Chinesische GeschichteBearbeiten
Kupfernickellegierungen waren den Chinesen seit etwa dem dritten Jahrhundert v. Chr. als „weißes Kupfer“ bekannt. Einige Waffen, die während der Zeit der Streitenden Staaten hergestellt wurden, waren aus Cu-Ni-Legierungen gefertigt. Die Theorie vom chinesischen Ursprung des baktrischen Kupfernickels wurde 1868 von Flight aufgestellt, der feststellte, dass die Münzen, die als die ältesten bisher entdeckten Kupfernickelmünzen gelten, aus einer Legierung bestehen, die dem chinesischen Paktong sehr ähnlich ist.
Der Autor und Wissenschaftler Ho Wei beschrieb das Verfahren zur Herstellung von Kupfernickel etwa 1095 n. Chr. genau. Er beschrieb, dass die Paktong-Legierung hergestellt wurde, indem man kleine Pillen des natürlich vorkommenden Yunnan-Erzes in ein Bad aus geschmolzenem Kupfer gab. Wenn sich eine Schlackenkruste bildete, wurde Salpeter hinzugefügt, die Legierung gerührt und der Barren sofort gegossen. Zink wird als Zutat erwähnt, aber es gibt keine Angaben darüber, wann es hinzugefügt wurde. Das verwendete Erz ist nur in Yunnan erhältlich, wie es heißt:
„San Mao Chun befand sich in einem Hungerjahr in Tanyang, in dem viele Menschen starben, und so nahm Ying bestimmte Chemikalien und projizierte sie auf Silber, das er in Gold verwandelte, und er verwandelte auch Eisen in Silber – so konnte das Leben vieler gerettet werden.
Die späte Ming- und Qing-Literatur enthält nur sehr wenige Informationen über Paktong. Es wird jedoch erstmals im Thien Kung Khai Wu von etwa 1637 namentlich erwähnt:
„Wenn lu kan shih (Zinkkarbonat, Kalamin) oder wo chhein (Zinkmetall) mit chih thung (Kupfer) gemischt und kombiniert wird, erhält man ‚gelbe Bronze‘ (gewöhnliches Messing). Wenn man Phi Shang und andere arsenhaltige Substanzen damit erhitzt, erhält man „weiße Bronze“ oder weißes Kupfer: pai thong. Wenn Alaun und Niter und andere Chemikalien zusammengemischt werden, erhält man ching thung: grüne Bronze.“
Ko Hung erklärte 300 n. Chr.: „Das Tanyang-Kupfer wurde geschaffen, indem ein quecksilberhaltiges Elixier in das Tanyang-Kupfer geworfen und erhitzt wurde – es wird Gold gebildet.“ Im Pha Phu Tsu und im Shen I Ching wird jedoch eine Statue in den westlichen Provinzen beschrieben, die aus Silber, Zinn, Blei und Tanyang-Kupfer besteht, das wie Gold aussieht und zum Beschichten und Einlegen von Gefäßen und Schwertern geschmiedet werden kann.
Joseph Needham et al. argumentieren, dass Kupfernickel den Chinesen zumindest während der Herrschaft von Liu An im Jahr 120 v. Chr. in Yunnan als einzigartige Legierung bekannt war. Außerdem wurde der Staat Tien in Yunnan 334 v. Chr. als Kolonie der Chu gegründet. Höchstwahrscheinlich war das moderne Paktong den damaligen Chinesen unbekannt – aber die natürlich vorkommende Kupfer-Nickel-Legierung aus Yunnan war wahrscheinlich ein wertvolles internes Handelsgut.
Griechisch-baktrische MünzprägungBearbeiten
Im Jahr 1868 entdeckte W. Flight eine griechisch-baktrische Münze, die zu 20 % aus Nickel bestand und aus der Zeit zwischen 180 und 170 v. Chr. stammte und auf der Vorderseite das Brustbild von Euthydemus II. zeigte. Münzen aus einer ähnlichen Legierung mit den 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 überprüft. Cunningham schlug 1873 die „baktrische Nickel-Theorie“ vor, die besagt, 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, aber von E. R. Caley und S. van R. Cammann kritisiert.
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 seien, und dass von neun bekannten asiatischen Nickellagerstätten nur die in China die gleiche chemische Zusammensetzung aufweisen könnten. Cammann kritisierte die Arbeit von Cheng und Schwitter mit dem Argument, dass der Niedergang der Kupfernickelwährung nicht mit der Eröffnung der Seidenstraße zusammenfallen sollte. Wenn die Theorie des baktrischen Nickels zuträfe, so Cammann, hätte die Seidenstraße das Angebot an Kupfernickel erhöht. Das Ende der griechisch-baktrischen Kupfernickelwährung könnte jedoch auch auf andere Faktoren wie das Ende des Hauses Euthydemus zurückgeführt werden.
Europäische GeschichteEdit
Die Legierung scheint vom Westen bei alchemistischen Experimenten wiederentdeckt worden zu sein. Vor allem Andreas Libavius erwähnt in seiner Alchemia von 1597 ein durch Quecksilber oder Silber oberflächlich geweißtes Kupfer-Aes album. Aber in De Natura Metallorum in Singalarum Teil 1, veröffentlicht 1599, wurde derselbe Begriff auf „Zinn“ aus Ostindien (dem heutigen Indonesien und den Philippinen) angewandt und mit dem spanischen Namen tintinaso versehen.
