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陶瓷工藝基本知識(shí)(下)

發(fā)布:2007-9-5 9:41:55  來源: 中國陶瓷信息資源網(wǎng) [字體: ]

D 火的作用

  燒窯時(shí)由于溫度的上升速度、火焰的性質(zhì)以及冷卻方法等之不同,雖用同樣的原料在同一溫度下燒制,也會(huì)出現(xiàn)各種不同的結(jié)果。所以說燒窯這件事,窯內(nèi)自不用說,就連風(fēng)向和氣壓的變化。乃至空氣的溫度各方面,都必須充分加以注意。

  如何使這種溫度能夠按照自己的意圖而上升,并且能善于巧用火焰,這在燒瓷技術(shù)當(dāng)中是最重要、最困難的。因此,在從前燒窯工人中間流傳著所謂“一燒、二土、三細(xì)工”的諺語,而且過去曾有許多窯廠保持著在燒窯前先供酒祭神,然后再點(diǎn)火的迷信習(xí)慣,如今不少古窯址仍有窯神碑、廟的遺存便是左證。現(xiàn)在當(dāng)然可采用科學(xué)方法進(jìn)行燒窯了。

  一般說來,燒成的溫度在最初較低,到后來由于從無窯到有窯,又因?yàn)楦G的結(jié)構(gòu)逐步改進(jìn)和燒窯技術(shù)的發(fā)展,所以燒成溫度逐漸提高(參見表5)。

表5 中國古陶瓷燒成溫度

時(shí) 代

出 處

品 種

燒成溫度℃

新石器時(shí)代

浙江余姚

河姆渡第四期文化層夾炭黑陶

850~900

新石器時(shí)代

江蘇金山

良諸文化黑陶

940±20

新石器時(shí)代

江蘇青浦

青蓮崗文化灰陶

990±20

新石器時(shí)代

山東城子崖

龍山文化薄胎黑陶

1000℃左右

商 代

河南鄭州

殷早期紅陶

1000±20

西 周

陜西長安

灰 紅 陶

1000±20

東 周

山西侯馬

釉 陶

1230±20

西 漢

 

釉 陶 瓷

1270±20

△東 漢

浙江上虞

黑 瓷

1240±20

△西 晉

遼寧撫順

黑 瓷

1230±20

△東 晉

浙江德清

黑 瓷

1150±20

北 朝

河北景縣

封氏墓青瓷

1200±20

河南鞏縣

白 瓷

1150±20

△唐

河南鞏縣

黑 瓷

1290±20

△唐

山西渾源

黑 瓷

1320±20

△宋

福建建陽

建窯黑瓷

1310±20

△宋

河北曲陽

定窯醬釉瓷

1350±20

△宋

河北磁縣

磁州窯黑瓷

1310±20

浙江龍泉

龍泉窯青瓷

1200±20

江西景德鎮(zhèn)

湖田窯影瓷

1100~1150

△金

山西懷仁

黑 瓷

>1300

△元

山西臨汾

黑 瓷

>1300

△元

江西景德鎮(zhèn)

湖田窯黑瓷

1250±20

江西景德鎮(zhèn)

宣德官窯青花瓷

1200±20

江西景德鎮(zhèn)

萬歷官窯五彩瓷

1200±20

江西景德鎮(zhèn)

康熙官窯五彩瓷

1300±20

江西景德鎮(zhèn)

雍正官窯粉彩瓷

1300±20

[注]本表摘自中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所及國家建材總局建筑科學(xué)研究院(指表中加△者)對(duì)古陶瓷的測(cè)試報(bào)告。

  至于瓷器或陶器表面上所有的紅、綠、黃、紫等彩繪,溫度都較低,約在600~850℃左右,而且是后燒上去的。

  唐三彩與彩繪瓷器不同,并非兩次燒成,而是在開始時(shí)便掛上著色釉,仍在750℃上下燒成的。漢代的綠陶(有時(shí)因長年被空氣與溫氣侵蝕而成銀色)也是與唐三彩差不多用同樣溫度燒成的。

