造船业中铁船为何19世纪才发明出来，为什么在之前很长一段时间内大多数人也认为无法制造铁船？
铁船（即以铁或钢为主要材料的船只）在19世纪才被广泛制造，而此前人们普遍认为无法实现，这一现象与材料科学、技术发展、工业革命需求和历史经验的多重因素密切相关。以下是详细分析：
一、材料科学的限制：铁的脆性与耐久性
1. 生铁的局限性
在18世纪以前，人类主要使用生铁（含碳量高，约4%~6%），但生铁的脆性极强，容易断裂，且在潮湿环境中容易生锈。这种特性使得生铁无法用于船体结构，因为船体需要承受海水腐蚀、风浪冲击和长期使用压力。
2. 铸铁的脆性问题
18世纪中叶，铸铁技术逐渐成熟，但铸铁的强度远低于木材，且在海水中的腐蚀性极强。例如，1700年英国人约翰·哈里森（John Harrison）尝试用铸铁制造船体，但船体在航行中因生锈和断裂而迅速损坏，导致“铸铁船”实验失败。
3. 对铁的误解
传统造船技术依赖木材，人们普遍认为铁无法替代木材，因为铁的强度和韧性不足。直到19世纪，随着冶金技术的进步，人们才逐渐认识到铁的潜力。
二、冶炼技术的突破：从生铁到钢的演变
1. 生铁的生产瓶颈
传统炼铁法（如鼓风炉）无法有效降低铁中的碳含量，导致生铁脆性大、难以加工。直到19世纪，贝塞麦转炉法（Bessemer process）的发明，才实现了大规模生产钢（含碳量低至0.1%~0.3%），大幅提高了铁的强度和耐久性。
2. 钢的出现与应用
贝塞麦法（1856年）：通过氧化法去除铁中的碳，生产出强度高、耐腐蚀的钢。
普尔肯法（1862年）：进一步改进了钢的生产技术，使钢的产量和质量大幅提升。
这些技术突破使铁船从理论设想变为现实，但需要时间积累和实践验证。
三、工业革命的推动：需求与技术的双重驱动
1. 蒸汽动力的兴起
19世纪初，蒸汽机的发明（如瓦特改良蒸汽机）改变了航运方式。传统帆船依赖风力，而蒸汽船需要更坚固的船体来承载锅炉和蒸汽机的重量。这催生了对更耐用材料的需求。
2. 海军与商业航运的迫切需求
英国海军扩张：19世纪英国为维持海上霸权，急需更坚固的战舰。
远洋贸易需求：蒸汽船需要更耐久的船体以应对长途航行和恶劣环境。
这些需求推动了铁船的研发和应用。
3. 资源与技术的积累
工业革命带来了铁矿石开采、冶炼和加工技术的飞跃，为铁船制造提供了物质基础。同时，造船技术（如船体结构设计、焊接技术）也在逐步成熟。
四、历史尝试与技术突破的延迟
1. 早期的“铁船”尝试
1700年代：铸铁船体实验失败，如1759年英国人尝试用铸铁建造一艘船，但船体在航行中因生锈断裂。
1830年代：英国工程师威廉·自鸣钟（William Self）尝试用锻铁建造船体，但因结构设计和焊接技术不足，未能成功。
2. 关键突破：1840年代的铁船诞生
1840年：英国建造了第一艘铁船“SS Great Western”，采用锻铁船体，但因船体结构设计和焊接技术尚未成熟，仅能航行于近海。
1851年：英国海军开始使用铁甲舰，标志着铁船的正式应用。
3. 技术瓶颈的突破
焊接技术：早期铁船依赖铆接，但铆钉易腐蚀，且焊接技术尚未成熟。
船体结构设计：铁船需要更复杂的结构设计，以避免应力集中和疲劳断裂。
五、铁船的后续发展与影响
1. 钢船的普及
19世纪中叶后，钢船逐渐取代铁船，因其强度更高、耐腐蚀性更强。例如，1869年英国建造的“HMS Warrior”成为第一艘全钢战舰。
2. 对造船业的革命性影响
耐久性：铁船比木船更耐腐蚀，适合远洋航行。
速度与载重：铁船能承载更大的锅炉和蒸汽机，提升航行速度。
军事应用：铁甲舰的出现改变了海战格局，推动了海军技术的升级。
3. 材料科学的长期影响
铁船的发明标志着从“木材时代”向“钢铁时代”的过渡，为现代造船业奠定了基础。
总结：为何铁船在19世纪才出现？
1. 材料科学的限制：生铁的脆性和腐蚀性阻碍了铁船的发展。
2. 冶炼技术的突破：贝塞麦法等技术使钢的生产成为可能。
3. 工业革命的推动：蒸汽动力和军事需求催生了对铁船的需求。
4. 技术积累与实验失败：早期尝试失败，但技术进步后最终实现突破。
铁船的诞生是材料科学、工业技术和历史需求共同作用的结果，标志着人类从木材时代迈向钢铁时代的关键节点。
网友意见
因为到了19世纪人们才具备直接熔炼钢铁的能力。
铁的熔点超过1500℃，无论木炭还是焦炭都无法达到这个温度。所以古代炼铁实际上是通过低温还原反应得到与矿渣混合的海绵状固态铁。随着技术进步，炉温提高到1200℃以上，才能够熔化含有较多碳的铁合金，也就是生铁。而含碳量较低的钢和熟铁，只能通过反复加热捶打，逐渐氧化造渣的方式脱去多余的碳，因此才有打铁这个词。
