蒸汽機是壹種往復式動力機器,它將蒸汽的能量轉化為機械功。蒸汽機的出現引起了18世紀的工業革命。直到20世紀初,它仍是世界上最重要的原動機,後來逐漸讓位於內燃機和汽輪機。
16年底到17年底,英國采礦業尤其是煤礦已經發展到相當規模,僅靠人力和畜力難以滿足抽幹地下水的要求,而現場有豐富廉價的煤炭作為燃料。現實的需要,促使英國的帕潘、薩弗裏、紐科門等許多人投身於“火力提水”的探索和實驗。
薩弗裏制造的世界上第壹臺實用的蒸汽水泵於1698年獲得名為“礦工之友”的英國專利。他先在壹個蛋形容器中充入蒸汽,然後關閉蒸汽進氣閥,向容器外噴射冷水,使容器內的蒸汽凝結形成真空。打開進水閥,礦井底部的水在大氣壓力的作用下通過進水管被吸入容器內;關閉進水閥,重新打開進汽閥,利用蒸汽壓力將容器內的水通過排水閥壓出。當容器內的水排幹並充滿蒸汽時,關閉蒸汽進口閥和排水閥,再次噴水使蒸汽凝結。如此反復循環,兩個蛋形容器交替工作,可以不斷排水。
薩弗裏的水泵依靠真空吸力抽水,抽水深度不能超過六米。為了從幾十米深的礦井中抽水,需要在礦井深處安裝水泵,利用高蒸汽壓力將水抽到地面,這在當時無疑是困難和危險的。
紐科門和他的助手卡利在1705年發明了大氣蒸汽機來驅動獨立水泵,被稱為紐科門大氣蒸汽機。這種蒸汽機首先在英國普及,然後在歐洲大陸推廣,直到19世紀初仍在制造其改型產品。紐科門大氣蒸汽機的熱效率很低,這主要是由於蒸汽進入氣缸後,凝結在剛被水冷卻的氣缸壁上,損失了大量的熱量。只在煤價低的產煤區推廣。
1764年,英國儀器修理工詹姆斯·瓦特在為格拉斯哥大學修理紐科門蒸汽機模型時註意到了這壹缺點,並在1765年發明了冷凝器與缸壁分離的蒸汽機,並在1769年獲得了英國專利。在早期,瓦特的蒸汽機仍然使用平衡桿和拉桿機構來驅動水泵。為了清除冷凝器中的冷凝物和空氣,瓦特安裝了壹個空氣泵。他還在汽缸外壁安裝了夾層,並用蒸汽加熱汽缸壁,以減少冷凝損失。
1782左右,瓦特進壹步改進了機器,完成了兩項重要發明:在主動冷加工行程中間,關閉進汽閥,使蒸汽膨脹做功,提高熱效率;使蒸汽在活塞兩側做功(雙動式),提高輸出功率。這時候活塞要拉下杠桿,推上杠桿,扇形平衡桿和拉鏈都不再適用,於是瓦特發明了平行四邊形機構。瓦特還在18年底將曲柄連桿機構應用於蒸汽機。
瓦特的創造性工作使蒸汽機迅速發展。他把只能提水的機械變成了可以廣泛使用的蒸汽機,蒸汽機的熱效率提高了壹倍,大大降低了煤耗。因此,瓦特是蒸汽機的改革家。
18世紀後期以來,蒸汽機不僅廣泛應用於采礦,還廣泛應用於冶煉、紡織、機械制造等行業。它使英國的紡織品產量在20多年間增加了5倍(從1766增加到1789),為市場提供了大量的消費品,加速了資金的積累,對運輸業提出了迫切的要求。
在船舶上使用蒸汽機作為推進動力的實驗始於1776年,經過不斷改進,美國富爾頓制造了第壹艘實用的開輪推進蒸汽機船“克萊蒙特”號。從那以後,蒸汽機在船上用作推進動力已經有壹百多年了。