  陶瓷有種種顏色,這此顏色都是由其中所含的金屬生出來的。但即或含有等量的同樣金屬,也會(huì)由于它本身與氧結(jié)合的情況不同,而使產(chǎn)生的顏色有很大的區(qū)別。例如景德鎮(zhèn)窯的白色是一種青白的冷青色,磁州窯的白色是一種黃白的暖白色。二者之所以不同,主要是因?yàn)槠渲兴F分與氧結(jié)合的情況有別所致。就是說:前者的鐵分與較少的氧結(jié)合了,而后者則是鐵分與較多的氧氣結(jié)合了。

  我國宋朝的兩種名窯產(chǎn)品——影青(青白瓷)與定窯白瓷,二者都是在薄胎上精雕細(xì)刻著美麗花紋。這一點(diǎn)雖然很相似。但是前者給人一種青白如玉的堅(jiān)硬感,而后者則給人以乳白色有如象牙一般的柔和感。其原因仍不外是釉中所含將近1%的鐵與氧結(jié)合量的多少所造成。

  又如紅色釉的紅色及其沉著的綠色,都是因?yàn)橛詢?nèi)含有極少量的銅而產(chǎn)生的。所不相同的是后者的銅與氧結(jié)合了。而紅色釉中的銅卻沒有與氧結(jié)合,只是單獨(dú)地散存于釉中。

表6 我國古代青瓷還原比值與釉色關(guān)系

名 稱

Fe2O3(%)

FeO(%)

還原比值

氣氛性質(zhì)

釉 色

東漢越窯

0.30

1.26

4.20

較強(qiáng)還原

青 綠

三國越窯

0.45

1.78

3.95

較強(qiáng)還原

豆 青

晉代越窯

1.71

1.54

0.90

弱還原

灰黃微綠

五代龍泉窯

1.23

0.50

0.40

弱還原

黃 綠

北宋龍泉窯

0.62

0.71

1.13

弱還原

綠中帶黃

南宋龍泉窯

0.23

0.77

3.34

還原

粉 青

南宋龍泉窯

0.07

0.83

11.90

強(qiáng)還原

梅 子 青

元代龍泉窯

0.23

1.13

4.10

較強(qiáng)還原

粉青帶黃綠

明代龍泉窯

1.16

0.25

0.21

強(qiáng)氧化

深黃帶灰

[注]本表摘自葉宏明等《關(guān)于我國從陶器向青瓷發(fā)展的工藝探討》。

  如此看來,因?yàn)橛醚鹾徒饘傧嘟Y(jié)合的情況不同而使陶瓷器的顏色發(fā)生顯著變化,所以古來的陶瓷工人在燒窯時(shí),對(duì)于放進(jìn)窯去的空氣即氧的加減問題,大費(fèi)了一番苦心。那時(shí)候雖不知用科學(xué)的語言來表示,然而用盡各種方法使得釉中的金屬氧化或者還原,這樣方作出了他們自己所要求的顏色(參見表6)。

  下面談?wù)勗跓沾善鲿r(shí)金屬與氧的關(guān)系,以及因此而產(chǎn)生的顏色的變化。差不多所有的金屬在某種特殊的狀態(tài)下,都以一定的比例與氧結(jié)合,而生成一種新的物質(zhì),這種現(xiàn)象便叫作“氧化”,這種物質(zhì)叫作“氧化物”。如果使用和這個(gè)相反的某種方法,從氧化物中把結(jié)合著的氧取出一部分或者全部,作成比以前所含氧的比例減少,或是恢復(fù)到完全沒有氧的原來金屬狀態(tài),這種現(xiàn)象便叫作“還原”。

  鐵為地球上最多的物質(zhì)之一,大概一般的巖石和土中都有它的存在,從而陶瓷器的原料中幾乎沒有不含一點(diǎn)鐵分的,完全不含鐵分的原料極難得到。因此自古以來便利用這種鐵作出了各式各樣的顏色,即使說釉色的半數(shù)以上都是由鐵作成的也未為不可。

  鐵是在鐵1對(duì)氧0.286或0.43的比例下與氧結(jié)合的。在第一種情況下產(chǎn)生的叫做“氧化亞鐵”(FeO),呈青綠色。后者叫做“三氧化二鐵”(Fe2O3),呈黑褐色或赤色。此外還有由氧化亞鐵與三氧化二鐵等量混合而用Fe3O4化學(xué)式來表示的,這就是黑色的所謂“磁鐵礦”。

