Brązowy
Brąz to stop składający się głównie z miedzi , zwykle z około 12-12,5% cyny i często z dodatkiem innych metali (w tym aluminium , manganu , niklu lub cynku ), a czasami niemetali, takich jak fosfor lub metaloidy , takie jak arsen lub krzem . Te dodatki dają szereg stopów, które mogą być twardsze niż sama miedź lub mieć inne przydatne właściwości, takie jak wytrzymałość , plastyczność lub skrawalność .
Okres archeologiczny , w którym brąz był najtwardszym metalem w powszechnym użyciu, jest znany jako epoka brązu . Początek epoki brązu w zachodniej Eurazji i Indiach jest tradycyjnie datowany na połowę IV tysiąclecia pne (~ 3500 pne) oraz na początek II tysiąclecia pne w Chinach; gdzie indziej stopniowo rozprzestrzenił się na regiony. Po epoce brązu nastąpiła epoka żelaza , która rozpoczęła się od około 1300 roku pne i dotarła do większości Eurazji około 500 roku pne, chociaż brąz był nadal znacznie szerzej używany niż w czasach współczesnych.
Ponieważ historyczne dzieła sztuki były często wykonane z mosiądzu (miedź i cynk) i brązów o różnym składzie, współczesne muzealne i naukowe opisy starszych dzieł sztuki coraz częściej używają zamiast tego uogólnionego terminu „ stop miedzi ”.
Etymologia
Słowo brąz (1730–1740) zostało zapożyczone z brązu środkowo-francuskiego (1511), zapożyczonego z włoskiego brązu „bell metal, brass” (XIII wiek, przepisywane na średniowieczną łacinę jako bronzium ) z:
- bróntion , formacja wsteczna z bizantyjskiego greckiego brontēsíon ( βροντησίον , XI w.), Być może z Brentḗsion ( Βρεντήσιον , „ Brindisi ”, znany ze swojego brązu; lub pierwotnie:
- w swojej najwcześniejszej formie od staroperskiego birinj , biranj ( برنج , „mosiądz”, współczesny berenj ) i piring ( پرنگ ) „miedź”, z którego pochodziły również gruzińskie brinǯi ( ბრინჯი ), tureckie pirinç i ormiański brinj ( բրինձ ), również co oznacza „brąz”.
Historia
Odkrycie brązu umożliwiło ludziom tworzenie metalowych przedmiotów, które były twardsze i trwalsze niż było to wcześniej możliwe. Narzędzia z brązu , broń , zbroje i materiały budowlane , takie jak płytki dekoracyjne, były twardsze i trwalsze niż ich poprzednicy z kamienia i miedzi („ chalkolitu ”). Początkowo brąz był wytwarzany z miedzi i arsenu , tworząc brąz arsenowy lub z naturalnie lub sztucznie mieszanych rud miedzi i arsenu.
Najwcześniejsze znane dotychczas artefakty pochodzą z płaskowyżu irańskiego z V tysiąclecia pne i są wytapiane z rodzimej miedzi arsenowej i arsenków miedzi, takich jak algodonit i domeykit . Najwcześniejszy artefakt ze stopu cyny i miedzi datowany jest na ok. 4650 pne, na kultury Vinča w Pločniku ( Serbia ) i uważa się, że został wytopiony z naturalnej rudy cyny i miedzi, stannitu . Inne wczesne przykłady pochodzą z końca IV tysiąclecia pne w Egipcie , Suzie (Iran) i niektórych starożytnych miejscach w Chinach, Luristanie (Iran), Tepe Sialk (Iran), Mundigaku (Afganistan) i Mezopotamii (Irak). [ potrzebne źródło ]
Brąz cynowy był lepszy od brązu arsenowego, ponieważ proces tworzenia stopu można było łatwiej kontrolować, a powstały stop był mocniejszy i łatwiejszy do odlewania. Ponadto, w przeciwieństwie do arsenu , metaliczna cyna i opary z rafinacji cyny nie są toksyczne .
Cyna stała się głównym niemiedzianym składnikiem brązu pod koniec III tysiąclecia pne.
