（科学技术史专业论文）我国北方白瓷创烧时期的工艺相关研究.pdf

摘要 中国是瓷器的发源地，中国瓷器精湛的制作工艺和悠久的发展历史皆令世 人惊叹不已长期以来，古陶瓷研究，特别是中国的古陶瓷研究，始终为科技 考古领域的热点和重点之一。 白瓷的创烧与成熟是我国古代陶瓷发展史上一项伟大的技术革命与进步， 它的出现不仅打破了青瓷一统天下的局面，而且更为后世各种精细白瓷和彩绘 瓷的产生与发展，奠定了一个不可或缺的工艺基础。不仅如此，我国白瓷技术 的发展与传播对世界其他的地方制瓷业的发展也产生了巨大的影响。因此，白 瓷的起源及其发展已成为我国、乃至世界吉陶研究中的一个重要课题。 论文第一章主要依据考古资料的总结，追溯了我国北方白瓷出现的时间、 地点以及典型窑口，同时结合大量的历史文献，以及前人的研究成果，从政治 因素、社会习俗与宗教、制瓷原料与燃料，制瓷工艺等方面，对白瓷率先在我 国北方地区烧制成功的原因进行了论述。最后，分析了我国北方白瓷研究的现 状，并且提出本论文的研究内容。 望 论文第二章主要将古陶瓷研究中常用的科技方法，做了一个简单的介绍与展 论文第三章以安阳窑、灵芝窑、邢窑等窑口的系列样品为研究对象，利用色 度仪、能量色散x 射线荧光探针仪、体视显微镜、偏光显微镜、热膨胀仪等仪 器，对样品进行了相关的分析测试，结果发现原料的精挑细选，化妆土的使用、 薄釉工艺以及较低的温度都曾是导致自瓷出现的主要技术因素。但不同窑口， 同一窑口不同时期，窑工们可能尝试不同的技术方法来提高瓷器的颜色及质量。 论文第四章以我国北方地区不同种类的制瓷粘土为研究对象，从高岭土的 地质成因、化学组成、瓷胎的模拟烧制等方面，证实了我国北方地区存在一种 粘土，符合成瓷的标准，同时与古陶瓷早期白瓷在化学组成( 主量元素与微量 元素) 、物理性能等方面较为相近，推测我国北方早期自瓷胎料应属一元配方 论文第五章从胎釉的化学组成、显微结构、烧成温度等方面，对我国北方 地区早期的粗白瓷与中晚期精细白瓷进行了相关的对比研究。结果表明，精细 白瓷的胎料采用一种高铝低硅、低铁钛的粘土作为胎的主要原料，巩窑精细白 瓷胎中高含量的氧化钾，可能源于胎料中添加了一种富钾矿物原料，并且这种 矿物中应含有一定量的云母；同时，精细白瓷中助熔剂的含量，普遍偏低，以 适应较高的烧成温度；精细白瓷胎釉之间析晶或者析晶层的存在对于精细白瓷 质量的提高，也起到一定的作用；此外，隋代晚期，匣钵的出现与使用，亦为 烧制高质量的精细白瓷，提供了一定的条件。 论文第六章首先简述了我国陶瓷原料的发展历程，同时总结不同种类制瓷 原料的特点及其作用。在此基础之上，结合我国北方制瓷原料以及瓷胎的化学 组成、显微特征，对我国北方白瓷瓷胎的配方区分问题进行了初步的探讨与展 望。 1 l a b s t r a c t i ti sw e l lk n o w nt h a tc h i n ai st h ei n i t i a lp r o v e n a n c eo ft h ea n c i e n tp o r c e l a i n , m o r e o v e r , t h ef i n ep o r c e l a i n - m a k i n gt e c h n o l o g yi nc h i n aa n di t sl o n gh i s t o r yo f d e v e l o p m e n ta m a z e st h ew o r l d s o ，f o ral o n gt i m e ，t h ea n c i e n to 眈卸 n i cr e s e a r c h , e s p e c i a l l y c h i n e s ea n c i e n tc e r a m i cr e s e a r c h , h a sb e e no n eo fm o s tf o c u si n a r c h a e o m e t r y 1 1 幢i n v e n t i o n & d e v e l o p m e n to fw h i t ep o r c e l a i ni s ag r e a tt e c h n o l o g i c a l i n n o v a t i o na n dp r o g r e a si nc h i n e s eh i s t o r y , w h i c hn o to n l yb r o k et h em o n o p o l yo f c a l e d o n , b u ta l s op r o v i d e dab a s i sf o rt h ep r o d u c t i o no fa l lk i n d so fc o l o r e d p o r c e l a i n s i na d d i t i o n , t h et r a n s m i s s i o no f1 h ef i r i n gt e c h n o l o g yo fw h i t ep o r c e l a i n g r e a t l yi n f l u e n c e dt h ed e v e l o p m e n to f p o r c e l a i ni n d u s t r yi no t h e rp l a c eo f t h ew o r l d s ot h eo r i g i na n dd e v e l o p m e n to fw h i t ep o r c e l a i nh a v eb e e no n em o s ti m p o r t a n t r e s e a r c hp r o j e c ti nc h i n a , e v e ni nt h ew o r l d i nt h ef i r s tc h a p t e r , b a s e do nt h ea r c h c o l o g i c a lr e s e a r c ha n dh i s t o r i c a ll i t e r a t u r e ， t h ep e r i o d ，p l a c e ，a n dt h et y p i c a lk i l