پیشینهٔ تاریخی

عصر برنز پس از عصر مس رخ داده‌است. این تقسیم‌بندی به این جهت است که مصنوعات فلزی این دوره از  زندگی بشر، بیشتر ترکیبی از مس و قلع است به‌طوری‌که کاوش‌های دیرین‌شناسی  نشان داده، ساکنان ایران از پنج هزار سال پیش از میلاد مسیح نیز آلیاژ برنز را می‌شناخته‌اند و از آن برای ساختن مصنوعات فلزی خود  استفاده می‌کرده‌اند. مصنوعات مفرغی که در سایر نقاط دنیا ضمن حفاری‌های  گوناگون یافت شده، قدیمی‌تر از این تاریخ نیست؛ بنابراین می‌توانیم شروع  عصر برنز را از پنج هزار پیش از میلاد مسیح بدانیم. هزاران سال است که از برنز، کالاهای گوناگون می‌سازند. برنز اگرچه فلزی بسیار سخت و کار کردن با آن دشوار است، اما گفته می‌شود که چینی‌ها، مصری‌ها، یونانی‌ها، ایرانی‌ها و رومی‌های قدیم آن را می‌شناختند و از آن برای ساخت لوازم گوناگون استفاده می‌کردند. در کورن‌وال انگلیس معدن‌های زیادی وجود داشته که دارای ذخیره‌های عظیم قلع بوده‌است؛  بنابراین، قلعی که از کورن‌وال به‌دست می‌آمده، برای ساختن برنز در بخش‌های  دیگر اروپا استفاده می‌شده‌است. بیش از هزار سال قبل در کشورهای چین، کره و ژاپن هم از برنز استفاده می‌شده‌است. استفاده از کاسه‌های برنزی از قرون وسطی در کلیساهای انگلستان متداول شده‌است. در انگلستان ساختن بشقاب و فنجان‌های برنزی بسیار رایج بود، اما در همان زمان اشخاص ثروتمندتر از ظروف نقره‌ای استفاده می‌کردند و استفاده از ظروف برنزی فقط مختص طبقهٔ متوسط بود. در فرانسه، در قرن چهاردهم، از برنز برای ساختن ظرف‌های نوشیدنی، بشقاب، نمکدان، و قابلمه‌های غذا استفاده می‌کردند. در قرن چهاردهم در آلمان کارخانه‌ای تأسیس شد که در آن محصولاتی از برنز می‌ساختند. در همان زمان در بلژیک، هلند، سوئیس، روسیه و اسکاندیناوی نیز ظروف برنزی ساخته می‌شد. در ایالات متحده از برنز، در دوره‌های اولیهٔ کشف این قاره استفاده می‌شد و مقداری ظروف  برنزی مربوط به قرن هفدهم وجود دارد، اما تولید اساسی آن بین سال‌های ۱۷۵۰ و  ۱۸۵۰ میلادی انجام پذیرفت. در آن زمان از برنز برای تهیهٔ تمام ظروف  آشپزخانه استفاده می‌شد.



آدمک مفرغی

ترکیبات و ویژگی ها:

آلیاژهای برنز بسیار متفاوتی وجود دارد، اما معمولاً برنز متداول کنونی، دارای ۸۸٪ مس و ۱۲٪ قلع است. آلفا برنز از محلول جامد آلفا قلع در مس تشکیل شده‌است. در آلیاژهای آلفا برنز، از قلعِ ۴ تا ۵ درصد برای ساخت سکه، فنر، توربین و تیغ استفاده می‌شود. برنزهای تاریخی از نظر ترکیب، بسیار متغیر هستند، زیرا بیشتر فلزکاران گذشته، احتمالاً از هر ضایعاتی که در دسترس بود استفاده می‌کردند. در یک نمونه شمعدان برنزی از بریتانیای قرن دوازدهم، ترکیب آن حاوی مخلوطی از مس، روی، قلع، سرب، نیکل، آهن، آنتیموان، آرسنیک با مقدار غیرمعمول و زیادی نقره است و این مخلوط نشان می‌دهد که این شمعدان، از گنجینه‌ای از سکه‌های قدیمی ساخته شده‌است. برنزهای بنین مربوط به قرن سیزدهم در واقع برنجی هستند.  برنزها معمولاً آلیاژهایی انعطاف‌پذیر هستند که به‌طور قابل توجهی کمتر از چدن، شکننده هستند. برنز معمولاً تنها به‌صورت سطحی اکسید می‌شود. هنگامی‌که یک لایه اکسید مس (که در نهایت به کربنات مس تبدیل می‌شود) تشکیل شد، فلز زیرین از خوردگی بیشتر محافظت می‌شود. این را می‌توان در تندیس‌های مربوط به عصر هلنیستی مشاهده کرد. با این‌حال، اگر کلرید مس تشکیل شود، یک حالت خوردگی با نام «بیماری برنز» در نهایت آن را به‌طور کامل از بین می‌برد. آلیاژهای مبتنی بر مس دارای نقطه ذوب پایین‌تری نسبت به فولاد یا آهن هستند و به‌راحتی از فلزات تشکیل‌دهندهٔ آن‌ها تولید می‌شوند. آن‌ها به‌طور کلی حدود ۱۰ درصد چگالی بیشتری از فولاد دارند اما آلیاژهایی که از آلومینیوم یا سیلیسیم استفاده می‌کنند، ممکن است کمی چگالی کمتری داشته باشند. برنز نسبت به اکثر فولادها رسانای گرما و الکتریکی بهتری است. هزینهٔ آلیاژهای بر پایهٔ مس به‌طور کلی بالاتر از فولادها اما کمتر از آلیاژهای مبتنی بر نیکل است. مس و آلیاژهای آن کاربردهای بسیار متنوعی دارند که نشان‌دهندهٔ خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی چندمنظوره و همه‌کارهٔ آن هاست. برخی از این ویژگی‌های رایج، عبارت‌اند از رسانایی الکتریکی بالای مس خالص، ایجاد اصطکاک کم در برنز یاتاقان (برنزی که میزان سرب بالایی دارد - ۶–۸ درصد)، کیفیت رزونانسی برنز زنگ (۲۰٪ قلع، ۸۰٪ مس) و مقاومت در برابر خوردگی توسط آب دریا در چندین آلیاژ برنز. نقطهٔ ذوب برنز بسته به نسبت اجزای آلیاژی متفاوت است و حدود ۹۵۰ درجه سلسیوس (۱٬۷۴۲ درجه فارنهایت) است. برنز معمولاً غیرمغناطیسی است اما آلیاژهای ویژه‌ای از آن که حاوی آهن یا نیکل هستند، ممکن است ویژگی‌های مغناطیسی داشته باشند.

مجسمه سازی:

برنز به‌طور گسترده‌ای برای ریخته‌گری مجسمه‌های برنزی استفاده می‌شود. آلیاژهای معمولی برنز دارای خاصیت غیرعادی و مطلوبی هستند که درست پیش از گیرش، اندکی منبسط می‌شوند و در نتیجه، بهترین جزئیات یک قالب را پُر می‌کنند. پس از سرد  شدن، برنز، کمی جمع می‌شود و جدا شدن آن از قالب راحت‌تر می‌شود. مجسمه‌های برنزی به‌عنوان عالی‌ترین شکل مجسمه‌سازی در هنر یونان باستان در نظر گرفته می‌شدند. البته تعداد کمی از آن‌ها باقی مانده‌است، زیرا برنز مادهٔ ارزشمندی بود که در دوران باستان متأخر و دوره‌های قرون وسطی تا حدودی کمیاب بود. بسیاری از مشهورترین مجسمه‌های برنز یونانی، از طریق نسخه‌های رومی در سنگ مرمر شناخته شده‌اند که احتمال بقای آن‌ها بیشتر بوده‌است. در هند، مجسمه‌های برنزی از دورهٔ شاهنشاهی کوشانی، گوپتا و دوره‌های بعدی، یافت شده‌است. صنعتگران هندی مربوط به دورهٔ امپراتوری چولا در تامیل نادو از برنز برای ساختن مجسمه‌های پیچیده با جزئیاتی پرآذین که خدایان هندوئیسم را نشان می‌داد، استفاده کرده‌اند. در دوران باستان فرهنگ‌های دیگر نیز با استفاده از برنز آثار هنری عالی تولید می‌کردند. برای مثال: در آفریقا، سرهای برنزی پادشاهی بنین، در اروپا، برنزهای یونانی معمولاً از چهره‌هایی از اساطیر یونانی، در شرق آسیا، برنزهای آیینی چینی از دودمان شانگ و ژو. مجسمه‌های برنزی، اگرچه به خاطر ماندگاری طولانی‌شان شناخته می‌شوند، اما هنوز در معرض تخریب میکروبی توسط گونه‌های خاصی از مخمرها هستند. کاربرد برنز در دوران کنونی نیز به‌عنوان یکی از مواد انتخابی برای ساخت تندیس‌ها ادامه دارد.

ویدیو قالب گیری ماسه ای