Rudy miedzi i znacznie rzadsza cyna nie są często spotykane razem (wyjątki obejmują Kornwalię w Wielkiej Brytanii, jedno starożytne miejsce w Tajlandii i jedno w Iranie), więc poważna obróbka brązu zawsze wiązała się z handlem. Źródła cyny i handel w starożytności miały duży wpływ na rozwój kultur. W Europie głównym źródłem cyny były brytyjskie złoża rudy w Kornwalii , którymi handlowano aż do Fenicji we wschodniej części Morza Śródziemnego .
W wielu częściach świata znaleziono duże skarby artefaktów z brązu, co sugeruje, że brąz reprezentował również magazyn wartości i wskaźnik statusu społecznego. W Europie znajdują się duże skarby narzędzi z brązu, zwykle siekiery z gniazdem (zilustrowane powyżej), które w większości nie wykazują śladów zużycia. W przypadku chińskich brązów rytualnych , które są udokumentowane w inskrypcjach, które noszą oraz z innych źródeł, sprawa jest jasna. Były one wytwarzane w ogromnych ilościach na potrzeby pochówków elitarnych, a także używane przez żyjących do rytualnych ofiar.
Przejście do żelaza
Chociaż brąz jest generalnie twardszy niż kute żelazo , z twardością Vickersa 60–258 w porównaniu z 30–80, epoka brązu ustąpiła epoce żelaza po poważnym zakłóceniu handlu cyną: migracje ludności około 1200–1100 pne zmniejszone wysyłka cyny po Morzu Śródziemnym iz Wielkiej Brytanii, ograniczając dostawy i podnosząc ceny. Wraz z poprawą sztuki obróbki żelaza żelazo stało się tańsze i poprawiło jakość. W miarę jak kultury przechodziły od ręcznie kutego żelaza do kutego maszynowo żelaza (zwykle wytwarzanego za pomocą młotów wyzwalających napędzanych wodą), kowale nauczyli się robić stal . Stal jest mocniejsza niż brąz i dłużej trzyma ostrzejsze krawędzie.
Brąz był nadal używany w epoce żelaza i jest używany do wielu celów do dnia dzisiejszego.
Kompozycja
Istnieje wiele różnych stopów brązu, ale zazwyczaj współczesny brąz składa się w 88% z miedzi i w 12% z cyny. Brąz alfa składa się ze stałego roztworu alfa cyny w miedzi. Stopy brązu alfa zawierające 4–5% cyny są używane do produkcji monet, sprężyn, turbin i łopatek. Historyczne „brązy” są bardzo zmienne pod względem składu, ponieważ większość metalowców prawdopodobnie używała dowolnego dostępnego złomu; metalem XII-wiecznego świecznika angielskiego Gloucester jest brąz zawierający mieszaninę miedzi, cynku, cyny, ołowiu, niklu, żelaza, antymonu, arsenu i niezwykle dużą ilość srebra – od 22,5% w bazie do 5,76% w pan pod świecą. Proporcje tej mieszanki sugerują, że świecznik powstał ze skarbu starych monet. XIII-wieczne Brązy z Beninu są w rzeczywistości mosiężne, a XII-wieczna romańska chrzcielnica w kościele św. Bartłomieja w Liège jest opisana jako zarówno z brązu, jak i mosiądzu .
W epoce brązu powszechnie stosowano dwie formy brązu: do odlewania używano „klasycznego brązu”, zawierającego około 10% cyny; a „łagodny brąz”, zawierający około 6% cyny, został wykuty z wlewków w celu wykonania arkuszy. Broń ostrzowa była przeważnie odlewana z klasycznego brązu, podczas gdy hełmy i zbroje były kute z miękkiego brązu.
Komercyjny brąz (90% miedzi i 10% cynku) i brąz architektoniczny (57% miedzi, 3% ołowiu , 40% cynku) są bardziej właściwie uważane za stopy mosiądzu, ponieważ zawierają cynk jako główny składnik stopowy. Są powszechnie stosowane w aplikacjach architektonicznych.
Plastikowy brąz zawiera znaczną ilość ołowiu, co zapewnia lepszą plastyczność, prawdopodobnie wykorzystywaną przez starożytnych Greków do budowy statków.
Brąz krzemowy ma skład Si: 2,80–3,80%, Mn: 0,50–1,30%, Fe: maks. 0,80%, Zn: maks. 1,50%, Pb: maks. 0,05%, Cu: reszta.
