Chinesische GeschichteBearbeiten
Kupfernickellegierungen waren den Chinesen seit etwa dem dritten Jahrhundert vor Christus als „weißes Kupfer“ bekannt. Einige Waffen, die während der Zeit der Streitenden Reiche hergestellt wurden, wurden mit Cu-Ni-Legierungen hergestellt. Die Theorie der chinesischen Ursprünge des baktrischen Kupfernickels wurde 1868 von Flight vorgeschlagen, der feststellte, dass die Münzen, die als die ältesten noch entdeckten Kupfernickelmünzen angesehen wurden, eine sehr ähnliche Legierung wie der chinesische Paktong hatten.
Der Autor-Gelehrte, Ho Wei, beschrieb genau den Prozess der Herstellung von Kupfer-Nickel in etwa 1095 AD. Die Paktong-Legierung wurde als hergestellt beschrieben, indem kleine Pillen von natürlich vorkommendem Yunnan-Erz zu einem Bad aus geschmolzenem Kupfer gegeben wurden. Wenn sich eine Schlackenkruste bildete, wurde Salpeter zugegeben, die Legierung gerührt und der Barren sofort gegossen. Zink wird als Zutat erwähnt, aber es gibt keine Details darüber, wann es hinzugefügt wurde. Das verwendete Erz wird als ausschließlich aus Yunnan verfügbar bezeichnet, nach der Geschichte:
„San Mao Chun waren in Tanyang während eines Hungerjahres, als viele Menschen starben, also nahm Ying bestimmte Chemikalien und projizierte sie auf Silber, verwandelte es in Gold, und er verwandelte auch Eisen in Silber – so konnte das Leben vieler gerettet werden. alle, die chemische Pulver durch Erhitzen und Umwandeln von Kupfer durch Projektion herstellten, nannten ihre Methoden „Tanyang-Techniken“.
Die späte Ming- und Qing-Literatur hat sehr wenig Informationen über Paktong. Es wird jedoch erstmals namentlich im Thien Kung Khai Wu von circa 1637 erwähnt:
„Wenn lu kan shih (Zinkcarbonat, Kalamin) oder wo chhein (Zinkmetall) gemischt und mit Chih thung (Kupfer) kombiniert wird, erhält man „gelbe Bronze“ (gewöhnliches Messing). Wenn Phi Shang und andere arsenhaltige Substanzen damit erhitzt werden, erhält man ‚weiße Bronze‘ oder weißes Kupfer: Pai thong. Wenn Alaun und Salpeter und andere Chemikalien miteinander vermischt werden, erhält man Ching Thung: grüne Bronze.“
Ko Hung in 300 AD angegeben: „Das Tanyang-Kupfer wurde geschaffen, indem ein Quecksilberelixier in Tanyang-Kupfer geworfen und erhitzt wurde – Gold wird gebildet.“ Das Pha Phu Tsu und das Shen I Ging beschreiben jedoch eine Statue in den westlichen Provinzen als aus Silber, Zinn, Blei und Tanyang–Kupfer – das wie Gold aussah und zum Plattieren und Einlegen von Gefäßen und Schwertern geschmiedet werden konnte.Joseph Needham et al. argumentieren, dass Cupronickel zumindest als eine einzigartige Legierung von den Chinesen während der Herrschaft von Liu An in 120 BC in Yunnan bekannt war. Darüber hinaus wurde der yunnanesische Staat Tien 334 v. Chr. als Kolonie der Chu gegründet. Höchstwahrscheinlich war das moderne Paktong den Chinesen der damaligen Zeit unbekannt – aber die natürlich vorkommende Kupfer-Nickel-Legierung aus Yunnan-Erz war wahrscheinlich ein wertvolles Binnenhandelsgut.
Griechisch-baktrische Münzebearbeiten
1868 entdeckte W. Flight eine griechisch-baktrische Münze aus 20% Nickel, die von 180 bis 170 v. Chr. Münzen aus einer ähnlichen Legierung mit Büsten seiner jüngeren Brüder Pantaleon und Agathokles wurden um 170 v. Chr. geprägt. Die Zusammensetzung der Münzen wurde später mit der traditionellen Nassmethode und der Röntgenfluoreszenzspektrometrie verifiziert. Cunningham schlug 1873 die „Bactrian Nickel theory“ vor, die nahelegte, dass die Münzen das Ergebnis des Überlandhandels von China über Indien nach Griechenland gewesen sein müssen. Cunninghams Theorie wurde von Gelehrten wie W. W. Tarn, Sir John Marshall und J. Newton Friend unterstützt, wurde aber von E. R. Caley und S. van R. Cammann kritisiert.Im Jahr 1973 schlugen Cheng und Schwitter in ihren neuen Analysen vor, dass die baktrischen Legierungen (Kupfer, Blei, Eisen, Nickel und Kobalt) dem chinesischen Paktong sehr ähnlich waren und von neun bekannten asiatischen Nickelvorkommen nur die in China die identische chemische Zusammensetzung liefern konnten. Cammann kritisierte Cheng und Schwitters Papier und argumentierte, dass der Niedergang der Kupfer-Nickel-Währung nicht mit der Eröffnung der Seidenstraße hätte zusammenfallen dürfen. Wenn die baktrische Nickeltheorie wahr wäre, hätte die Seidenstraße laut Cammann das Angebot an Kupfernickel erhöht. Das Ende der griechisch-baktrischen Kupfer-Nickel-Währung könnte jedoch auf andere Faktoren wie das Ende des Hauses Euthydem zurückzuführen sein.