1801年,英國的特裏維西克提出了可移動蒸汽機的概念。1803年,這種利用鐵軌的可移動蒸汽機首次出現在煤礦區,這就是機車的雛形。英國的斯蒂芬森不斷改進機車,於1829年制造出“火箭”蒸汽機車。機車以46公裏/小時的速度牽引著壹節載有30名乘客的車廂,引起了各國的關註,開創了鐵路時代。
19年底,隨著電力應用的興起,蒸汽機壹度作為電站的主要動力機械。1900年,美國紐約有壹個單機功率五兆瓦的蒸汽機電站。
蒸汽機的發展在20世紀初達到頂峰。它具有恒轉矩、變速、可逆、運行可靠、制造維修方便等優點,因此被廣泛應用於電站、工廠、機車、船舶等各個領域,特別是在軍艦上,成為當時唯壹的原動機。
蒸汽機按蒸汽在活塞壹側或兩側做功,可分為單作用式和雙作用式;按氣缸排列,可分為立式和臥式;根據蒸汽是在壹個缸內膨脹還是在多個缸內依次連續膨脹,可分為單膨脹型和多膨脹型;按蒸汽在缸內的流向,可分為回流式和單流式;按排氣方式和排氣壓力可分為冷凝式、大氣式和背壓式。
簡易蒸汽機主要由氣缸、底座、活塞、曲柄連桿機構、滑閥配汽機構、調速機構和飛輪組成,氣缸和底座是靜止部件。來自鍋爐的新蒸汽通過主汽閥和節流閥進入滑閥室,由滑閥交替控制進入氣缸左側或右側推動活塞運動。
蒸汽機的發展首先體現在功率和效率的提高,而功率和效率的提高主要依賴於蒸汽參數的提高。蒸汽機開始時蒸汽壓力只有0.11 ~ 0.13 MPa,19世紀初達到0.35 ~ 0.7 MPa。1920年代為6 ~ 10 MPa。蒸汽溫度方面,19年末未超過250℃,但在30年代使用在450 ~ 480℃。
至於效率,在瓦特初始階段連續運轉的蒸汽機的總效率按燃料的熱值計算不到3%;到1840,最好的冷凝式蒸汽機總效率可以達到8%;到20世紀,蒸汽機的最高效率可以達到20%以上。
轉速方面,18年末,瓦特蒸汽機只有40 ~ 50轉;20世紀初,轉速達到100 ~ 300轉/分,部分蒸汽機壹度達到2500轉/分。從功率上來說,最開始單機功率只有幾馬力,20世紀初的船用蒸汽機功率可以達到25000馬力。
隨著蒸汽參數和功率的提高,蒸汽不可能在壹個缸內繼續膨脹,而必須在相連的缸內繼續膨脹,於是就有了多級膨脹蒸汽機。由於潤滑油閃點的限制,蒸汽機所用蒸汽的最高溫度壹般低於400℃,機車、船舶等移動式蒸汽機略低,大部分不高於350℃。考慮到膨脹的可能性和結構的經濟性,常用壓力在2.5 MPa以下。蒸汽參數有限,也限制了蒸汽機功率的進壹步提高。
蒸汽機的出現和改進促進了社會和經濟的發展,但同時,經濟的發展反過來對蒸汽機提出了更高的要求,如高功率、高效率、重量輕、體積小等。雖然人們對蒸汽機進行了很多改進,擴大了使用範圍,提高了性能,但是隨著汽輪機和內燃機的發展,蒸汽機因為存在不可克服的弱點而逐漸衰落。