  銅對(duì)于釉的著色來說,也不次于鐵而現(xiàn)出各種顏色。無論是中國或日本的古代釉色,都離不開鐵和銅的范圍。銅在銅1對(duì)氧0.126或0.253的比例下與氧結(jié)合。前者叫做氧化亞銅(Cu2O),呈赤色,后者叫作氧化銅(CuO),呈綠色。所謂“綠青”乃是碳酸銅。特別是在中國和日本的陶瓷器中,銅作為氧化亞銅而存在的很少,多含有單純的銅或氧化銅。

  一般用來增減與釉中所含的鐵、銅等金屬結(jié)合的氧的比例方法,是在燒陶瓷器時(shí)增加或減少入窯的空氣。如果使窯的通風(fēng)良好而加以燃燒,空氣中的氧便與木柴或煤中的碳結(jié)合變?yōu)樘妓釟狻5沁@時(shí)氧還有剩余,因?yàn)橛灾薪饘僭诟邿嵯聵O容易發(fā)生變化,所以剩余的氧便容易和這些金屬結(jié)合起來。例如釉中有鐵和銅或氧化亞鐵、氧化亞銅等存在時(shí),氧便與之結(jié)合而成氧比例較多的三氧化二鐵或氧化銅。當(dāng)如此充分地供給氧而燃燒薪炭時(shí),附近的物質(zhì)便與氧結(jié)合,用化學(xué)的語言來說便是“氧化”。所以把這種狀態(tài)的火焰叫做“氧化焰”。

  相反地在燒窯時(shí)如果不給與充分的空氣,便會(huì)由于缺氧而在窯內(nèi)產(chǎn)生一氧化碳與碳化氫等。因?yàn)檫@些氣體與氧化合而變成碳酸氣的傾向很強(qiáng),若是空氣中殘留著氧,便立刻與氧化合成碳酸氣。但如果空氣中的氧不足時(shí),就會(huì)奪取結(jié)合在釉內(nèi)金屬中的氧而成碳酸氣,并且把釉中的氧化金屬變?yōu)楹醣壤钌倩蛲耆珶o氧的物質(zhì)。例如含有三氧化二鐵或氧化銅時(shí),便會(huì)奪去其中的氧而變成氧化亞鐵或氧化亞銅。乃至沒有氧化的銅。用化學(xué)的術(shù)語來說,也就是把氧化物還原了。這樣與煅燒的物質(zhì)相比,通風(fēng)不良的煅燒方法即是使用缺少氧分的燒法時(shí),由于從薪炭或煤中所生的煤氣發(fā)生還原作用,所以把它叫做“還原焰”。

  有一種比這個(gè)還巧妙的作法,是在清朝為景德鎮(zhèn)所發(fā)明的。那就是將陶瓷器放進(jìn)兩層的匣缽內(nèi)去煅燒,在里匣上開有許多氣孔,為的是便利氣體的通過,外匣密封,并在兩匣之間裝炭。這樣便可由于炭在缺少氧的地方燃燒而產(chǎn)生一氧化碳,這種氣體通過氣孔而侵襲里匣所放的器物,便可奪去結(jié)合在釉內(nèi)金屬中的氧使它還原。

  某種物質(zhì)與氧結(jié)合的能力,因其本身性質(zhì)不同而有強(qiáng)弱之分,善于利用這種性質(zhì)便能按照自己的理想而產(chǎn)生還原或氧化。例如鐵比較銅與氧結(jié)合的性質(zhì)強(qiáng),如果釉中有氧化亞鐵和氧化銅兩種并存時(shí),煅燒結(jié)果,氧化亞鐵就會(huì)奪去氧化銅中的氧分而成三氧化二鐵,而后者便失掉全部氧變成銅。因此在器物的一部分上先涂以氧化亞鐵,然后再用含有氧化銅的釉料涂滿整體,煅燒結(jié)果,便會(huì)由于上述原因而僅僅在涂有氧化亞鐵的地方使銅還原,作成在蘋果一般的青地(所謂蘋果青)上帶有紅色圖樣的美器。

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