nw h e r et h ew h i t ep o r c e l a i n sf i r s t l ya p p e a r e di n t h en o r t ho fc h i n a , h a v eb e e ni n 舡o d u c e da n df a t h e r l yp r o v e d m o r e o v e r , t h er e a s o n w h y t h ew h i t ep o r c e l a i nw a sn o tf i r s t l yf i r e ds u c c e s s f u l l yi nt h es o u t ho f c h i n aw h e r e t h e6 r j n gt e c h n o l o g yo fc c l a d o nh a v ed e v e l o p e df a i r l ym a t u r e d ，b u ti nt h en o r t h , w 黜d i s c u s s e df r o mt h ef o n o w i n ga s p e c t s ：t h ep o l i t i c a lf a c t o r s t h es o c i a lc u g t o m & r e l i z o n , t h ep o r c e l a i nm a t e r i a l & f u e ld i s t r i b u t e di nt h en o r t ho fc h i n a , t h e d e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g yo fp o r c e l a i nm a k i n g f i n a l l y , t h ec u r r e n tr e s e a r c h s i t u a t i o no ft h ew h i t ep o r c e l a i nw a ss u m m a r i z e d , a sw e l l 嬲t h er e s e a r c hc o n t e n to f t h et h e s i s i nt h es e c o n dc h a p t e r , t h es c i e n t i f i cm e t h o d su s u a l l ye m p l o y e di nt h ea n c i e n t c e r a m i c sr e s e a r c hw c l ec h i e f l yi n t r o d u c e d 。 i nt h et h i r dc h a p t e r , s a m p l e sf r o ma n y a n gk i l n , l i n g z h il a i n , a n da q n gk i l nw 廿 l g a n a l y z e ab yu s i n gc o l o r i m c q r y , e n e r g yd i s p e r s i v ex - r a yf l u o r e s c e n c es p e c t r o s c o p y , s t e r e o & p e l z o g r a p h i cm i c r o s c o p y , d i l a t o m e t e ra n ds oo n n 坨a n a l y s i si n d i c a t e st h e p o t t e r sh a v ea t t e m p t e dt oi m p r o v et h eq u a l i t yo fc e l a d o nb ym e t h o d so ft h ef i n e r c h o o s i n g & m a n u f a c t u r i n go fp o r c e l a i n sc l a y , t h ea d o p t i o no ft h eh u a z h u a n g t u ( a k i n do fp o r c e l a i nc l a yw i t hh i g hc o n t e n to fa l u m i n aa n dl o wi r o na n dt i t a n i u m ) a n d i i l t h ec o n t r o lo ff i r i n gt e m p e r a t u r e , a l lo fw h i c he v e n h i r l l yl e dt ot h ea p a c eo f w h i t ep o r c e l a i n s h o w e v e r , i nt h ed i f f e r e n tk i l n so rd i f f e r e n tt i m e so f t h es a m et i m e s ， p o t t e r sm a y b ea d o p td i f f e r e n tm e t h o d st oi m p r o v et h eq u a l i t yo f w h i t op o r c e l a i n s i nt h ef o u r t hc h a p t e r , d i f f e r e n tt y p e so fc l a y si nt h en o r t ho fc h i n aw e c o l l e t e d a n da n a l y z e d , a n dt h e ni ti sp r o v e dt h a tb o d ym a t e r i a lo f a n c i e n tw h i t ep o r c e l a i n sh a s e x p m e n c e dt h em o n o - r e c i p ei nt h eb e g i n n i n g , f r o ma s p e c t so ft h ea n