Od Radżastanu do Waterbury: 2000 lat mosiądzu
Miedź - stopy cynku zostały wyprodukowane na początku 5 tysiąclecia pne w Chinach i były szeroko stosowane w Azji Wschodniej i Środkowej do II i III wpne. Artefakty te można jednak określić jako "naturalne stopy", ponieważ nie ma dowodów na to, że ich producenci świadomie wytwarzali stop miedzi i cynku. Zamiast tego jest prawdopodobne, że stopy zostały wytopione z rud miedzi bogatych w cynk, wytwarzając surowe mosiężne metale.
Dokumenty greckie i rzymskie sugerują, że celowa produkcja stopów podobnych do nowoczesnego mosiądzu, z użyciem miedzi i rudy bogatej w tlenek cynku, zwanej kalaminą, rozpoczęła się około 1 wieku pne.
Mosiądz kalaminowy wytworzono w procesie cementowania, w którym miedź topiono w tyglu wraz z rudą smithsonitu (lub kalaminy). W wysokiej temperaturze cynk obecny w takiej rudie odparowuje i przenika przez miedź, tworząc w ten sposób względnie czysty mosiądz o zawartości od 15 do 30% cynku.
Niedługo po tym, jak Rzymianie odkryli, jak produkować mosiądz, stop zaczął być wykorzystywany w monetach na terenach dzisiejszej Turcji. Mosiężne monety szybko rozprzestrzeniły się w całym Imperium Rzymskim, a istnieją dowody na to, że produkcja mosiądzu kalaminowego przeniosła się do Europy Północnej pod władzą Rzymu.
Po upadku Cesarstwa Rzymskiego lokalna produkcja była kontynuowana w Europie, ale nie w prawie takim samym stopniu.
Produkcja mosiądzu na subkontynencie indyjskim sięga również do pierwszego wieku pne, i to tutaj najprawdopodobniej opracowano proces "upuszczania" mosiądzu. W przeciwieństwie do procesu cementowania, w którym produkowano mosiądz kalaminowy, spawanie jest procesem, który bezpośrednio wytwarza metaliczny cynk z miedzią.
Upuszczanie pozwoliło producentom mosiądzów na większą kontrolę nad zawartością cynku, a tym samym na właściwości wytwarzanego stopu mosiądzu. Proces ten zależał jednak od dostępności metalicznego cynku, który był dostępny w Azji przed wiekami w Europie.
Z przemysłową produkcją cynku metalicznego występującego w pobliżu Zawaru w Radżastanie do XIV wieku, uważa się, że pierwszy mosiądz spawalniczy również został wyprodukowany w tym okresie.
Do tej pory najwcześniejszym rozstrzygającym dowodem użycia mosiężnego wytłaczanego mosiądzu jest astrolabium wykonane w Lahore około 1600 roku.
W Europie, przed nadejściem srebra i złota z Nowego Świata, mosiądz był używany jako szlachetny metal do ozdabiania pomników i grobowców kościelnych.
Rosnący popyt doprowadził do zwiększenia produkcji w Niemczech i Belgii w XV i XVI wieku, a do 1559 roku miasto Aachen w Niemczech miało podobno produkować ponad 13 000 ton mosiądzu rocznie. Tymczasem dokumenty z tego samego okresu pokazują, że duże ilości naczyń były wysyłane do Afryki Zachodniej, co sugeruje rozwój międzynarodowego zapotrzebowania na mosiądz.
Chociaż cynkowe wlewki z Chin i Indii wysyłane były do Europy już na początku XVI wieku, nie ma dowodów na to, że hutnicy utworzyli połączenie między cynku w rudach cyny i metalu cynku w tym czasie.
W Wielkiej Brytanii podejmowano liczne próby rozwoju produkcji mosiądzu od jego pierwszej produkcji w Tintern Abbey w 1568 r. Aż do zlikwidowania Royal Company w 1689 r. Ale dopiero po poprawie czystości angielskiej miedzi dokonano na początku XVIII wiek, kiedy produkcja mosiądzu zaczęła odnosić sukcesy w okolicach Bristolu, Swansea i Birmingham.
W 1738 roku William Champion opatentował metodę przemysłowej destylacji cynku metalicznego, którą wyprodukował w dużych ilościach, ale dopiero w 1781 roku James Emerson otrzymał patent na mosiądz do spawania. Chociaż początkowo nie był powszechnie akceptowany, głównie ze względu na koszty produkcji, w ciągu kolejnych 70 lat speleoterapia powoli zastąpiła cementację jako główny sposób produkcji stopów mosiądzu.
Przed rewolucją przemysłową były ograniczone zastosowania specjalnie dostosowane do mosiądzu.
Jednym z takich zastosowań były jednak szpilki dla przemysłu wełnianego. Walcownia z mosiądzu w Esher, Surrey, Anglia, pochodząca z 1697 roku, specjalizująca się w produkcji takich szpilek.
Produkcja mosiądzu w Ameryce rozpoczęła się po uzyskaniu niepodległości i była napędzana zapotrzebowaniem na mosiężne guziki do wojskowych mundurów. Podczas 1800 roku, Waterbury, Connecticut opracował duży przemysł związany z mosiądzu, produkujący zegary, guziki i lampy.
Wyjątkowe właściwości Brass wkrótce doprowadzą do jego wykorzystania w produkcji wielu instrumentów technicznych, takich jak zegary, zegarki, chronometry i narzędzia nawigacyjne.
W połowie XIX wieku opracowano nowsze i tańsze stopnie stopu, podobne do dzisiejszych frezów do cięcia, które znalazły zastosowanie jako poszycie kadłubów drewnianych statków. Cutty Sark, słynny kliper do herbaty, który przewiózł towary między Anglią i Australią w drugiej połowie XIX wieku, został schowany w mosiądzu Muntz, stopu miedzi z 60/40 opatentowanego w 1832 roku.
Innym ważnym zastosowaniem mosiądzu było opracowanie we Francji amunicji z wkładami amunicyjnymi około 1846 roku.
Zdolność Brass do przetoczenia w cienkie, odporne na korozję, niemagnetyczne i o niskim współczynniku tarcia sprawiła, że idealnie nadaje się do powłok naboju. The .44 Henry i .56-56 Spencer, używane w karabinach podczas amerykańskiej wojny domowej, były wykonane z mosiądzu.
Źródła:
Kharakwal, JS i LK Gurjar. "Cynk i mosiądz w archeologicznej perspektywie". Ancient Asia Journal of Society of South Asian Archaeology . Adres URL: http://www.ancient-asia-journal.com/article/view/aa.06112/23
Pollard, Mark i Carl Heron. Chemia Archeologiczna . RSC Publishing (1996).
Callcut, Vin. Krótka wczesna historia mosiądzu . Copper Development Association Inc. www.copper.org
URL: http://www.copper.org/publications/newsletters/innovations/2000/01-brasses/history_brass.html
Obserwuj Terence w Google+