中国魏晋南北朝时期手工业技术成就
魏晋南北朝时期虽是列国分踞、战乱频繁的时代,但却又是学术繁荣、技术进步、经济发展的时代。战乱使得各族人民四处迁徙,在全国出现了民族大融合的趋势。不同地区,不同行业的生产技术和工艺经验相互交流,使手工业生产出现了一个新局面。封建政府建立了专职工匠制,加强了对工匠的控制,手工业生产因此而加速专业化,工艺水平大大提高。冶金技术已达到炉水纯青的地步,出现了灌钢法、白铜和青铜、石范铸件;制瓷部门正式形成青、白瓷两大系统,色彩开始丰富起来,为唐三彩的出现奠定了基础;纺织印染业规模不断扩大、范围也是有增无减;造纸手工业五花八门,出现了众纸型,染纸与补纸技术也被广泛使用等等,代表了魏晋南北朝时手工业技术的发展水平。
1.灌钢法的出现与鼓风技术的提高
灌钢法就是用生铁和熟铁合炼成钢,先把含碳高的生铁溶化,浇灌到熟铁上,反复加热捶打,使碳渗入熟铁,增加熟铁的含碳量,就象洗面筋,淀粉揉尽,面筋自现。然后分别用牲尿和牲脂淬火成钢。牲尿含盐,淬火后冷却快,硬度也高于用水淬水;牲脂淬火,冷却速度很慢,但却使钢韧。这种方法在当时特别先进(大概最早起源于西晋)。南北朝时,灌钢已很流行,陶弘景把它作为炼钢的主要方法。灌钢冶炼法的发明和推广,使钢的生产效率有了较大的提高,从而使钢的产量大增,被普遍用于制造农具和手工业工具。
炼铁离不开鼓风,炼铁技术的进步要求鼓风技术的提高。三国时魏国的韩暨曾大力推广使用水排,节省人力、畜力,并能提高生产效率。这种水排为轮轴装置,比东汉时的水排略有改进。钢铁的铸造技术也有了发展,铸件中包括了除合金铸铁外的现代所有铸铁品种,另外还创造了生铁铸件经脱炭热处理变成钢件(铸件脱炭钢)的奇迹。
这一时期,冶铜工业已有相当的规模,为大肆铸造佛像,推动中国佛学发展起到了重要的作用。当时的铜矿主要集中在今山东、河南、湖北、四川、江苏一带,但因技术等条件的限制,而使铜的生产也受到限制。但在这一时期,白铜与黄铜的生产与利用,是中国合金冶炼技术史上的出色成就。白铜是银白色的铜镍合金或铜砷合金。黄铜是铜与锌的合金,据中国化学史专家推测,它大概最早出现于南北朝时期,是由碳酸锌矿石(时称炉甘石)与铜在还原炉中提炼出来的。但有的矿冶学者认为:早在西汉时人们已会制造铜锌合金的黄铜。此种主张以章鸿钊《中国用锌的起源》为代表,南北朝时的黄铜一般用来作装饰品,大概是产量很少的缘故。
2.制瓷技术的成熟
由于北方的战乱和江南经济的发展,使这一时期的瓷器生产主要集中在东南沿海、江南、四川等地。直到北魏统一黄河流域,南北对峙形成之后,北方才开始烧制青瓷,但北方这一时期的主要贡献还在于烧制成了白瓷。青瓷在东西汉之交出现之后,到魏晋南北朝时期,得到了进一步的发展。此时的青瓷,胎质坚实,通体施釉,釉层较厚,釉彩光润,并呈青绿色。特别是浙江绍兴、余桃一带的越窑产品最为有名,唐朝诗人陆龟蒙称赞说:"九秋雨露越窑开,夺得千峰翠色来。"其实青瓷不只有青色,还有绿、褐、黑等颜色,这是由釉中所含的金属元素决定的,特别是与铁的氧化程度、含量有关。在还原焰的作用下,还原不充分或铁的含量大,就会出现褐色、棕色、砖红,以至紫、黑等颜色。