蒸汽機的弱點是:離不開鍋爐,整個裝置笨重龐大;新鮮蒸汽的壓力和溫度不能太高,排汽壓力也不能太低,這樣很難提高熱效率;它是往復式機器,慣性力限制了轉速的提高;工作過程不連續,蒸汽流量有限,限制了動力的提升。
因此,拋棄了笨重鍋爐的內燃機以其重量輕、體積小、熱效率高、操作靈活等優點,逐漸取代了輪船和機車上的蒸汽機。汽輪機具有熱效率高、單機功率大、轉速高、單位功率重量輕、運行穩定等優點,將蒸汽機推出電站。
然後電機因為使用方便,取代了蒸汽機在工業設備上的應用。而小功率蒸汽機的熱效率比汽輪機高,所以在產煤區或者只有劣質燃料的地區,或者在壹些特殊場合,蒸汽機還有發揮作用的空間。
蒸汽機有很大的歷史作用,推動了機械工業乃至社會的發展。隨著它的發展而建立起來的熱力學和機理,為汽輪機和內燃機的發展奠定了基礎。汽輪機繼承了蒸汽機以蒸汽為工質的特點,采用凝汽器降低排氣壓力,摒棄了往復運動和間歇進汽的缺點;內燃機繼承了蒸汽機的基本結構和傳動形式,采用燃料直接輸入氣缸燃燒的方式,形成熱效率高得多的熱循環;同時,蒸汽機中使用的汽缸、活塞、飛輪、飛錘調速器、閥門和密封件是許多現代機器的基本部件。
雜交水稻
選擇兩個具有壹定遺傳差異、優良性狀互補的水稻品種進行雜交,生產出具有雜種優勢的壹代雜種,即為雜交水稻。
雜種優勢是生物學中的普遍現象,利用雜種優勢提高作物產量和品質是現代農業科學的主要成就之壹。
鐳
壹種化學元素。化學符號Ra,原子序數88,原子量226.0254,屬於周期表中的IIA族,是堿土金屬的壹員,也是壹種天然放射性元素。1898年m .居裏和p .居裏從瀝青鈾礦提取鈾後的礦渣中分離出溴化鐳,1910年電解氯化鐳制取金屬鐳。它的英文名來源於拉丁語radius,意思是“射線”。地殼中鐳的含量為1×10-9%。現已發現,質量數為206 ~ 230的同位素,除鐳223、鐳224、鐳226、鐳228為天然放射性同位素外,其余均為人工合成。鐳存在於所有鈾礦中,每2.8噸鈾中含有1克鐳。
鐳是壹種銀白色金屬,熔點700℃,沸點低於1140℃,密度約為5g/cm3。鐳是最活潑的堿土金屬,在空氣中與氮和氧迅速反應生成氮化物和氧化物,與水反應劇烈生成氫氧化鐳和氫氣。鐳最外層電子層有兩個電子,氧化態為+2,只形成+2價化合物。鐳鹽和相應的鋇鹽是化學性質相似的同晶化合物。氯化鐳、溴化鐳、硝酸鐳都溶於水,硫酸鐳、碳酸鐳、鉻酸鐳不溶於水。鐳有劇毒,能代替人體內的鈣,在骨骼中濃縮。急性中毒可引起骨髓損傷和造血組織嚴重損傷,慢性中毒可引起骨瘤和白血病。鐳是生產鈾的副產品。用硫酸從鈾礦石中浸出鈾時,鐳以硫酸鹽形式存在於礦渣中,然後轉化為氯化鐳。以鋇鹽為載體,通過分級結晶可以得到純凈的鐳鹽。金屬鐳是由電解氯化鐳制成的。鐳及其衰變產物發出伽馬射線,可以破壞人體內的惡性組織,所以鐳針可以治愈癌癥。
元素名稱:鐳
元素的原子量:[226]
