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铁柱不锈奥秘

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铁柱不锈奥秘
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在印度德里城附近的麦哈洛里,矗立着一根公元5世纪铸造的巨大铁柱。这根铁柱高6.7米,直径约1.37米,用熟铁铸成,实心,柱顶有着古色古香的装饰花纹。据说这根铁柱是为纪念旃陀罗王而铸造的。

但最令人惊异的是,铁柱在露天中耸立了1500余年,经历了无数风吹雨打,至今仍没有一点生锈的痕迹!人们都知道,铁是最容易生锈的金属,一般的铸铁,不用说千年,几十年就锈蚀贻尽了。

如果说古代的印度人早已掌握了冶炼不锈铁器的技术,只是这种技术后来失传了,那他们为什么没有在同时代冶炼出其他任何不生锈的铁制器具呢?而且古印度的典籍中,也没有任何关于这方面的记载。

几个世纪以来,印度德里的铁柱一直高高耸立,欢迎着来参观图布尖塔的游客。始建于700年前、位于印度普里和科纳克的庙宇内的铁梁却有明显腐蚀过的痕迹。即使在现代,钢铁的防腐蚀也是一个难题,那么究竟是什么神奇的力量守卫着古老的德里之柱?

这根神奇的柱子吸引着全世界许多科学家的眼光,从考古学家到腐蚀化学家都对这个现象提出各种各样的理论。但最终是当地的一位学者、坎普尔大学的材料工程师拉马穆尔西・巴拉苏布拉马尼安发现了这根柱子的奥秘。

他首先分析了铁柱的表面,提取了上面的一块锈斑,发现它含磷量很高。这种元素与铁和空气接触发生了化学反应,形成磷酸氢盐的水合物,在铁柱开始生锈时,由磷、铁和空气形成的保护膜防止了锈迹的进一步发展。

通常,铁的生锈是由两种原因造成的,一是化学腐蚀,另一种是电化学腐蚀。同一种金属在经过热处理和机械加工之后会造成内部的不均匀,也会形成微电池,使金属受到腐蚀,在这种情况下,潮湿的空气往往充当了电解质。

因此,德里铁柱在建立起来之后就面临着生锈的可能,由于浇铸和锻造时必定会形成一些不均匀和细小的瑕疵,直接面临着化学腐蚀和电化学腐蚀。

但是,德里铁柱中的磷是使其免遭锈蚀厄运的直接保护神。正是这种元素促成了保护膜的形成,保护了这根柱子,一开始就阻止了腐蚀反应的发生。

另外,巴拉苏布拉马尼安认为,德里温和的气候也是这根柱子免受腐蚀的重要原因之一。这一地区一年的大部分时间里,相对湿度从未超过70%。只有在这种情况下,空气才足以凝结成为传导微电流的导体。而在德里,这样高的湿度一年只有20天,湿度超过70%的天数仅2个多月。

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