Europäische GeschichteBearbeiten
Die Legierung scheint vom Westen bei alchemistischen Experimenten wiederentdeckt worden zu sein. Bemerkenswert ist, dass Andreas Libavius in seiner Alchemia von 1597 ein oberflächengebleichtes Kupfer erwähnt, das durch Quecksilber oder Silber ersetzt wird. In De Natura Metallorum in Singalarum Part 1, veröffentlicht 1599, wurde derselbe Begriff auf „Zinn“ aus Ostindien (dem heutigen Indonesien und den Philippinen) angewendet und erhielt den spanischen Namen tintinaso.Richard Watson aus Cambridge scheint der erste zu sein, der entdeckte, dass Kupfernickel eine Legierung aus drei Metallen war. Bei dem Versuch, das Geheimnis des Weißkupfers wiederzuentdecken, kritisierte Watson Jean-Baptiste Du Haldes Geschichte Chinas (1688) als verwirrend den Begriff Paktong. Er bemerkte, dass die Chinesen seiner Zeit es nicht als Legierung bildeten, sondern leicht verfügbares unverarbeitetes Erz einschmolzen:
„…das außergewöhnlichste Kupfer ist Pe-tong oder weißes Kupfer: Es ist weiß, wenn es aus der Mine gegraben wird, und innen noch weißer als außen. Es scheint, durch eine große Anzahl von Experimenten in Peking, dass seine Farbe keiner Mischung geschuldet ist; im Gegenteil, alle Mischungen verringern seine Schönheit, denn wenn es richtig gehandhabt wird, sieht es genau wie Silber aus, und wenn es nicht notwendig wäre, ein wenig Tutenag oder ein solches Metall zu mischen, um es zu erweichen, wäre es so viel außergewöhnlicher, da diese Art von Kupfer nur in China und nur in der Provinz Yunnan zu finden ist „. Ungeachtet dessen, was hier gesagt wird, dass die Farbe des Kupfers keiner Mischung geschuldet ist, ist es sicher, dass das chinesische weiße Kupfer, wie es uns gebracht wurde, ein Mixt-Metall ist; so dass das Erz, aus dem es extrahiert wurde, aus verschiedenen metallischen Substanzen bestehen muss; und aus solchem Erz wurde das natürliche Orichalcum, wenn es jemals existierte, hergestellt.“
Während der europäischen Spitzenimporte von chinesischem Weißkupfer von 1750 bis 1800 wurde verstärkt auf die Entdeckung seiner Bestandteile geachtet. Peat und Cookson fanden heraus, dass „das dunkelste 7,7% Nickel enthielt und das hellste nicht von Silber zu unterscheiden war, mit einer charakteristischen glockenartigen Resonanz beim Anschlagen und einer beträchtlichen Korrosionsbeständigkeit von 11,1%“.Ein weiterer Versuch von Andrew Fyfe schätzte den Nickelgehalt auf 31,6%. Das Rätselraten endete, als James Dinwiddie von der Macartney-Botschaft 1793 unter erheblichem persönlichen Risiko (der Schmuggel von Paktong-Erz war ein Kapitalverbrechen des chinesischen Kaisers) einen Teil des Erzes, aus dem Paktong hergestellt wurde, zurückbrachte. Cupronickel wurde weithin verstanden, wie von E. Thomason, im Jahre 1823 veröffentlicht, in einer Vorlage, die später abgelehnt wurde, weil sie kein neues Wissen war, an die Royal Society of Arts.
Bemühungen in Europa, den chinesischen Paktong exakt zu duplizieren, scheiterten an einem generellen Mangel an komplexem Kobalt-Nickel-Arsen-Erz. However, the Schneeberg district of Germany, where the famous Blaufarbenwerke made cobalt blue and other pigments, solely held the requisite complex cobalt-nickel-arsenic ores in Europe.
At the same time, the Prussian Verein zur Beförderung des Gewerbefleißes (Society for the Improvement of Business Diligence/Industriousness) offered a prize for the mastery of the process. Unsurprisingly, Dr E.A. Geitner and J.R. von Gersdoff of Schneeberg won the prize and launched their „German silver“ brand under the trade names Argentan and Neusilber (new silver).1829 überredete Percival Norton Johnston Dr. Geitner, eine Gießerei in Bow Common hinter dem Regents’Park Canal in London zu gründen, und erhielt Barren aus Neusilber mit der Zusammensetzung 18% Ni, 55% Cu und 27% Zn.Zwischen 1829 und 1833 veredelte Percival Norton Johnson als erster Kupfernickel auf den britischen Inseln. Er wurde ein wohlhabender Mann und produzierte mehr als 16,5 Tonnen pro Jahr. Die Legierung wurde hauptsächlich von der Birminghamer Firma William Hutton zu Besteck verarbeitet und unter dem Handelsnamen „Argentine“ verkauft.Die ernsthaftesten Konkurrenten von Johnsons, Charles Askin und Brok Evans, entwickelten unter dem brillanten Chemiker Dr. EW Benson stark verbesserte Methoden der Kobalt- und Nickelsuspension und vermarkteten ihre eigene Marke von Neusilber, genannt „British Plate“.
In den 1920er Jahren wurde ein Kupfer-Nickel-Grad von 70-30 für Schiffskondensatoren entwickelt. Bald darauf wurde eine 2% Mangan- und 2% Eisenlegierung, die jetzt als Legierung C71640 bekannt ist, für ein britisches Kraftwerk eingeführt, das aufgrund des Gehalts an mitgerissenem Sand im Meerwasser eine bessere Erosionsbeständigkeit benötigte. Eine Legierung 90-10 wurde zuerst in den 1950er Jahren, zuerst für Meerwasserrohrleitung verfügbar und ist jetzt die weit verbreitetere Legierung.