元素類型:金屬
發現者:瑪麗·居裏和皮埃爾·居裏:1898。
發現過程:
1898是瑪麗·居裏和皮埃爾·居裏發現的。1910年,居裏夫人和德賓電解純凈的氯化鐳溶液,用汞作陰極得到鐳汞齊,再蒸餾掉汞得到金屬鐳。
元素描述:
密度為6.0克/立方厘米(20℃)。熔點為700℃,沸點約為1140℃。銀白色光滑軟金屬。在空氣中不穩定,易與氮氣結合,在空氣中易氧化。它與水反應釋放出氫,生成氫氧化鐳Ra(OH)2。溶於稀酸。化學性質與鋇非常相似;所有的鐳鹽都與相應的鋇鹽同形。鐳能生成僅微溶於水的硫酸鹽、碳酸鹽、鉻酸鹽和碘酸鹽;鐳的氯化物、溴化物和氫氧化物可溶於水。已知鐳有13同位素,226Ra的半衰期最長,為1622年。
元素源:
它存在於多種礦石和礦泉中,但含量極其稀少,更多的來自瀝青鈾礦。從瀝青鈾礦中提取鈾時,鐳通常以硫酸鹽的形式與鋇壹起在酸不溶性殘渣中回收並提純。
元素使用:
鐳能放出α和γ射線,產生放射性氣體氡。鐳可以破壞和殺死細胞和細菌。因此常被用於治療癌癥等。此外,鐳鹽和鈹粉的混合制劑可作為中子輻射源,用於探測石油資源和巖石成分。
元素輔助數據:
發現釙後不久,居裏夫婦又有了壹個驚人的結果。他們從鈾礦中分離出富含釙的鉍化合物後,還分離出具有強放射性的鋇化合物。他們認為,這種礦物還含有第二種未知的放射性元素,與鋇同時分離出來。他們的合作者貝爾蒙特成功研究了這種未知的放射性元素。1898年2月,巴黎科學院發表了壹份關於他們與博蒙特合作的報告:“...以上原因使我們相信這種放射性新物質中含有壹種新元素,我們建議稱之為鐳。……"
鐳,鐳的拉丁名,來源於拉丁詞“半徑”,其元素符號定義為ra。
瀝青鈾礦中的鐳含量很少,但也只有千萬分之壹或千萬分之三。要分離它,需要大量瀝青鈾礦。從1898到1902,在簡陋的實驗室裏苦心分析巨量(壹噸)的礦渣,最終在1902中提取出0.1g的金屬鐳,並初步測定了其原子量。
鐳的發現
在貝克勒對鈾的放射性進行開創性的觀察和研究後,他發現鈾射線和X射線壹樣,可以使空氣和其他氣體導電,釷化合物也被發現具有類似的性質。
從1896開始,居裏夫人和她的丈夫進行了系統的發現,在各種元素及其化合物和自然物體中尋找這種效應。
瑪麗亞·斯可羅多夫斯卡·雅,著名的居裏夫人,於10月7日出生在波蘭華沙的壹個書香世家。我爸爸是大家的物理教授,我媽媽是鋼琴家。瑪麗亞有著父親的智慧和母親的靈巧,從小就對科學實驗產生了濃厚的興趣。
1891年,她去巴黎讀書。完成學業後,她原本打算回到正遭受沙皇蹂躪的祖國,為祖國盡壹份綿薄之力,同時也為父母盡壹份女兒的孝心。
然而,與法國物理學家皮埃爾·居裏先生的相識、相戀和終生相伴,徹底改變了她原本的計劃,她只好在法國生活,並於1897生下了壹個可愛的女兒。
貝克勒現象引起了居裏夫婦的強烈興趣。射線釋放的力量從何而來?這種輻射的本質是什麽?