Inne stopy brązu obejmują brąz aluminiowy , brąz fosforowy , brąz manganowy, metal dzwonowy , brąz arsenowy , metal wziernikowy , brąz bizmutowy i stopy talerzy .
Nieruchomości
Brązy są zwykle stopami ciągliwymi, znacznie mniej kruchymi niż żeliwo. Zazwyczaj brąz utlenia się tylko powierzchownie; po utworzeniu warstwy tlenku miedzi (ostatecznie przechodzącej w węglan miedzi), znajdujący się pod nią metal jest chroniony przed dalszą korozją . Widać to na posągach z okresu hellenistycznego. Jeśli jednak utworzą się chlorki miedzi, tryb korozji zwany „ chorobą brązu ” ostatecznie całkowicie go zniszczy. Stopy na bazie miedzi mają niższe temperatury topnienia niż stal lub żelazo i są łatwiej wytwarzane z ich metali składowych. Są na ogół o około 10 procent gęstsze niż stal, chociaż stopy z aluminium lub krzemem mogą mieć nieco mniejszą gęstość. Brąz jest lepszym przewodnikiem ciepła i elektryczności niż większość stali. Koszt stopów na bazie miedzi jest generalnie wyższy niż stali, ale niższy niż stopów na niklu .
Miedź i jej stopy mają ogromną różnorodność zastosowań, które odzwierciedlają ich wszechstronne właściwości fizyczne, mechaniczne i chemiczne . Niektóre typowe przykłady to wysoka przewodność elektryczna czystej miedzi, niskie tarcie brązu łożyskowego (brąz o wysokiej zawartości ołowiu — 6–8%), właściwości rezonansowe brązu dzwonowego (20% cyny, 80% miedzi) i odporność na korozję powodowaną przez wodę morską kilku stopów brązu.
Temperatura topnienia brązu zmienia się w zależności od stosunku składników stopu i wynosi około 950 ° C (1742 ° F). Brąz jest zwykle niemagnetyczny, ale niektóre stopy zawierające żelazo lub nikiel mogą mieć właściwości magnetyczne.
Używa
Przez dłuższy czas do produkcji monet używano brązu lub stopów i mieszanek podobnych do brązu. Brąz był szczególnie odpowiedni do stosowania w armaturze łodzi i statków przed szerokim zastosowaniem stali nierdzewnej ze względu na połączenie wytrzymałości i odporności na korozję w słonej wodzie. Brąz jest nadal powszechnie stosowany w śrubach okrętowych i łożyskach zanurzonych.
W XX wieku krzem został wprowadzony jako podstawowy pierwiastek stopowy, tworząc stop o szerokim zastosowaniu w przemyśle i główną formę stosowaną we współczesnym rzeźbiarstwie . Rzeźbiarze mogą preferować brąz krzemowy ze względu na łatwą dostępność pręta lutowniczego z brązu krzemowego, który umożliwia dopasowaną kolorystycznie naprawę wad odlewów. Aluminium jest również używane do brązu aluminiowego z metalu konstrukcyjnego.
Części z brązu są twarde i zwykle używane do łożysk , zacisków, złączy elektrycznych i sprężyn .
Brąz ma również niskie tarcie w stosunku do różnych metali, co czyni go ważnym dla armat przed współczesną tolerancją , gdzie żelazne kule armatnie w przeciwnym razie tkwiłyby w lufie. Jest nadal szeroko stosowany do dziś w sprężynach, łożyskach, tulejach, łożyskach prowadzących przekładni samochodowych i podobnych elementach, a szczególnie często występuje w łożyskach małych silników elektrycznych . Brąz fosforowy nadaje się szczególnie do precyzyjnych łożysk i sprężyn. Jest również stosowany w strunach gitarowych i fortepianowych .
W przeciwieństwie do stali, brąz uderzany o twardą powierzchnię nie generuje iskier, dlatego (wraz z miedzią berylową ) jest używany do wyrobu młotków , pobijaków , kluczy i innych trwałych narzędzi do użytku w atmosferze wybuchowej lub w obecności łatwopalnych oparów. Brąz jest używany do produkcji wełny z brązu do zastosowań w obróbce drewna, gdzie wełna stalowa odbarwiłaby dąb .
