首頁 奇妙的材料:改變世界的12種化學物質和它們背後的科學傳奇

第十章 創造奇跡的『輕金屬』 ——鋁

兼顧防禦與機動性

盔甲的曆史可以說是一部人類孜孜不倦改良盔甲的血淚史。從最初的青銅胸甲開始,到後來的鎖子甲和魚鱗甲(用皮革繩連接魚鱗狀的金屬片),人類一直在追求製造出更加輕便、靈活的盔甲。然而,隨著長弓和火槍等威力強大的新型武器嶄露頭角,為了對抗這些武器,盔甲逐漸變成覆蓋全身的厚重金屬外殼,這種發展趨勢導致輕便靈活的盔甲成了難以企及之物。

被稱為“最後的騎士”的神聖羅馬帝國皇帝馬克西米利安一世(1459—1519)自行組建了私人盔甲作坊,致力開發具有實戰性的輕量型盔甲。經過多方研究,工匠們發現,將薄護板加工成波形可以提高盔甲的堅固度,利用盔甲上的凹槽抵擋敵方刀劍、弓矢的攻擊,並最終研製出著名的流線型盔甲。然而,即使是這個工藝精細的馬克西米利安式盔甲,其重量也超過了20千克。普通人一旦穿上,真可以說得上是舉步維艱。

馬克西米利安一世

日本的盔甲分量也不輕。對於當時身材矮小的日本人來說,這是個大麻煩。據說,日本戰國時期大名今川義元剛穿上盔甲便摔了一跤,要不是別人幫忙根本無法爬起來。對於戰士來說,盔甲是保障生命的防具,然而,一旦選錯,盔甲反而成了催命符。

輕質的木材和布類防禦效果不好,而堅硬的鐵或者青銅則太重,做成盔甲以後會降低穿戴者的機動性——這個跨越千年的難題令無數武將和盔甲匠人煩惱不已。可是,一種特殊材料能夠輕而易舉地解決這個問題。對於我們現代人來說,這種材料在生活中無處不在,也是本章介紹的主角——鋁。

鋁的比重大約為2.70,約為鐵(7.78)和銅(8.94)的三分之一。因此,用鋁製成的盔甲分量很輕。雖然強度比兩者略遜一籌,但是鋁合金的硬度足以媲美兩者。現代相當於盔甲的物品是防暴警察使用的警盾和防護服,其主要材料便是鋁合金。近年來,使用透明的聚碳酸酯(PC)製作的警盾日益增加,第十一章將對此進行詳述。