居裏夫人致力於鈾鹽的研究。她廣泛收集和研究各種鈾鹽礦石。她被鈾鹽礦石的神奇光芒所吸引,她對這種特殊的礦石傾註了特殊的愛。
受過嚴格系統的高等化學教育的居裏夫人在研究鈾鹽礦石時認為,沒有理由證明鈾是唯壹能發出輻射的化學元素。她猜測壹定有其他元素也有同樣的力量,只是人們還不知道而已。
她根據門捷列夫的元素周期律,壹個壹個地確定元素。結果,她很快發現了另壹種釷化合物,它也自動發出射線,與鈾射線相似,強度接近。
居裏夫人意識到,這種現象絕不僅僅是鈾的特性,必須給它起壹個新的名字。居裏夫人將其命名為“放射性”,鈾、釷等具有這種特殊“輻射”功能的物質被稱為“放射性元素”。
後來,在她丈夫皮埃爾先生的幫助下,她測量了她能收集到的所有礦物質。她想知道還有哪些礦物質具有放射性。
在測量中,她有了另壹個戲劇性的發現。在當時捷克斯洛伐克的壹種瀝青鈾礦中,她發現其放射性強度比原先認為的要大許多倍。
那麽,這種異常和超標的放射性是從哪裏來的呢?這些瀝青鈾礦中的鈾和針的含量永遠無法解釋她觀察到的放射性強度。
所以,只能有壹種解釋。這些瀝青質礦物中含有壹種比鈾和針的放射性大得多的新元素,而且它不是當時人類已知的元素。它必須是壹個未知元素。
居裏夫人的發現引起了皮埃爾先生的註意,居裏夫婦攜手並進,向未知的科學領域發起了強有力的進攻。
在條件極其惡劣的實驗室裏,通過居裏夫婦堅持不懈的長期努力,1898年7月,他們宣布發現了這種新的元素,其放射性比純鈾高400倍。
為了紀念她飽受折磨的祖國波蘭,新元素被命名為釙(意為波蘭)。
1898 65438+2月,居裏夫婦宣布他們發現了第二種放射性元素,這種元素的放射性比釙更強。他們把這種新元素命名為
“鐳”。
但是,由於沒有釙和鐳的樣品和原子量,當時的科學界幾乎沒有人願意相信他們這個令人震驚的新發現。
居裏夫婦決心不惜任何代價提取釙和鐳的樣本,壹方面是為了證實它們的存在,另壹方面是為了讓自己更加確定。
當然,這是壹件非常困難的事情。
因為含有釙和鐳的瀝青鈾礦是壹種昂貴的礦物,它主要存在於波希米亞的San Joachimsthal礦。通過熔煉這種礦物,人們可以提取鈾鹽來制造彩色玻璃。
居裏夫婦是壹對擁有可觀經濟資源的知識分子,他們無力支付購買瀝青鈾礦的高額費用。但他們沒有被眼前的這個“障礙”嚇倒,幾乎各種方法都試過了。
幾經周折,奧地利政府正式決定先向居裏夫婦捐贈壹噸廢渣,並承諾如果他們未來需要大量礦渣,可以以最優惠的條件供應給他們。
居裏夫婦長長地舒了壹口氣。他們向朋友借錢,籌集了壹筆錢,因為他們還得購買這種原材料,並支付到巴黎的運費。
他們再次陷入漫長的等待中。
壹天早上,太陽剛剛升起,壹輛像運煤卡車壹樣的重型馬車停在居裏夫婦家門口。
居裏夫人高興極了,她日夜等待的瀝青鈾礦終於來了,她夢寐以求的鐳就藏在這裏!
她急忙用刀割斷繩子,撕開粗布口袋,將壹雙纖細的手深深插入褐色礦物中,她必須從中提取鐳。
居裏夫人立即投入到繁重的提取工作中。她將20多公斤廢渣放入冶煉鍋加熱熔化,用壹根粗鐵棒連續攪拌沸騰的渣液數小時,然後從中提取僅百萬分之壹的微量物質。
從1898到1902,經過無數次的提取,處理了幾十噸的礦渣,最後得到0.1 g的鐳鹽,測定其原子量為225。
鐳終於誕生了!