白瓷的烧制也开始于这个时期。白瓷主要由氧化钙含量来决定颜色的纯净度,但也要求铁的含量越少越好,这自然要求对瓷土进行很好地筛选。现知最上的白瓷产在河南安阳。北齐武平六年(公元575年)范粹墓中出土的文物,包括碗、杯、三系缸、四系缸、长颈瓶等白瓷制品,造型与北部青瓷相同。这一时期的白瓷只产于北方,这可能与自然条件和历史沿革有关。白瓷的出现,改变了单色的"一道釉"状况,为以后的青花、釉里红、五彩、斗彩、粉彩等彩瓷的出现奠定了基础。白瓷的出现。标志着中国南青北白瓷的生产体系已具雏形,制瓷技术进入了一个新时期。此外,黄釉、黑釉瓷器也在这一时期出现了。漆黑发亮、美观实用的黑瓷为中国制瓷业增加了新品种,为日用瓷器生产开辟了新途径。在北魏迁都之后,又出现了复色铅釉陶,多为黄上加绿、白上加绿,或是多色并用,这种釉中挂彩技艺比前代大大前进了一步;为唐代多彩瓷器的出现提供了保障。
这一时期的在瓷器装饰上,内容远较汉代丰富,技巧也较高,出现了刻划、模印、贴花、堆塑、镂孔、施彩等工艺及图案类、花草类、人物类、建筑类、彩绘类等装饰。图案类主要有弦纹、网纹、菱形纹、散点纹、云气纹等;花草类有树叶、小团花、松枝等;动物类有龟、蛇、熊、牛、羊、虎、狮、神兽、夔龙等;人物类有奴仆、舞士、飞天等;建筑类有楼阁、长廊等;彩绘类有褐斑、绿条等。这一时期,瓷窑大量出现,其中有的已具相当的规模,有的长达半华里,这表明瓷器制造已成为手工业生产中的一个重要部门。
伴随着瓷窑规模的增大,家具也被大量用于造瓷过程,一来可充分利用窑中的空间和热量,又可提高瓷器质量。尤其是匣钵的使用,既可防止烟熏和尘埃污染,又可避免釉的分解、碱类挥发、硅酸析出而减少光泽,有效地保证了瓷器质量。
3.马钧在机械制造领域的贡献
马钧是我国古代杰出的机械制造专家,生活于三国时期,为曹魏扶风(今陕西兴平县东南)人,最突出的贡献是改进了翻车和织机。他对翻车作了极重要的改革,从而制成龙骨水车。该车结构精巧,可连续不断地提水,效率远比其它提水工具高,对于灌溉农田,发展农业生产作用巨大,被沿用了1000多年。他将旧的50蹑、60蹑的绫机(织布机)改成12蹑,大大简便了操作程度,提高了生产效率,这种织机被广泛使用。他还制成了久已失传的指南车,结构简单精确,其关键在于传动机构的或联或断,但却使木人的手臂始终指向南方,当车辆朝正南行驶时,车辆和木人下大齿轮分开,不受车轮转动影响,手臂朝南;当车辆偏正南方向左转弯时,车辕前端左移,后端右移,使右侧传动齿轮放落,使车轮的转动带动木人下大齿轮向右转动,并抵消车向左转弯的影响,使木人指向不变,向右转的原理同此。这种自动离合的机械,体现了当时机械制造的高超水平,是中国古代技术的卓越成就。据史载,他还创造了以木为轮,以水为动力的水转百戏,以及连弩和发石车等。
4.船舶制造与航海技术的进步
三国两晋南北朝时期,船只的数量、种类、质量大大超过了汉代。偏居东南的孙吴,在刚建立不久即拥有战船5000多艘,最大的可乘3000余人。
