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（5）冶金技术
近年来，考古发现了大量的唐代金银器饰。这些器饰尤其银器质地优良，
这表明隋唐时期冶银术的进步。
中国含银的辉银矿（AgS）往往与方铅矿（pbs）共生。因此，中国古代
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的银往往是从含银的辉银矿和方铅矿的共生矿中，先炼成粗铅，再提炼出银。
根据1971年发掘的章怀太子李贤墓中6块炼银渣块的化验分析，以及宋代赵
彦卫的《云麓漫钞》记载，有人推测唐代采用的可能是“吹灰法”的工艺：
先采取黑色银矿石——辉银矿，然后根据铅和银能互相熔解的特性，在炼银
时“入铅”，即加入足够的金属铅，在冶炼中把矿石中的银全部析出，再利
用铅的比重较大，而与渣滓分离，然后继续炼铅银合金，使铅氧化生成氧化
铅（PbO），从而析出银。这种炼银方法就是“吹灰法”。吹灰法的使用提高
了银的纯度和回收率，是古代比较先进的炼银方法。
唐代银器不仅质地优良，而且人们已经能够使用简单的车床进行切削、
抛光，焊接、铆、镀、刻凿等工艺技术也达到了较高的水平，因此唐代的金
银器饰加工精美、造型优美，品质优异，一直为后人所赞颂。
到了宋元时期，有色金属矿和黑色金属矿的开采都有更大的发展。当时
全国有14处金场56处银场，有的银矿、铜矿甚至有10万人日夜开采。北宋
立国后四、五十年，铁年产量较唐代约增加了4倍，铜增加3倍，锡增加1
倍，金增加1倍，铅增加4倍。这极大地促进了冶金技术的发展。
宋元时期，中国冶金技术的重要成就在于强化炼铁炉的生产以提高产
量，因此鼓风技术、燃料、筑炉技术均有很大进步。当时已有木风箱的前身
——木风扇。木风扇由2人以上使用。开闭木箱盖板以鼓风，盖板以及木箱
与风管的连接处均有一个活门，一为进风口，一为出风口。盖板扇动，两扇
活门交替开闭，同时两具木风扇交叉使用，因此可以连续鼓风。这种木风扇
结构牢固，体积庞大，所以风量、风压都显著提高，从而强化冶炼过程，大
大提高钢铁产量。欧洲出现同类的鼓风技术要晚五六百年。中国也最早使用
煤炼铁。据苏轼作的《石炭行》，我们可以知道，早在1078年，徐州利国监
附近发现煤矿，用来炼铁，效果很好，节约了大量的木炭。欧洲使用煤炭炼
铁则是18世纪的事情了。当时中国筑炉技术也很发达。炼铁炉所用耐火材料
有瓶砂 （碎陶瓷末）、白色耐火土和炭屑等。合成较好的耐火材料后，再加
小麦穗和泥作为配用材料和粘结剂，既能抵抗炉渣浸蚀，又能耐较高温度。
元代陈椿的《熬波图》曾经描述过当时的一种化铁炉：炉形炉口小，能减少
热量损失；上口小而下部炉膛大，更能使炉料顺行，避免悬料事故；炉子下
部收口，使热量集中有利于熔铁；炉脐上的窍和溜与近代炼铁炉也比较相似。
这种化铁炉每化1斤铁用1斤炭，燃料耗用量很节约，可见化铁炉的结构还
是比较合理的。
宋代还推广胆铜法，以提高铜的产量。宋代张甲的《浸铜要录》详细记
载了胆水浸铜的工艺技术，是一部冶金技术的专著。11世纪末，何薳《春渚
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记闻》记载了白铜的生产技术。这些也都是中国古代冶金技术的光辉成就。
（6）造船技术
中国造船历史非常悠久，早在上古时代就出现了筏和独木舟。到了春秋
战国时期，造船技术已有相当规模，内河航运已然很发达，甚至能作近海航
行。中国造船体系的形成大约是在秦汉时期。汉代生产楼船的技术很成熟，
而且出现了船尾舵、高效率的推进工具帆等，还能进一步有效利用风帆，作
印度洋沿岸的远航。再经过魏晋南北朝时期的发展，为隋唐宋元时期中国造