鐳的發現在科學界引發了壹場真正的革命。1903年,居裏夫婦雙雙獲得諾貝爾物理學獎。居裏夫人的巨大成功絕非易事。凝聚著居裏夫人的汗水和淚水,這完全是居裏夫人心血的結晶。
飛機(飛機,飛機,飛機,飛機),
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飛機
壹種重於空氣的飛機,有機翼和壹個或多個發動機,能靠自身動力在大氣層中飛行。
飛機有兩個基本特征:壹是密度高於空氣,靠動力驅動;第二是飛機有固定的機翼,提供升力使飛機在天空中翺翔。不具備上述特征的,不能稱之為飛機。這兩項缺壹不可。比如密度小於空氣的飛行器,就是氣球或者飛艇;如果沒有動力裝置,只能在空中滑翔,那就叫滑翔機;如果飛機的機翼不是固定的,則是直升機或旋翼機通過旋轉機翼產生升力。所以飛機的精確定義是:它是壹種有固定機翼的動力飛機,比空氣重。
為了讓讀者對飛機有更清晰的認識,我在這裏澄清壹些容易混淆的術語。在壹些報刊上,我們可以看到“固定翼飛機”、“固定翼飛機”這樣的名詞,其實指的就是飛機。但這些名詞並不準確。因為“固定翼飛機”包括飛機和滑翔機,而“固定翼飛機”是壹個重復的稱謂,因為“飛機”已經包括了固定翼的內容。更多的時候,很多人會說“直升機”,這也是很不恰當的,因為直升機是用旋翼來提供升力的,和飛機屬於完全不同的壹類飛機。
與其他交通工具相比,飛機有許多優點:
很快。目前,噴氣式客機的速度大約是每小時900公裏。
高流動性。飛機飛行不受山川、河流、沙漠、海洋的阻擋,可以根據乘客和貨物的數量隨時增加航班數量。
安全舒適。根據國際民航組織的統計,民航每1億旅客公裏平均死亡人數為0.04人,是普通交通事故死亡人數的十分之壹至百分之壹,與鐵路運輸並列為最安全的運輸方式。
但是飛機作為交通工具也有其自身的局限性:
價格昂貴。無論是飛機本身還是飛行所消耗的燃油,都遠遠高於其他交通方式。
受天氣條件影響。雖然現在航空技術已經能夠適應大部分氣象條件,但是風、雨、雪、霧等惡劣氣象條件仍然會影響飛機的起降安全。
著陸點有限制。飛機必須在機場起飛和降落。壹個城市最多有幾個機場,受周邊凈空條件限制,機場多分布在郊區。由於從機場到市區往往需要較長的中轉過程,為高速列車提供了800公裏以內的城際運輸市場空間。
所以飛機只適合重量輕,時間要求緊急,航程短的運輸。
危險。盡管民航客機每1億客運公裏的死亡人數遠低於其他交通工具,但批評者認為飛機本身的旅程遠長於其他交通工具,因此下調了這壹數字。從壹些數據來看,這架飛機並不是特別安全。
飛機不僅廣泛應用於民用運輸和科學研究,也是現代軍事的重要武器,因此分為民用飛機和軍用飛機。
民用飛機除了客機和運輸機,還包括農業機、護林機、航測機、醫療救援機、觀光機、公務機、運動機、實驗研究機、氣象機、特技機、執法機等。
飛機也可以根據其部件的形狀、數量和相對位置來分類。按機翼數量可分為單翼機、雙翼機和多翼機。根據機翼相對於機身的位置,可分為下單翼機、中單翼機和上單翼機。根據機翼的平面形狀,可分為直翼飛機、後掠翼飛機、後掠翼飛機和三角翼飛機。根據平尾的位置和有無平尾,可分為正常布局飛機(機翼後有平尾)、鴨翼飛機(前機身有小機翼)和無尾飛機(無平尾);飛機的正常布局包括單垂尾、雙垂尾、多垂尾和V型尾。按推進裝置的類型,可分為螺旋槳飛機和噴氣式飛機;按發動機類型可分為活塞式飛機、渦槳飛機和噴氣式飛機;按發動機數量可分為單發飛機、雙發飛機和多發飛機。根據起落架的類型,可分為陸地飛機、水上飛機和水陸兩棲飛機。也可以按照飛行器的飛行性能來分類:按照飛行器的飛行速度,可以分為亞音速飛行器、超音速飛行器和高超音速飛行器。根據飛機的航程,可分為近程飛機、中程飛機和遠程飛機。
