2005年5月26日
17世纪的印度黄铜星盘制造商比欧洲同行先进两个世纪李海大学他刚刚完成了为期四年的星盘研究。
布莱恩·纽伯里,谁获得了材料科学与工程博士学位,说,高锌含量在拉合尔星盘捏欧洲杯足球竞彩造(现欧洲杯线上买球在在巴基斯坦)证明了黄铜在1600年代初由一个co-melting技术并不发达的欧洲,直到19世纪。
星盘是一种由层层堆叠的薄金属圆盘组成的精美雕刻仪器，其设计目的是进行天文计算、显示时间、执行测量任务，并确定陆地上的距离和方向。从公元700年到19世纪中期，它们在伊斯兰世界和公元1000年到17世纪中期的欧洲被使用。
纽伯里在芝加哥阿贡国家实验室的先进光子源同步加速器上对40个星盘进行了x射线衍射、x射线荧光和x射线照相实验，测量了星盘的合金成分。他在里海考古冶金实验室工作，该实验室主要分析考古和历史金属制品。
同步加速器的x射线衍射设备聚焦一束比传统x射线亮1万亿倍的光，使科学家能2020欧洲杯下注官网够确定人造物品的体积(内部)组成，而不需要标准分析技术所要求的切割和抛光，这降低了它的艺术价值。
纽伯里的研究由阿贡和芝加哥的阿德勒天文馆和天文博物馆资助，是第一个使用非破坏性x射线衍射技术来分析历史金属制品的研究之一。
他于4月在伦敦大英博物馆、5月4日在阿贡和5月5日在阿德勒天文馆展示了他的研究成果。
纽伯里说，X射线衍射显示，17世纪在拉合尔生产的黄铜星盘中含有39-45重量%的锌，这是当时欧洲金属工人采用的传统黄铜制作方法——渗碳法无法达到的。
纽伯里在《粉末衍射》杂志2004年发表的一篇文章中写道:“胶结过程的一个实际限制是，由于反应的热力学，最大锌成分约为32%的锌。”
“黄铜成分[锌的重量百分比为39-45]只能通过金属锌和铜的共熔来制造。”
纽伯里说，胶结是古罗马人开发的一种黄铜制造技术，它比共熔更为复杂。锌矿石与铜金属和木炭一起放入坩埚中。将混合物加热，直到木炭中的碳将氧化锌还原为锌气和二氧化碳。然后，锌气可以扩散到固体铜中，但浓度不得高于锌的32%（重量百分比）。
用渗碳法制作的黄铜薄板需要多次加工和退火，这是一种加热金属以释放内部应力的过程，这种内应力是通过将其敲打（加工）成所需形状和厚度而产生的。
纽伯里说：“制作星盘的薄铜片非常耗时。”。“厚度为1 mm的等高仪板需要金属工人将其作为原材料的约1 cm厚的黄铜板进行至少五次加工和退火。”
通过共熔制造黄铜的金属工人首先生产锌金属，然后将其与铜熔化在一起形成黄铜。这种方法使工匠能够定制合金，以达到所需的锌和铜百分比。
用共熔炼制成的黄铜被加热到“热变形温度”，纽伯里说——足够热，所以它可以自由成形而不用担心开裂，但又不会热到熔化的程度。然后可以在一个周期内将其变形成所需的形状和厚度。
纽伯里说，增加黄铜合金中的锌含量也会导致金属发生明显的物理变化。
“锌添加得越多，金属就会变得越白。当锌含量达到10- 15%时，铜的天然红色开始呈现出金色。当锌含量达到25- 30%时，金的含量就会更加明显。当锌含量超过35%时，颜色会变得更黄，甚至是白色。
“超过35%的锌，黄铜更硬，更容易切割。这使得它更容易雕刻——这一特点使得拉合尔的星盘制造者能够雕刻出更精细的细节，从而制造出更精确的仪器。”
科学家们认为，锌金属在17世纪之前的几个世纪就已经在印度生产了——他们认为，主要是这样，所以它可以被重新氧化，用来制作药膏。
“有证据表明，早在13世纪(印度西北部的)扎瓦尔就生产金属锌，”纽伯里说，“但我们不完全确定它的用途。”
“我们在APS同步加速器的工作产生了第一个数据，表明到1600年，在黄铜生产中使用金属锌已经很成熟。”
除了使用x射线衍射来确定星盘中黄铜的主体成分外，纽伯里还使用x射线荧光（分析考古文物的标准工具）来测量黄铜的表面成分。
他发现锌含量在整体上明显高于表面，他将这种差异归因于加热导致黄铜中锌的挥发性。
黄铜中的锌极易挥发。当黄铜受热时，锌会从表面扩散出去。长时间的退火尤其会导致大量的表面锌损失
纽伯里希望通过研究薄薄的碗、盘子和其他由黄铜薄片制成的手工艺品，进一步了解印度次大陆金属加工的历史。
他已获得博士学位。迈克尔·诺蒂斯（Michael Notis）的研究，他是利海大学材料科学与工程教授，也是世界著名的考古冶金学家。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
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