在青銅時代,鑄劍的關鍵是在冶煉時,向銅裏加入多少錫。錫少了,劍軟;錫多了,劍硬,但容易折斷。因此,隨著技術進步,人們向青銅增加其他金屬改變性能,劍身就一直在不斷地加長。銅裏麵加入合金,一般是為了提高銅的強度。不過合金的組成是有要求的,拿青銅來說,隨著含錫量的增加,青銅的強度、塑性不斷升高,含錫量達到5%~6%時塑性下降,含錫量達到20%時強度也開始急劇下降。由此看來,古時作兵器的青銅,含錫量應在10%~20%之間。
▲青銅性能與含錫量的關係
曆史學家對秦劍做的成分分析:一是它的銅錫比讓青銅劍的硬度和韌性結合得恰到好處;二是秦劍的橫截麵形狀做成六麵或者八麵菱形,而不是一般的4麵菱形;三是秦人在青銅裏麵加入鉛、鉻等金屬,增強韌和防腐蝕性。