船技术的高度发展奠定了物质基础。
唐代是宋元时期造船技术高度发达的准备阶段。唐代李皋发明了车船。
李皋车船的意义在于它把船舶推进器的运动方式由平动变为转动，由断续作
用变为连续作用，为实现船舶机械化迈出了重要一步。可惜，这样重要的发
明在唐朝一直销声匿迹，默默无闻，只是到了宋代才有了重要进展。唐代出
现的海鹘船的命运也是如此，到宋代才大量制造各种新型海鹘船。
造船技术在宋元时期的发展和当时的社会背景是分不开的。由于宋代在
京城大量屯驻禁军，物质供应，特别是粮食供应成为当务之急。当时交通运
输主要依赖水运，为此宋初建国即疏浚河道以通水运。以后大约每年还海运
江淮米300多万石入京城，这极大地刺激了对船舶的需要。此外，宋元时期
工商业很发达。原材料的周转，商品的流通也需要依靠船舶水运。当时凡靠
江河溪流能通航的州县，往往工商业也因此繁荣昌盛。因此，宋元时期的水
运是国家的命脉。
为此，宋代在全国各处修建官船场。江淮以南，广东、福建等沿海地区
甚至每州都有自己的官船场。官船场主要由监官、正匠和兵级组成。监官由
政府派充，是管理人员；正匠是政府以招募的名义拘收的技术工人；兵级是
由厢兵中调归船场使用的杂力役。官船场规模往往很大，估计生产人员在400
人左右。此外也有一些私船场也从事船舶制造。因此，宋代船舶数量众多，
名类庞杂。
宋元时期造船技术的主要成就有三。首先在动力机械方面，宋以前的造
船技术的发展主要表现为船只形体的增大，当时的楼船往往高十余丈，容千
百人。不过由于受动力机械的限制，无法撑驾，只能从上游顺水放下，经常
“制不由人”。而宋代工匠在动力机械方面大显身手。例如宋代发展了车船。
车船的构造船体与普通船相差无几，只是不用浆楫而用车、轮。车装在船上，
轮列在两房船侧之外，轮周横装短木板，叫做楫。车和轮以轴相连，踏车夫
用脚踏车，通过轴带动轮一起转动，轮周的楫就泼水使船行进。同时，宋代
车船往往车、桨并用，以车弥补桨船动力不连续的的缺陷，以桨提高车船的
机动灵活性。因此，宋代车船动力强劲、机动灵活，在中国造船技术史上独
树一帜。除车船外，宋代还改进木桨船，制造了多桨船；合理利用风作动力
制造帆船。这些都使得宋代船舶动力大为改观，为造船技术的发展打开一个
新领域。
其次，宋元时期的造船设备也有改进。隋朝时，大船的制造还必须在水
中进行。船工立于水中，以至腰以下为海水浸泡，腐烂生蛆，极为悲惨。宋
熙宁中（公元1068～1077年），宦官黄怀信设计修造龙舟的设施时发明了船
坞。方法是先凿一个可以容纳龙舟的大澳，下面置柱，架大木梁。使用时先
引水入澳，龙舟驰入，然后车出澳中的水，船体下落时就停在木梁上以供修
复。修完后放水入澳，船身浮起。因为澳上建大屋，作为藏船之所，故称船
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坞。金朝官员张中彦又发明了滑道，用大木修治成斜坡，乘凌晨霜滑时使人
拽船入水。船坞和滑道的发明改善了船工的工作条件，对船舶制造业的兴起
大有裨益。
远洋巨型海船的制造是宋元时期的另一大成就。根据马可·波罗的记载，
海船船身用枞木或松木制造，有1层甲板；船底和两舷用2到3层木板，有
4层舱室，共有房间50—100间左右；一般4—6桅，每船8—10橹，每橹4
人。大船甲板下的内舱之间采用水密隔舱，严密分隔。即使有一部分漏水，
也不会流入他舱，导致全船沉没。远洋海船巨大坚固和水密隔舱保证了航行
安全，促进了宋元海运的发展。例如1281年郑震率航海商船从泉州出发，经
印度洋航线花了3个月时间到达斯里兰卡，为中国海运赢得了声誉。
中国造船技术独辟蹊径，自成体系。西方的木帆船是从刳木而成的独木
舟发展起来的，因此其纵向主要构件是龙骨，横向主要构件