第一章 中國古代燒陶制瓷中的化學成就 第二節 中國的古瓷及其化學成就

瓷器是在白陶、印紋硬陶及釉陶的製作經驗基礎上發展起來的,諸如原料的篩選、淘洗精製、加工制泥、拉坯成形以及入窯燒制等的工藝過程都借鑒於各種制陶工藝,或者說基本上是相同的。但瓷器與這三類陶器又有本質上的區別,即在原料選取和燒成技術上有了飛躍進步和突破。那麼具備了什麼條件才算是瓷器了呢?這個問題到目前為止儘管還沒有完全一致的意見,然而公認的有這樣幾項:第一,胎體原料應是白色的瓷土,這種粘土的主要成分是長石和石英,它以AlO含量高、鹼性氧化物含量低、FeO含量格外低(一般在2%以下)而區別於陶土,所以瓷胎是潔白的。第二,必須是在高溫下燒成,一般中國古瓷的燒成溫度在1150—1300℃,胎體基本燒結。但各地所產瓷土成分不同,燒成溫度也不盡一致,所以主要看它是否燒結。第三,表面施有一層玻璃釉質。第四,器物燒成後吸水率小於1%。這與燒成溫度有關,溫度高,胎體燒結程度高,吸水率當然也就降低了。第五,胎體堅硬,壁薄,敲擊時會發出清脆的金屬聲,十分悅耳,而且對著日光照看時,似有半透明之感。這些條件以前三項化學因素最為基本。可見白陶、硬陶、釉陶的發明,就在這些最基本的方面為瓷器的創製準備了物質上和技術上的條件。

瓷器的出現當然也有一個過程。在商代時青釉器出現了。這類器物的胎體成分有相當大的差別,其中有的接近於瓷土,含鐵量小於3%,胎色呈灰白、淡黃、灰綠或淺褐色,燒成火候一般高達1200℃,胎體基本燒結,斷面還往往閃現貝殼光澤,吸水性也相當低,石灰釉與胎體的結合相當牢固。這些特徵表明青釉器基本上符合了瓷器的條件,本質上已體現了瓷器的要求,只是在胎質的白度以及釉的均勻性和透明度方面還有待改善,所以目前有些陶瓷史家傾向於稱這類青釉器為「原始瓷器」。

原始瓷器發展到東漢時期逐步演進成為真正的瓷器。這種早期瓷器的釉料仍然是簡單的石灰釉,尚沒有人工特意添加著色劑,仍呈青色(還原氣氛中燒成),所以稱青瓷。1924年,在河南信陽擂鼓台曾出土了東漢和帝時燒制的早期青瓷。此後,在遍及大江南北的墓葬中出土了許多東漢、三國、兩晉時代的青瓷器。其中,在南京趙土崗東吳墓出土的青瓷虎子和南京清涼山另一東吳墓中出土的青瓷羊被視為漢晉時代青瓷的上乘作品。但這時期的青瓷器主要是明器,尚未進入廣大百姓家中。對漢晉瓷的研究結果表明,制瓷技術較之原始瓷有了兩大進步:其一,胎體的瓷土原料中酸性和中性氧化物SiO、AlO的相對含量增加了,鹼性氧化物gO、KO和NaO等都相對減少,這就要求青瓷的燒成溫度至少要在1200℃以上,所以其胎骨的玻璃化程度提高,質地更為堅硬,也更少變形;其二,青釉顏色已較純正,這就要求青瓷石灰釉中含鐵(FeO)要控制在1~3%之間,而且要嚴格掌握窯溫和通風狀況。含鐵過高或通風量過大,都會有較多的鐵質處於FeO狀態,那麼就會使釉色變黃甚至呈暗褐色。這就表明,兩晉瓷工對瓷土和釉料的選取已有相當豐富的經驗和嚴格的掌握。

此後,瓷胎的原料和加工就沒有多大本質的變化了,世世代代瓷工的精力則主要致力於釉質、釉色和彩繪工藝的提高,並不斷推陳出新。

中國古瓷以其質地細膩、釉光瑩潤、色彩豐富而蜚聲中外,受到各界人士的讚譽和欣賞;又因其歷史悠久,從一定的側面反映了中國古代各個時期社會經濟、文化、藝術的成就,因此受到歷史學家、社會學家和考古學家的精心研究。而陶瓷學家、化學史家則在欣賞這些藝術珍品的同時,更加關注各代瓷器胎質、釉料的成分,著色劑的原料和加工,絢麗色彩的成因,窯溫和氣氛的控制及其對釉彩的影響機理,即制瓷工藝中的化學內涵,因為它又從另一個側面反映了中國古代的化學成就。而且加強關於古瓷的理化研究,對繼承、發揚中國制瓷工藝的優良傳統,發展現代瓷品,也是至關重要的。