西晋的王濬在灭吴前曾组织人将许多小船联在一起,组成一个小小的可以移动的"水上城市"(当时称为"连舫"),四周用厚木板垒成"城墙",墙中和城中都有桨橹,周围开设四个门,城中可驰马。魏晋时所造的舸,行驶甚速,《太平御贤》称"飞驰如马之走陆地也。"北魏的造船业一向不很发达,但在公元430年这一年中,仅冀、定、杨三州所造船只即达3000艘。那时,军粮曾漕运至沃野镇,有专船二百艘负责运送。南朝的造船业更是发达,刘宋时著名科学家祖冲之制造的日行百余里的"千里船",是中国的第一艘桨轮船,标志着中国造船技术的又一大进步。萧梁时曾出现了多达160桨的高速快艇,这是中国历史上桨数最多的船,正因桨数多,使该船速度极快,南朝史《梁书.王僧辨传》中曾称该船"去来趣袭,捷过风电"。当时的战船,有"飞龙"、"翔凤"、"金翅"、"青雀"、"舴艋"等名称。一般的战船上都装有拍击敌船的"拍",有的多达6支。除此之外,南朝的船上已出现了安置在船尾上,可根据水深、流速而上下活动的升降舵,说明对舵的作用认识更加深刻。汉代出现的风帆也被很好地利用,面积不断加大,大帆竟用布120幅。帆的方位也作了调整,以利于更好地利用风力,有的船上还装上了可以改变方位的帆。
这一时期,人们在近海航行中,多利用海岸上或沿海岛屿上的特殊地物或其他特征作了为航行标志;在远洋航行中则利用日、月、星辰的方位来导航,这显然比汉代利用北斗七星和北极星来导航先进得多了。
5.制车与漆器制造
三国时诸葛亮曾制造"木牛流马",它是一种车子,用于运输军粮。虽然,《三国志.蜀志.诸葛亮传》中对这种车子的制作方法记述极详,但其后无人仿造,对后来运输工具的发展无甚影响。
记里鼓车是与指南车并称的中国古代奇车。基本原理是:车轮的转动带动一套减速齿轮系运转,让齿轮系最后的齿轮在车行1里或10里时刚好转过一周,再经过机械传动,使木人击鼓以计所行里程,这又是中国古代机械制造方面的一件杰出代表。
两晋时期,中国的漆器技术又大大前进了一步,出现了脱胎技术:先用木头和泥土塑造底胎,在底胎上再裹贴上几层麻布,再在麻布上涂漆,然后绘上各种所需的彩纹,干燥后再除去底胎,形成中空的漆塑像。南北朝时众多的佛寺塑像多用此法,大大推动了漆器工艺的繁荣。以后,漆器的使用已相当普遍、且深入民间。
6.造纸技术的进步
东汉蔡伦对造纸术进行改进之后,中国的造纸术不断提高。东晋时开始流行纯大麻纸、藤纸。西晋时曾创制了加工纸"发笺"(或"苔纸"),作法是:在捞纸前向纸浆中添加少量有色的纤维状物质(常用绿色的水苔或黑色的发菜),捞出后纸面有纵横交织的有色纹理。
南北朝时,由于纸张的应用越来越广泛,造纸作坊和纸张种类因而大增。多为未经加料和加工的本色纸,但也不乏精美的纸,纸的花色也不断增多。
据考古资料证明,早在4世纪时中国已有涂布纸(古代称粉笺),将白色矿物粉借淀粉糊成胶粘剂均匀涂在纸面制成的,比欧洲早了1400余年。这一时期,竹纸已被生产出来,这在中国造纸技术上又是一个发展。
早在秦汉时代,人们已运用黄柏汁将纸染成黄色,并能防蛀。《齐民要术》中详细介绍了这种染法:先将黄蘖(即黄柏)泡入水中,直到浸出纯汁,取出这些纯汁,然后把渣滓捣烂,放入水中煮,煮过后装入布袋,挤出汁,再捣煮,前后共捣3次,煮两次,将得到的汁与最初泡出的汁混合即可用来染纸。此法对成书也适用,只是要等到过夏再染,以免书的衔接处脱离。不过,先用熨斗烫过接缝之处,未过夏的书也可入潢。因此法相当简单,南北朝时的写本多染作黄色。另外,南北朝时还有了修补纸张的方法,所用补纸薄似薤叶,几至乱真。
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