Вначале была печь для обжига керамики.
Термические технологии древности – это ранние методы использования энергии для бытовых и технических целей. Между разными ветвями термических технологий (от выпечки хлеба, обжига гончарных изделий и стекольного производства до нескольких видов металлургии) существуют определенные взаимосвязи, и этапы их развития – это все расширяющиеся возможности техники и вовлечения в нее новых материалов. Потому полезно рассмотреть их вместе, обращая внимание на времена инноваций и достигаемые температуры. Для этой цели я собрал данные по инновациям в этой области в табличку (табл 1):
Таблица 1. Термические технологии древности.
Технологии | Температура | Старейшие находки | Дополнительное изобретение | Печь |
Гончарное производство раннее | До 750 ° C (костер) | Вестоницкая Венера 29000-25000 лет до н.э. Сосуд 18000 лет до н.э., Китай | Способ массового обжига керамики. | Нет. Керамика сушилась на солнце и/или обжигалась на костре. |
Печение хлеба | 180-200 | 5500-8000 лет до н.э. | Печь, дрожжевое тесто. | Печи использовались примерно с 5000-4000 до н.э. |
Гончарное производство, применение печей. | 900 ° C | Около 6500 гг. до н.э. | Гончарный круг - между 6000 и 4000 гг. до н.э. Месопотамия | Печь для обжига керамики около 6500 гг. до н.э. Месопотамия |
Плавка меди. | 1085 ° C | Выплавка меди вскоре после 6000 гг. до н.э.? | Печи для плавки меди – 5000 гг. до н.э. | |
Бронза | Плавление 950 ° C Литье около 1200 ° C | Бронзовый век 3500-1200 B.C. | Литье бронзы: примерно 3000 гг. до н.э. - Индия 2000 гг. до н.э. - Египет | Для плавления – печи, аналогичные печам для плавки меди. Литейные печи около 2000 г. до н.э. |
Стекло. | 900-1100 ° C | Раннее стекло – около 3500 гг. До н.э., Месопотамия Двойная плавка – первая при 750, вторая при 900-1000 | Применение дутья для изготовления стекла 1-2 вв. до н.э. Сирия? | |
Плавка серебра | 1235 ° C | Халдея, процесс рекуперации серебра, около 2500 гг. до н.э. | Где-то на раннем этапе начал применяться древесный уголь. | Печи около 2500 гг. до н.э |
Производство железа | 1200-1300 ° C | Начало процесса получения железа из руд около | Прозводство стали около 600 гг. до н.э | Использование существующих печей |
Конечно, древние времена, ранние периоды развития новых технологий не позволяют документировать периоды достижения очередных успехов совершенно надежно. К примеру, граница между обжигом керамики в костре и в печи – не так уж точна. Но факт, что она очень важна, поскольку печь для обжига керамики стала мостом к печам стекольным и металлургическим.
Такие печи достигали все больших температур, что мы видим по введению в оборот все более тугоплавких металлов. Успехи в создании печей – улучшение конструкции, позволяющее достигать все более высоких температур, не тратя при том избыточно топлива: где-то перед плавкой серебра началось применение древесного угля. Существенно, отмечать и внутренние для каждой области достижения: так, если бронзовый век начался примерно за 3500 лет до н.э., то ранние примеры литой бронзы требующей температур около 1200 ° C, относятся к Индии (около 3000 гг. до н.э), но все же большие отливки начали производить египтяне (примерно 2000 гг. до н.э.). Вообще местом развития новых термических технологий оказался в первую очередь Ближний Восток. Хотя в качестве конкурента выступает и Индия, которая, впрочем, имела в те времена интенсивные контакты с Месопотамией.
Попробуем нанести собранные данные по достижению температурных рубежей на график (рис. 1)
Рис. 1. Развитие температурных технологий.
Полученный график фиксирует факт эволюции от температур, которые дает костер (750 ° C) до температур порядка 1200 -1300 ° C. Собственно, маркером тут служит достигнутая плавка серебра – 1235 ° C. Далее, по мнению исследователей, продвинуться не удавалось. Это и отражает график: плавка серебра, литье бронзы, изготовление передельного железа – это температура предельная до того времени, около 1250° C, максимум 1300° C.
Суммируем за 4000 лет (6500-2500 гг. до н.э) удалось продвинуться на 400 ° C: в среднем по 100 ° C за тысячелетие. И потенциал, который состоял в улучшении керамических печей, был исчерпан.
Посмотрим далее на конкретные примеры их эволюции.