很显然，一旦获得熟铁和钢，古人就再也无法将其熔化。所以熟铁和钢在古代科技史中又被称为可锻铁，只能加热锻打成型。而古代说的铸铁只能是生铁。
回到原题上来，在19世纪以前，如果人类要制造一艘铁船，那么他们只能：
1、用铸铁。生铁的机械性能很差，关键是缺乏弹性。一般都是用来铸造对强度要求不高的雕像和生活用具。铸铁大船抗风险的能力不比木船强。
2、用可锻铁。且不说古代可锻铁的工料价钱十倍、几十倍于铸铁。这东西是工匠在铁砧上一锤锤打出来的。几斤、几十斤的构件还好说，几十吨几百吨的船体要怎么锻造？
总的来说，木材造船是古人能够理解的东西，相应的技术也通过地面木建筑予以实践。但用铁造船的技术方向是古人无法理解。正如古人不会去尝试用铁建造一座坚不可摧的堡垒。
实用的铁壳船体不是铁器时代就可以发展出的科技，而是到了电气化工时代才能完善的技术产物。
一个铁盆是可以浮在水里，但你把一个铁盆放海里一年，保证长满海蛎子锈到它亲娘都不认识。比起修修补补可以用几十年的木船体，几年就会烂穿的铁船体在前工业钢铁昂贵的时代实在没有什么优势。
实用钢铁船体需要的三种关键技术：低价钢材，船用保护漆，以及阴极保护都是十九世纪中叶左右才出现的现代化学电学技术。直到1847年，皇家海军还因为锈蚀寄生问题想要限制舰队中铁壳船的数量，但1850年代年硫化铜防污漆问世，转炉炼钢法的应用，以及锌制牺牲阳极的应用使得钢铁船身的性价比大大提高 (阴极保护在皇家海军中的应用可以上溯到十九世纪初用铁阳极保护铜皮船底的技术，可以说是伏打电学的最早军事应用），之后出现的通电保护技术更加延伸了钢铁船体/锅炉在（沸腾）海水中的寿命，使得钢铁船体在1850-60年代飞速取代了木船体成了海上蒸汽动力的最佳载体。
有请DK布朗先森辟谣：
“··· ···在不断扩张的运河网络的支援下，十八世纪中叶冶铁工业的迅速增长导致了对改进运输工具的需求。人们很快就意识到，铁的重量与强度比导致其非常适合建造驳船··· ···在造船中使用铁的优势··· ···非常清晰··· ···”
“不少这样的（铁质）驳船在拿破仑战争末期已经建成并且运行良好，虽然她们引发了许多偏见和源于无知的谣言。同时代就已经流传着著名的保守主义者们宣称铁不能上浮的故事。这样的有关十九世纪上将们的传说是没有依据的。有时候这样的偏见甚至更加激进，暗中破坏的指控并不少见。比如，Jevon在利物浦1815年建造的Tipton，被传说在入役不久之后就沉没了。”
“下一步发展，铁制远洋船，却揭示了许多运河行船中没有发现的难以解决的问题··· ···许多同时期甚至最近的作者都不理解罗盘失准的重要性··· ···海军部进行了唯一有效的尝试··· ···“
“（截止1840），铁变得更加便宜，而且在英国几乎取之不竭··· ···（纳美西斯/复仇女神）是Laird的第二十八艘铁制蒸汽船，也是一艘标准的小型明轮船··· ···她几乎完全由铁制···她的罗盘依照Airy的准则修正，但是和（EIC）公司的其他船只不同，并非是Airy本人调试的，所以至终都没有非常准确。在横跨印度洋的时候，人们发现她的罗盘在南北行驶时指向准确，但是在东西行驶时则有较大误差··· ···她不准确的罗盘导致船只她在处女航时St Ives附近的The Stones搁浅··· ···”
“航程中最令人兴奋技术上最有趣的部分发生在开普敦附近··· ···海况“高且急”，这一区域仍然被认为格外危险··· ···纳美西斯正以风帆行驶，在17号0300海浪打上了左舷导致船只横转··· ···这些裂口延伸到外板下所有船板上甚至部分铁板中间··· ···早期铁质船经常被批评缺乏铁质甲板···事实上，纳美西斯的整体强度是合格的，虽然仍有不足，从按照今日标准进行计算的结果和她从风暴中幸存的事实就可以看出··· ···”
“截止1860年，大型舰船的木制建造已经接近尾声，但是部分因为锻铁不清晰的特性，部分因为防止铁壳锈蚀的难题，在无装甲船只上木材的使用仍然持续了许多年。最终，一旦可靠的材料出现，铁和木都为钢材让位，这时候船只在海上的载重问题已经被理解并用于计算（不同部分舰体的）厚度了。”
没有防锈漆和现代电化学知识，杂质含量很高的铁皮船根本活不过一年，就烂掉了。
18世纪铁产量上去以前主要是铁产量问题，之后在工业革命早期是能造，但是以淡水航行船舶为主。
早期铁船出洋问题很多，从耐腐蚀到船体带磁干扰罗盘等都是问题。
有些问题甚至19世纪后半叶都不能完全解决，比如热带部署舰艇长藤壶。传统上rn对此的应对方法是包铜壳，然而铁船由于电化学腐蚀的原因不能包铜壳，结果就有了铁船包木，再在木头上包铜壳的操作……
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