Brąz fosforowy jest używany do śmigieł okrętowych, instrumentów muzycznych i styków elektrycznych. Łożyska są często wykonane z brązu ze względu na jego właściwości cierne. Można go impregnować olejem, aby uzyskać zastrzeżony olej Oilite i podobny materiał do łożysk. Brąz aluminiowy jest twardy i odporny na zużycie i jest używany do produkcji łożysk i obrabiarek.
Rzeźby
Brąz jest szeroko stosowany do odlewania rzeźb z brązu . Zwykłe stopy brązu mają niezwykłą i pożądaną właściwość lekkiego rozszerzania się tuż przed zastygnięciem, wypełniając w ten sposób najdrobniejsze szczegóły formy. Następnie, gdy brąz stygnie, nieco się kurczy, co ułatwia oddzielenie od formy.
Asyryjski król Sennacherib (704–681 pne) twierdzi , że jako pierwszy odlał monumentalne posągi z brązu (do 30 ton) przy użyciu dwuczęściowych form zamiast metody traconego wosku .
Posągi z brązu były uważane za najwyższą formę rzeźby w sztuce starożytnej Grecji , choć przetrwało niewiele, ponieważ brąz był cennym materiałem, którego brakowało w późnym antyku i średniowieczu. Wiele najsłynniejszych greckich rzeźb z brązu jest znanych z rzymskich kopii w marmurze, które miały większe szanse na przetrwanie.
W Indiach znaleziono rzeźby z brązu z okresów Kushana ( skarb Chausa ) i Gupta ( Brahma z Mirpur-Khas , Akota Hoard , Sultanganj Buddha ) i późniejszych okresów ( Hansi Hoard ). Indyjscy rzemieślnicy hinduscy z okresu imperium Chola w Tamil Nadu używali brązu do tworzenia skomplikowanych posągów metodą odlewania na wosk tracony z ozdobnymi detalami przedstawiającymi bóstwa hinduizmu . Ta forma sztuki przetrwała do dziś, z wieloma silpisami, rzemieślnikami, pracującymi na obszarach Swamimalai i Chennai .
W starożytności również inne kultury wytwarzały z brązu dzieła sztuki wysokiej . Na przykład: w Afryce brązowe głowy Królestwa Beninu ; w Europie greckie brązy, typowo przedstawiające postacie z mitologii greckiej ; we wschodniej Azji chińskie rytualne brązy z czasów dynastii Shang i Zhou — częściej naczynia ceremonialne, ale zawierają też figurki.
Brąz trwa do czasów współczesnych jako jeden z materiałów wybieranych do monumentalnych rzeźb.
Tańcząca dziewczyna , grafika harappańska ; 2400-1900 pne; brązowy; wysokość: 10,8 cm; Muzeum Narodowe ( Nowe Delhi , Indie)
Rytualny trójnożny kocioł ( ding ); około XIII wieku pne; brąz: wysokość z uchwytami: 25,4 cm; Metropolitan Museum of Art (Nowy Jork)
Starożytna egipska statuetka kuszyckiego faraona ; 713-664 pne; brąz, liść z metalu szlachetnego; wysokość: 7,6 cm, szerokość: 3,2 cm, głębokość: 3,6 cm; Muzeum Sztuki Metropolitan
Etruska podstawa statywu do thymiaterionu (kadzidła); 475-450 pne; brązowy; wysokość: 11 cm; Muzeum Sztuki Metropolitan
Brąz Artemizjonu ; 460-450 pne; brązowy; wysokość: 2,1m; Narodowe Muzeum Archeologiczne ( Ateny )
Statuetka starożytnego Egiptu przedstawiająca Izydę i Horusa ; 305-30 pne; solidny odlew z brązu; 4,8 × 10,3 cm; Muzeum Sztuki w Cleveland ( Cleveland , Ohio , USA)
Starożytny grecki posąg śpiącego Erosa ; III – II wiek pne; brązowy; 41,9 × 35,6 × 85,2 cm; Muzeum Sztuki Metropolitan
