[发明专利]主要由铜构成的金属合金以及由该合金制造的马蹄铁

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种由铜构成的金属合金的应用，该合金用于制造滚筒及铸块，最终用于马蹄铁的制造。

背景技术

马蹄铁的历史在文明起源之初便消失了。随后的几年随着马匹的驯养，人类发现马蹄因为土地不同及其所从事的家务种类不同而出现了磨损。在石器时代，原始人开始设计了最初的马掌钉，这增加了效益并避免了类似与瘸一类的问题。

但是直到帝国时代，才开始普及马蹄铁，因为埃及人、希腊人、波斯人及后来的罗马人均将马蹄铁用于战马身上。

在古代世界中最著名的马蹄铁是被埃及人、希腊人和罗马人所使用的被称为“hiposá ndalos”的马蹄铁，它由一块边缘突起的烙铁和通过一条绳索或一根皮带所固定的三个环所组成。

平原上的蒙古人和亚洲人，使用皮制的“calcetines”来装备马具。

在日本，人们发明了在西班牙被成为“公骡的鞋子”的物品，即绑在蹄子上的用茅草或稻草编织的“篮子”。

从公元前400年起，开始使用通过钉子固定的马掌钉，这些钉子来源于日耳曼部落及凯尔特部落，这种马掌钉逐渐被罗马人所接受。从那时开始，带有钉子的马掌钉被全世界所普遍接受，直到今日仍在使用。

必须使用30-80毫米长的钉子(尽管标准长度为50毫米)，在精确准备好蹄甲和马蹄铁的过程后准备应用，将不会对动物产生任何不适。

在历史进程中，制作马蹄铁的材料也不总是相同的。历史学家记载了在希腊和罗马，由国王Nerón及其妻子Popea的座驾所使用的hiposandalias(马蹄铁的前身)是由金和银构成的。

从那时开始直到今天，我们找到了不同种类的制作马蹄铁的材料并进行试验。在上世纪结束的时候我们找到了这种马蹄铁的真正解决方案。用于制造马蹄铁的材料出现了新品种(塑料、合金等)，以及对不同病理学种类的疾病的治疗(硅、聚合物、可再生树脂等)。尽管如此，目前应用最广泛的用于制造绝大部分马蹄铁的主要材料仍然是铁。

温铁，用于制造包铁钉子，具有足够的刚性，可在穿过蹄甲内壁时不弯曲，还具有足够的可塑性，可以自身弯曲多次而不折断。由于其太过柔软而不适合用于马蹄铁的制造。

钢制的铁，根据其碳含量(在0.2％到1.7％之间)，可分为半温、半硬和硬三类。铁厂的钢含有0.2到0.5％的碳。目前钢制的铁仍然是在马蹄铁制造中使用最多的材料，因为其在市场上容易找到而且价格更有竞争性。在马蹄铁的磨损时展示出适当的硬度，并可以适当吸收冲击。还必须采取适当的预防措施来防止剧烈冷却，因为在硬表面上过度增加其硬度和滑动量，将减弱其对震动的吸收。

尽管铁在马蹄铁的制造上显示出很多优势，但也具有一些劣势，主要是因为其过重的重量以及对高频震动的吸收不佳，特别是在硬地上这种震动可能对牲畜产生不适，甚至在病理学上诱发例如骨(蹄)关节炎、舟骨综合征、关节囊炎及腱鞘滑膜炎等疾病。

所有马具中在蹄甲处均存在真菌或细菌污染，在日常清洗工作中的任何疏忽都可能导致牲畜易受感染，这种自然感染可能会转变为病理学上无效的状况；可能在体力、经济及竞争条件等方面因为明显的并发症而延误若干个月。对这些影响的解决方法可能需要从提供铜马掌钉的时候突出铜盐(硫酸盐、汽油等)对铁质马蹄铁的应用。

另一方面，从医学角度来看，意味着在蹄甲及其内部解剖结构中有多重震动，可描述为“低强度但同时重复的创伤”(完全震动)，而这与马具的无效使用这一首要原因有着紧密的联系，也就是说这影响到了牲畜的运动系统。

铝被用于其他金属合金以增加持续能力。铝由于其重量轻以及对震动的良好吸收能力而具有优势，此外对硬地有着良好的抓附能力。应用于马蹄铁的制造的第一批铝，因为与铁锈中的氨成分有反应而将角膜分解而具有劣势，因此需要将铝应用于轻质板(皮革或其他材料)中，从而将马蹄铁与蹄甲表面的直接接触相分离。不含合金的铝对于这项应用来说过于柔软，因此目前使用不同的合金种类来增加马蹄铁的持续能力，知道马掌钉与铁制的马蹄铁能够相互适应。

塑料、树脂及其他材料具有轻重量及良好的吸附力及减震能力，但在某些硬地上的附着力很大，甚至对马的关节的牵引力也很大。已经有部分制造商解决了这方面的问题，他们插入不同硬度的塑料，因而在相同的马蹄铁上以一定滑动的方式提供了不同的柄。

还存在使用不同金属核心(铁、铝)的马蹄铁以及树脂或聚氨酯的外部涂层，这些均在硬地上有着良好的抓附力以及良好的减震效果。