Brass να κυλίεται σε λεπτά, ανθεκτικά στη διάβρωση, μη μαγνητικά φύλλα και φύλλα χαμηλής τριβής το καθιστούσε ιδανικό για κελύφη φυσιγγίων. Ο .44 Henry και .56-56 Spencer, που χρησιμοποιούνται στα τουφέκια κατά τον αμερικανικό εμφύλιο πόλεμο, ήταν και οι δύο κατασκευασμένοι από ορείχαλκο.

_Πηγές:

_{Kharakwal, J.S. και L.K. Gurjar. "Ψευδάργυρος και ορείχαλκος στην αρχαιολογική προοπτική". Αρχαία Ασία Εφημερίδα της Εταιρείας της Νότιας Ασιατικής Αρχαιολογίας . URL: http://www.ancient-asia-journal.com/article/view/aa.06112/23}

_{Pollard, Mark και Carl Heron. Αρχαιολογική Χημεία . RSC Publishing (1996).}

_{Callcut, Vin. Σύντομη πρώιμη ιστορία του ορείχαλκου . Ένωση Ανάπτυξης Χαλκού Α.Ε. www.copper.org}

_{URL: http://www.copper.org/publications/newsletters/innovations/2000/01-brasses/history_brass.html}

Ακολουθήστε το Terence στο Google+