Rzeźba Buddy Gupty oferująca ochronę; koniec VI – początek VII wieku; stop miedzi; wysokość: 47 cm, szerokość: 15,6 cm, średnica: 14,3 cm; z Indii (prawdopodobnie Bihar ); Muzeum Sztuki Metropolitan
Para francuskich rokokowych psów ogniowych (chenets); około 1750; brąz złocony; wymiary pierwszej: 52,7 x 48,3 x 26,7 cm, drugiej: 45,1 x 49,1 x 24,8 cm; Muzeum Sztuki Metropolitan
Francuski neoklasycystyczny zegar kominkowy ( pendule de cheminée ); 1757-1760; brąz złocony i patynowany, dąb fornirowany hebanem, biała emalia z czarnymi cyframi i inne materiały; 48,3 × 69,9 × 27,9 cm; Muzeum Sztuki Metropolitan
Para francuskich psów ogniowych Chinoiserie ; 1760-1770; brąz złocony; wysokość (każda): 41,9 cm; Muzeum Sztuki Metropolitan
zima ; autorstwa Jeana-Antoine'a Houdona ; 1787; brązowy; 143,5 x 39,1 x 50,5 cm, wysokość cokołu: 86,4 cm; Muzeum Sztuki Metropolitan
Lustra
Zanim stało się możliwe wytwarzanie szkła o akceptowalnie płaskich powierzchniach, brąz był standardowym materiałem na lustra. Brązu używano do tego celu w wielu częściach świata, prawdopodobnie na podstawie niezależnych odkryć.
Lustra z brązu przetrwały z egipskiego Państwa Środka (2040–1750 pne) i Chin z co najmniej ok. 550 pne. W Europie Etruskowie robili lustra z brązu w VI wieku p.n.e., podobnie jak lustra greckie i rzymskie . Chociaż weszły do użytku inne materiały, takie jak metal wziernikowy , a lustra ze szkła zachodniego w dużej mierze przejęły, lustra z brązu były nadal produkowane w Japonii i innych miejscach w XVIII wieku i nadal są produkowane na małą skalę w Kerali w Indiach.
Instrumenty muzyczne
Brąz jest preferowanym metalem na dzwony w postaci stopu brązu o wysokiej zawartości cyny, znanego jako metal dzwonowy , który zazwyczaj zawiera około 23% cyny.
Prawie wszystkie profesjonalne talerze są wykonane z brązu, co zapewnia pożądaną równowagę między trwałością a barwą . Stosowanych jest kilka rodzajów brązu, zwykle brąz B20 , który zawiera około 20% cyny, 80% miedzi ze śladami srebra lub twardszy brąz B8 wykonany z 8% cyny i 92% miedzi. Gdy zawartość cyny w dzwonku lub talerzu wzrasta, barwa spada.
Brąz jest również używany do uzwojenia stalowych i nylonowych strun różnych instrumentów strunowych, takich jak kontrabas , fortepian, klawesyn i gitara. Struny z brązu są zwykle zarezerwowane w fortepianie dla tonów o niższej tonacji, ponieważ mają lepszą jakość podtrzymania niż stal o dużej wytrzymałości na rozciąganie.
Brązy o różnych właściwościach metalurgicznych są szeroko stosowane w idiofonach bitych na całym świecie, zwłaszcza w dzwonach, misach, gongach , talerzach i innych idiofonach z Azji. Przykłady obejmują tybetańskie misy dźwiękowe , dzwony świątynne o wielu rozmiarach i kształtach, jawajski gamelan i inne instrumenty muzyczne z brązu . Najwcześniejsze znaleziska archeologiczne z brązu w Indonezji pochodzą z 1–2 pne, w tym płaskie płyty prawdopodobnie zawieszone i uderzone drewnianym lub kościanym młotkiem. Starożytne bębny z brązu z Tajlandii i Wietnamu pochodzą sprzed 2000 lat. Brązowe dzwony z Tajlandii i Kambodży pochodzą z 3600 roku pne.
