中国先秦时期金属兵器的化学研究大约在距今四五千年的新石器时代晚期，我国已经进入了铜石并用的时代，这是一个原始社会面临崩溃，瓦解的重要时期，在这一时期的许多遗址之中开始出现一批批原始铜器，是我国最早的金属器物。由于当时正处于不同氏族部落联盟之间频繁的兼并掠夺战争时期，故在这些原始铜器中最早就有兵器，并且在其中有了很大比重，是原始青铜兵器的雏形。我们研究金属兵器的起源，就应该从这里开始。这时的金属兵器主要是由红铜制成的。红铜在自然界有天然存在，故人们对它的与认识使用是很早的。在兵器时代，人们去寻找石料，打制工具的过程中，会偶然遇到红铜，发现它的色泽与从不同，有灿烂的红光，进而认识它的加工性质与石料更不相同，不易劈裂剥落，便于锤锻成器。于是出现了一些小型原始铜器，。然而，红铜的硬度低，不及燧石锋利，且产地较少，其天然存量不多。故红铜虽然已经出现与使用，仍不能取代石器成为主要的生产工具，对社会的经济与生产力的影响很少，故这一时期常称为铜石并用时期。由于当时紧张战争的影响，人们将红铜首先用于制造兵器后來才逐渐用于制造其他器械。1975年，在廿肃永登蒋家坪马厂类型遗址发掘中。发现铜马刀一把，两年之后，在廿肃东乡县林家马家窑类型遗地中又发现时间更早的铜刀一把。这是我国目前发现最早的两把金属铜刀。在此之后的齐家文化遗址，已经出土了许多的铜制兵器了，据对廿肃武威皇娘娘台遗址发掘表明，出土铜器达二十余件，计铜刀4件。铜锥12件。铜凿1件，条形器1件，此外还有一些碎铜片与装饰物。这些铜器的名称都是后人取的。而在远古时，铜刀、铜锥、铜凿、条形器均可作为兵器之用。这些兵器大多是用冷锻法，即直接锤锻出來的。个别铜刀可能是由单范冶铸而成的，经光谱分析，兵器化学成分如下：分析结果表明。这批铜器含铜＞99。6%,并不含铅及其他金属，是完全由红铜制成的。后來我国北京钢铁学院有关人员又用电子探针分析，发现其中除铜外，还含有铁、确，其含量超过了它们在自然铜中的一般含量，“因此可能是人工冶炼出來的红铜。在齐家文化的其他重要遗址中，如永靖大河庄与秦魏家，广河齐家与西坪都出土了不少类似的铜器。其中可以当作兵器的的有斧、刀、镰、锥、镜等，而在河北唐山大城山遗址（属龙山文化晚期），曾经出土两块铜牌，形状为梯形，表面不平，上端有由两面穿凿成的单孔，与石器的钻孔法相同，边缘厚纯无刃。可见其制法尚处于原始阶段，乃后世盾牌类武器之起源，经化验，其中一件含铜率达99,33%,另一件为97%,系天然红铜锻锤而成。在这一时期发现铜器最多的一个地点是廿肃省玉门市火烧沟遗址。1976年在这里发掘了三百一十二座墓葬，出铜器的有一百零六座。铜器以模铸为主，有斧、镰、凿、刀、首、矛、锥、针、钏、管、锤、镜形物等二百余件，还发现铸族的石范，可见当时（距今三千六百年）已经大量生产铜兵器了。“总之，一系列事实都说明，在四千年前，我们的祖先不仅认识了金属铜，可以将天然存在的红铜锻打成器和冶铸成小件器物，而且可以治炼红铜T,这是我国应用金属的开端。”其中就包涵了运用金属兵器的肇端。也就是在这一时期。我国已经制造青铜兵器。所谓铜石并用时期，并非全是使用红铜与石头，而是也开始出现青铜，经初步鉴定是铅青铜了。1975年廿肃齐家坪墓地出土的铜镜，经初步鉴定是青铜，玉门市大烧沟遗址也出现了大批青铜。据化学分析证明，廿肃秦魏家出土的小刀（距今3800-3900年）为铜（95%）与铅（5%）合成的铅青铜。山东胶县龙山文化遗址（距今约3700年）出土的小铜棍是含少量铅锡的铜锌合金。尽管这些青铜器物很可能在冶铸红铜的过程中混入少量的铅锡而得到的，尚处于原始阶段，却是我国用铅锡之开始。也是我国金属兵器用铅锡之开始。我国原始社会末期关于红铜器的的普遍使用，为青铜时代的到來揭开了光辉的序幕。由于齐家文化时期已出现了少量含铅的铜兵器，甚至有人认为它已跻身于青铜时代了。我国青铜兵器的兴起和发展青铜是将铜与锡或铅配合面冶铸的合金，以铜为主，颜色显青，青铜合金的熔点较红铜为低，下降的程度视锡或铅含量而定,其硬度较红铜为高。根据布氏硬度，...