四大發明
指南針
指南針是用來判斷方向的簡單工具。指南針的前身是中國古代四大發明之壹的新浪。主要部件是可以在軸上自由旋轉的磁針。磁針在地磁場的作用下可以保持在磁子午線的切線方向。磁針的北極指向地理南極,這個性質可以用來辨別方向。它常用於航海、大地測量、旅遊和軍事。
火藥
火藥是中國古代四大發明之壹。因為它是由硝石、硫磺和木炭混合而成,而且當時人們把這三樣東西當作藥物來治病,所以取名“火藥”,意為“火藥”。
自秦漢以來,煉金術士就用硫磺、硝石等物質煉丹,並從偶然的爆炸中獲得靈感。經過多次實踐,他們找到了火藥的配方。三國時期,壹位聰明的技師馬俊,用紙包火藥,做出了娛樂用的“爆炸頭仗”,開創了火藥的應用。
唐朝末年,火藥開始應用於軍事。人們用投石機點燃火藥包,扔出去燒死敵人。這是最原始的火炮。後來,人們在箭桿頭部附近包裹球形火藥,點燃導火索。後來,他們用弓箭射火藥,燒死敵人。還有火藥,毒藥,加上壹些浸出,桐油等。,搗碎在壹起做成毒球。點燃後用弓箭射死敵人,成了“萬人敵”。宋代時,人們將火藥裝入竹筒中,在火藥背後綁上微小的“定向棒”,點燃火管上的硝酸鹽,使管內火藥迅速燃燒,產生向前的推力,使其飛向敵陣爆炸。這是世界上第壹枚火藥火箭。後來發明了火槍和槍。這些是用竹子制成的原始管狀火器,它們是現代槍支的祖先。
造紙
造紙術的發明是中華民族對世界文明的貢獻之壹。
大約3500年前的商朝,中國就有了刻在龜甲獸骨上的文字,稱為甲骨文。春秋時期,龜甲、獸骨被竹片、木屑代替,稱為竹簡、木簡。甲骨文和竹簡都很重。戰國時期,思想家惠施外出講學,隨身帶了五本書和簡牘,於是有了學富五車的典故。西漢時,宮廷貴族中,用絲綢或棉紙書寫。蠶絲是蠶絲的總稱。在絲綢上寫字,很容易寫。它不僅比竹簡多得多,還可以在上面作畫,但價格昂貴,只有少數皇家貴族才能使用。在公元前2世紀的西漢早期,紙就已經出現了。
活字印刷
印刷術是中國古代四大發明之壹。始於隋代的雕版印刷,經宋仁宗的畢升發展完善,產生了活字印刷術,由蒙古人傳到歐洲,所以後人稱畢升為印刷術的始祖。中國的印刷術是現代人類文明的先驅,為知識的廣泛傳播和交流創造了條件。
雕版印刷就是用刀在壹塊木頭上刻出壹個凸出的反寫,然後上墨印在紙上。每印壹本新書,板子都要從頭刻,非常慢。刻錯了就要重新刻,辛苦可想而知。
公元1004年至1048年間,北宋刻家畢升用細而粘的泥土做成長方形的長柱,上面刻上字,放入窯中用力燒制,形成活字。然後根據文章內容,把字按順序排好,放在鐵架上做成印刷板,再放在火上加熱壓平,就可以印刷了。打印後取下活字,下次再用。這種改進的印刷被稱為凸版印刷。
這種印刷方法雖然原始簡單,但和現代印刷術的原理是壹樣的,讓印刷技術進入了壹個新的時代。
後來元代著名的農學家、機械師王鎮發明了適合漢字復雜特點的木制活字和比較簡單的轉盤排版法,後來又發明了金屬活字,改進了活字印刷。唐朝的印刷版畫傳到了日本。8世紀後期,日本完成了《達拉尼經》,隨後流傳到朝鮮民主主義人民共和國、阿聯酋和東歐。15世紀,德國人學會了用合金鑄造建築,畢升開創的活字印刷術傳遍了歐洲。
北宋科學家、政治家沈括曾在《孟茜談》中寫過壹篇名為《活板門》的文章,裏面詳細介紹了活板門印刷的全過程,通俗易懂,非常詳細。