Niektóre firmy produkują obecnie saksofony z brązu fosforowego (od 3,5 do 10% cyny i do 1% fosforu). Brąz Bell / B20 jest używany do wykonywania pierścieni tonowych wielu profesjonalnych modeli banjo . Pierścień tonowy to ciężki (zwykle 3 funty, 1,4 kg) złożony lub łukowaty metalowy pierścień przymocowany do grubej drewnianej obręczy, na którą naciągnięta jest skóra lub najczęściej plastikowa membrana (lub główka) - to dzwon z brązu co daje banjo wyraźny, potężny dolny rejestr i czysty rejestr wysokich tonów przypominający dzwon. [ potrzebne źródło ]
Odniesienia biblijne
Istnieje ponad 125 odniesień do brązu („nehoszet”), który wydaje się być hebrajskim słowem określającym miedź i dowolne jej stopy. Jednak uważa się, że Starego Testamentu nie byli w stanie wytwarzać cynku (potrzebnego do produkcji mosiądzu), więc jest prawdopodobne, że „nehoszet” odnosi się do miedzi i jej stopów z cyną, obecnie nazywaną brązem. W Biblii Króla Jakuba nie używa się słowa „brąz”, a „nehoszet” zostało przetłumaczone jako „mosiądz”. Współczesne tłumaczenia używają „brązu”. Brąz ( nehoshet ) był szeroko stosowany w Przybytku do przedmiotów, takich jak ołtarz z brązu (Wj, rozdz. 27), kadź z brązu (Wj, rozdz. 30), naczynia i lustro (Wj, rozdz. 38). Wspomniano o tym w relacji Mojżesza trzymającego brązowego węża na słupie w Księdze Liczb, rozdz. 21. W Pierwszej Księdze Królewskiej wspomina się, że Hiram był bardzo biegły w obróbce brązu i wykonał wiele elementów wyposażenia Świątyni Salomona , w tym filary, kapitele, stojaki, koła, miski i talerze, z których niektóre były bardzo dekoracyjne (zob. :13-47). Brąz był również szeroko stosowany jako zbroja bojowa i hełm, jak w bitwie Dawida i Goliata w 1 Samuela 17:5-6;38 (zob. także 2 Kron. 12:10).
Monety i medale
Brąz był również używany w monetach; większość „miedzianych” monet to w rzeczywistości brąz, zawierający około 4 procent cyny i 1 procent cynku.
od wieków był używany do wyrobu różnego rodzaju medali , a „ brązowe medale ” znane są współcześnie z przyznawania za trzecie miejsce w zawodach sportowych i innych imprezach. Termin ten jest obecnie często używany w odniesieniu do trzeciego miejsca, nawet jeśli nie przyznano żadnego brązowego medalu. Użycie częściowo wywodzi się z trio złota , srebra i brązu, które reprezentuje pierwsze trzy epoki człowieka w mitologii greckiej: złoty wiek , kiedy ludzie żyli wśród bogów; srebrny wiek , w którym młodość trwała sto lat; i epoka brązu , epoka bohaterów. Po raz pierwszy zastosowano go podczas zawodów sportowych na Letnich Igrzyskach Olimpijskich w 1904 roku . Na imprezie w 1896 r. Zwycięzcom przyznano srebro, a wicemistrzom brąz, podczas gdy w 1900 r. Zamiast medali wręczono inne nagrody.
Brąz jest normalnym materiałem na pokrewną formę plakietki , zwykle prostokątnego dzieła sztuki z płaskorzeźbą , na rynek kolekcjonerski.
Zobacz też
- Obiekt artystyczny
- Fundacja dzwonów
- Ozdoby z brązu i mosiądzu
- Brązownictwo
- Chińskie napisy z brązu
- Mosiądz odporny na odcynkowanie
- Zegar kominkowy w stylu Cesarstwa Francuskiego
- Lista stopów miedzi
- Pozłacany brąz
- Seagram Building , pierwszy budynek biurowy na świecie, w którym na elewacji zastosowano wytłaczany brąz
- UNS C69100 (Tungum), stop brązu miedzi, aluminium, niklu, cyny i cynku
- Sztuka Joruba
Linki zewnętrzne
- Brąz w Curlie
- Brązowe dzwony
- „Lost Wax, Found Bronze”: wyjaśnienie odlewania metodą traconego wosku
- „Animacja flash procesu odlewania metodą traconego wosku” . Rzeźba Jamesa Penistona . Źródło 2008-11-03 .
- Viking Bronze - Odlew z brązu ze starożytnego i wczesnego średniowiecza