Richard Watson aus Cambridge scheint der erste gewesen zu sein, der entdeckte, dass Cupronickel eine Legierung aus drei Metallen war. Bei seinem Versuch, das Geheimnis des weißen Kupfers zu lüften, kritisierte Watson Jean-Baptiste Du Halde’s History of China (1688), weil er den Begriff paktong‘. verwirrte. Er stellte fest, dass die Chinesen seiner Zeit es nicht als Legierung formten, sondern leicht verfügbares, unverarbeitetes Erz verhütteten:
„….aus einer großen Reihe von Experimenten, die in Peking gemacht wurden, ergab sich, dass es auf natürliche Weise als Erz vorkommt, das in der Region abgebaut wird, das außergewöhnlichste Kupfer ist pe-tong oder weißes Kupfer: es ist weiß, wenn es aus der Mine gegraben wird, und sogar noch weißer im Inneren als außen. Eine große Anzahl von Experimenten, die in Peking gemacht wurden, hat gezeigt, dass seine Farbe durch keine Mischung entsteht; im Gegenteil, alle Mischungen vermindern seine Schönheit, denn wenn es richtig gehandhabt wird, sieht es genau wie Silber aus, und wenn es nicht die Notwendigkeit gäbe, ein wenig Tutenag oder ein anderes Metall zu mischen, um es weicher zu machen, wäre es umso außergewöhnlicher, da diese Art von Kupfer nirgendwo anders als in China gefunden wird, und das nur in der Provinz Yunnan“. Ungeachtet dessen, was hier gesagt wird, dass die Farbe des Kupfers auf keine Mischung zurückzuführen ist, ist es sicher, dass das chinesische Weißkupfer, so wie es zu uns gebracht wird, ein Mischmetall ist; so dass das Erz, aus dem es gewonnen wurde, aus verschiedenen metallischen Substanzen bestehen muss; und aus solchem Erz wurde das natürliche Orichalcum, wenn es jemals existierte, hergestellt.“
Während des Höhepunkts der europäischen Einfuhr von chinesischem Weißkupfer zwischen 1750 und 1800 wurde der Entdeckung seiner Bestandteile erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt. Peat und Cookson fanden heraus, dass „das dunkelste 7,7 % Nickel enthielt und das hellste, das von Silber nicht zu unterscheiden war, einen charakteristischen glockenähnlichen Klang beim Anschlagen hatte und eine beträchtliche Korrosionsbeständigkeit aufwies, 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 persönlichem Risiko (der Schmuggel von Paktong-Erz wurde vom chinesischen Kaiser als Kapitalverbrechen eingestuft) einen Teil des Erzes, aus dem Paktong hergestellt wurde, zurückbrachte. Kupfernickel wurde allgemein bekannt, wie E. Thomason 1823 in einem Beitrag an die Royal Society of Arts veröffentlichte, der später wegen fehlender neuer Erkenntnisse abgelehnt wurde.
Versuche in Europa, das chinesische Paktong genau zu kopieren, scheiterten am allgemeinen Mangel an den erforderlichen komplexen Kobalt-Nickel-Arsen-Erzen, die in der Natur vorkommen. Allerdings gab es in Europa nur in Schneeberg, wo die berühmten Blaufarbenwerke Kobaltblau und andere Pigmente herstellten, die erforderlichen komplexen Kobalt-Nickel-Arsen-Erze.
Zur gleichen Zeit schrieb der Preußische Verein zur Beförderung des Gewerbefleißes einen Preis für die Beherrschung des Verfahrens aus. Es überrascht nicht, dass Dr. E.A. Geitner und J.R. von Gersdoff aus Schneeberg den Preis gewannen und ihre Marke „Deutsches Silber“ unter den Markennamen Argentan und Neusilber auf den Markt brachten.
Im Jahr 1829 überredete Percival Norton Johnston Dr. Geitner, eine Gießerei in Bow Common hinter dem Regents‘ Park Canal in London zu errichten, und gewann Barren aus Neusilber mit der Zusammensetzung 18% Ni, 55% Cu und 27% Zn.1829 bis 1833 war Percival Norton Johnson der erste, der auf den britischen Inseln Kupfernickel raffinierte. 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.
Johnsons ernsthafteste Konkurrenten, Charles Askin und Brok Evans, entwickelten unter dem brillanten Chemiker Dr. EW Benson, entwickelten stark verbesserte Methoden der Kobalt- und Nickelsuspension und vermarkteten ihre eigene Marke von Neusilber, die sie „British Plate“ nannten.
In den 1920er Jahren wurde eine 70-30 Kupfer-Nickel-Sorte für Marinekondensatoren entwickelt. Bald darauf wurde eine 2 %ige Mangan- und 2 %ige Eisenlegierung, die heute als Legierung C71640 bekannt ist, für ein britisches Kraftwerk eingeführt, das aufgrund des hohen Sandanteils im Meerwasser eine bessere Erosionsbeständigkeit benötigte. Eine 90-10-Legierung wurde erstmals in den 1950er Jahren verfügbar, zunächst für Seewasserrohre, und ist heute die am häufigsten verwendete Legierung.