中國瓷器釉料自原始瓷器出現,長期使用高溫石灰釉。根據對歷代高溫釉化學成分的分析結果,鑒於絕大多數含AlO很高,一般在10~15%,可以判斷釉料主要是用石灰和白色粘土混合而成的。據說宋代汝窯竟以瑪瑙代替瓷土製作釉料,而瑪瑙則是相當純凈的石英了。這類石灰釉的燒成溫度需要1000℃左右。及至遼代和南宋時期,遼陽江〔gang剛〕官屯窯黑釉瓷和龍泉窯青瓷中又出現了石灰一鹼釉,即往釉料中又添加了草木灰(富含KCO),這種釉的特點是高溫下其粘度較大,不易流釉,所以釉層可以較厚。因此中國傳統的高溫釉料中,鹼質成分主要是CaO、KO和NaO,中性氧化物為AlO,酸性成分是SiO。及至明代,中國瓷品中又出現了一些低溫釉。一種是繼承了傳統的鉛釉,這是中國低溫釉的主體;另一種則是以牙硝(實際上主要成分是KNO)代替黃丹做為助熔劑的低溫釉,例如某些成化黃釉。但低溫釉硬度較低,易磨損出現劃痕,化學穩定性也較差,易受水、空氣中碳酸氣及酸霧的侵蝕,出現光暈現象,所以應用不普遍。

在中國古瓷高溫顏色釉中,以青釉、紅釉、黑釉和藍釉佔主要的地位,而白釉是取得各種絢麗釉色的重要基礎。白度很高,加入著色劑後才會色澤鮮艷純正。大約在唐代時,我國白釉的工藝水平已經很高,達到了成熟的階段,當時邢州(今河北邢台)的邢窯、四川大邑窯的白瓷素凈瑩潤,都遐邇聞名,選用的瓷土質地精良,釉中含鐵量極低(小於1%),淘洗工序想必也很嚴格。這就為唐代以後各種顏色釉和彩繪瓷品的發展創造了條件。

青釉的呈色劑是氧化鐵,初時它是釉料中固有的雜質,燒成的色調當然很難控制。及至唐代以後,瓷工已逐步能根據經驗,以白釉為基礎,通過添加赭石來調節釉中的含鐵量。青釉的呈色作用則是釉中所溶解的FeO產生的,因此其色質的純正、鮮艷主要決定於釉中FeO/FeO的比值,顯然比值越高,青綠色越加艷麗,比值低則泛黃。所以青釉的完全成熟在於創造出窯內燒成氣氛的強還原性。宋代浙江龍泉窯的青釉瓷釉面晶亮,透明如鏡,其代表作品粉青釉器和梅子青釉器,色澤蔥翠如梅,達到了青瓷釉色之美的頂峰,堪稱巧奪天工的人造青玉。

高溫紅釉初時大概是以孔雀石〔CuCO·Cu(OH)〕或膽礬(CuSO·5HO)為呈色劑,當瓷品在窯內強還原氣氛中燒成時,因釉中產生出單質膠態銅而呈現出紅色。宋代鈞窯瓷是紅銅釉器的先聲。但鈞瓷外觀並非呈全紅色,其背底的釉色卻是濃淡不同、具有熒光一般的藍色,所以從通體看,這類紅釉瓷品的釉色美似碧空中的晚霞。據近年的科學檢測,這種奇特的乳光現象和幽雅的藍色光澤的呈現是由於在透明的釉層中懸浮著無數球狀的、富含SiO的玻璃分散相。由於分散相的粒度介於40—200nm之間,比可見光波長要小得多,因此會更強烈地反射短波長的藍紫色光,從而呈現出美麗的藍色乳光。這種釉在化學組成上的特點是AlO含量低,SiO含量高,還含有0.5—0.95%的PO,表明釉料中可能曾摻加了磷灰石一類的物質。到了元代時,江西景德鎮的瓷窯則初步燒成了紅釉器,但只是盤、碗等小件器物。及至明代永樂、宣德年間(公元1403—1435年),景德鎮終於燒出了通體鮮紅的銅紅釉器,釉層深厚滋潤,十分可愛,有「寶石紅」、「祭紅」、「霽紅」等名稱。燒制這種瓷品難度極大,不僅要嚴格控制燒成氣氛,而且在銅分的配料上,一定要掌握住極恰當的比例,因此當時掌握這種技術的工匠極少,所以在嘉靖以後,銅紅釉技藝一度失傳。直到清康熙晚年,這種工藝才得到恢複,所燒成的紅釉器稱為「郎窯紅」,比明代的紅釉更加賞心悅目,具有鮮艷奪目的玻璃光澤,紅色淌漾欲滴,其垂流的痕迹猶如滴血,因此又有「雞血紅」或「豬肝紅」之稱。

高溫黑釉的著色劑是氧化鐵,釉中含鐵量可高達5—6%(以FeO計),北宋浙江武義窯黑釉中含鐵甚至高達9.54%。在高溫還原氣氛中氧化鐵處於FeO狀態,因此釉層呈黑色或醬色。這種釉中還往往含有微量的其他呈色金屬氧化物,例如MnO、CoO、CuO、CrO等,可能是從鐵礦粉引入的,它們對釉色也會有一定的影響。純黑釉當然不會使人有什麼賞心悅目之感,但其中有一類「結晶釉」卻引起了國內外陶瓷家們的極大興趣。例如宋代福建建陽窯燒成的所謂「油滴斑釉」、「兔毫斑釉」就是這類黑釉中頗負盛名的傑出代表,是宋瓷中的一朵奇葩。在油滴釉的面上,有許多形似油滴、具有金屬光澤的銀灰色圓珠,很像夜空中閃爍的繁星,所以日本人稱這種釉為「天目釉」。兔毫斑釉的面上則有銀灰色細絲,有的像羽毛,有的像樹枝,又有的像叢叢兔毛,有的則呈放射狀的針束,十分别致有趣。據近年的科學檢測,「油滴」、「兔毫」本身的含鐵量較其周圍的玻璃體要大10倍左右。以顯微鏡觀察,這些小「油滴

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