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汉代是中国冷兵器发展的一个高峰期。连年战争催生了异常强大的军工产业，那时，中国已经从青铜器时代进入了钢铁时代，战场上所使用的刀剑用了渗碳技术和双液淬火等比较先进的武器铸造技术，百炼钢以及炒钢技术也在这个时代得到了很好的发展。汉朝成为当时世界上最强大的武器铸造帝国。
三国时代的冷兵器制造秉承了东汉的辉煌，并且在工艺和生产流程上有了新的发展，无论产量还是质量都超过东汉时代，成为中国冷兵器的另一个巅峰。
环首刀是汉代武器的经典产物，可以说是当时的标志性兵器。随着简易马镫在汉代的出现，骑兵成了战斗中的主要突击力量，马上的骑兵迫切需要一种适合劈砍刺的武器。与剑相比，环首刀不容易折断，而且单面开刃更容易制造，所以一面世就受到军队的喜爱。
环首刀的特点是环首直刃，与战国时代西北少数民族的削刀接近，刀身比较窄与汉剑相似。这种武器可以被视为单面开刃增加背脊的剑。环首刀的刀尖斜锐，这种造型现在被称为TANTO，后来唐大刀以及日本刀都继承了这种斜削的刀尖。汉代的环首长刀制作精良，即便是弯曲后也能回弹成直刃，无论是弹性还是硬度都达到了当时的顶峰。
在三国时期，环首刀是士兵的近战护身兵器，几乎每人都会配发一把环首刀，刀柄的圆环可以用来系绳索，在骑兵冲锋中绳索可以绑在腰间防止刀跌落马下。一般装备的环首刀全长大约从70～120厘米不等，刀身笔直，单面开锋，刀背约7厘米。一般来讲，吴国的环首刀较短，平均长度为70～90厘米，魏蜀的较长，一般为100～120厘米.这主要是由于吴国重视水战，舰船上的格斗刀身过长无法施展。
汉代环首刀的装饰艺术风格具有古拙、朴质的特点，但古拙而不呆板，朴质而不简陋，满而不乱，多而不散。随后的几个朝代在环首刀装饰艺术上同样继承了这种风格。
刀环装饰：中国出土的刀环装饰刀环也称环首，位于环首刀的后端。刀环上的装饰是环首刀装饰的最好体现，刀环直径仅3～7cm，工匠们用雕刻、错金、鎏金、铸造等手段在这方寸之间展现出各种艺术魅力。
目前中国出土最早的环首兽图，出现在河南杨官寺出土的东汉环首剑上。中国三国时期曹植《宝刀赋》中明确提到“建安中，家父魏王命有司造宝刀五枚，三年乃就，以龙、虎、熊、鸟、雀为识”，在历史上也曾留有大夏天王赫连勃勃作龙雀大环刀的故事。目前保存最完好的是日本东京国立博物馆收藏的单龙纹环首刀，该刀被证实是中国三国时期的环首刀，其装饰精美，刀环内龙头鎏金，刀柄以银线缠绕，柄箍为纯银质。
日本及朝鲜半岛出土的刀环装饰由于汉至唐时期是中华文化对东亚的第一个重大输出时期，故在朝鲜、韩国、日本等地也出土了大量环首刀。这些环首刀上的刀环装饰有朝鲜半岛百济朝、新罗朝、伽耶朝和日本的弥生时代后期、古坟时代出土的龙纹、凤纹、龙凤合体纹、双龙纹、双凤纹、鬼怪纹、三叶蕨草纹及三垒环纹等。
这些刀环大部分采用铜或青铜铸造，最后经过鎏金处理而成。纯金铸造的刀环也有，部分为铁质错金、银，与中国同时期刀环装饰风格基本一致。
刀鞘装饰：刀鞘装饰简称鞘装。环首刀的鞘装也是一个从简单到复杂的过程。早期环首刀的鞘装极为简单，刘胜墓出土的环首刀，虽然贵为王公佩刀，但也未作过分装饰，其刀鞘使用木制，缠麻布后涂漆制成，刀鞘距离鞘口三分之一处安装璏（音zhì）悬带时，可挂在腰带或是专门的跨带上。同样的鞘装在各地汉墓中多有发现，一直使用到南北朝后期。北齐时期出现了双吊耳悬挂法，即在刀鞘上设有两个开孔箍，穿带后将环首刀悬挂在腰间，这种方法由波斯传入我国。
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