a l y s i so f c h e m i c a lc o m p o s i t i o no ft h ec l a y si nt h en o r t ho f 幽t h es i m u l a t i v e 触 e x p e r i m e n to f t b ec l a y s 嚣w e l l 鼬t h ei n v e s t i g a t i o no f i t sg e o l o g i c a lm e c h a n i s m s i nt h ef i f t hc h a p t e r , ac o m p a r a t i v es t u d yo nt h ec o a r w h i t ep o r c e l a i n so fe a r l y p e r i o do fa n dt h ef m ew h i t ep o r c e l a i n so fm i d d l ep e r i o dw b q c a r r i e do u t ，f r o mt h e c h e m i c a lc o m p o s i t i o no fb e d y & g l a z eo ft h ew h i t ep o r c e l a i n s ，t h em i c r o - s u - u c u n ， f i r m st e m p e r a t u r e ，t h ek i l nt o o la n d8 0o n t h ea n a l y s i si n d i c a t et h a ta 1 2 0 3i nb o d y o ft h ef i n ew h i t ep o r c e l a i nw e r er a t h e rh i g h e rt h a nt h a to ft h ec o a r 舱w h i t e p o r c e l a i n s 棚f e 2 0 3 t i 0 2i nt h ef i n e rp o r c e l a i n sw e f er e l a t i v e l yl o w e r ，a n di ti s a m a z e dt h a tk 2 0i n t h eb e d yo ff i n ew h i t ep o r c e l a i ni nt h eg o n gk i l nw e r e r e m a r k a b l yh i g h e rt h a nt h a to fc o a r s ew h i t ep o r c e l a i n ，w h i c hm a y b ea t t r i b u t e dt ot h e a c c e s s i o no ft h en e wc l a yi nh i g hc o n t e n to fm i n e r a lo fm i c a i nt h em e a n t i m e ， c o n t e n to ff l u xi ng l a z eo ft h ef i n ew h i t ep o r c e l a i nw e r ec o m m o n l yl o w e r ，w h i c h s h o u l db ea c c l i m a t i z et ot h eh i g h e rf i r i n gt e m p e r a t u r e ag r e a td e a lo fc r y s t a l l i n e c o u l db ed e a r l yo b s e r v e db e t w e e nt h eg l a z ea n dt h eb o d y , a n dt h ee x i s t e n c e c r y s t a l l i n ep l a y e da ni m p o r t a n tr o l ei ni m p r o v i n gt h eq u a l i t yo ff i n ew h i t ep o r c e l a i n s i n a d d i t i o n , t h e a p p e 甜孤c e a n d a d o p t i o n o f x i a b o ( a k i n d o f k i i n t o o l ，j u s t l i k e b o x t o c o n t a i nt h ep o r c e l a i n ) ，a l s ow a so n eo ft h ef a c t o r st h a tt h ef i n ew h i t ep o r c e l a i n s a p p e a r a n c e i nt h es i x t hc h a p t e r , t h ed e v e l o p m e n te x p e r i e n c eo fc e r a m i cm a t e r i a l f a sf i r s t l y s 哪m a r i 髓d ，勰w e l la st h ec h a r a c t e r i s t i c s & r o l eo fc e 舢i cm a t e r i a l 。a n dt h e n q u e s t i o n sc o n c e r n i n gt h er e c i p e so f b o d ym a t e r i a lo f w h i t ep o r c e l a i n sw o r cd i s c u s s e d a n de x p e c t e d , f r o mt h ec h e m i c a lc o m p o s i t i o no fb o d yo fw h i t ep o r c e l a i n sa n dt h e p o r c e l a i n sm a t e r i a li nt h en o r t ho fc h i n a , a n dt h em i c r o - s t r u c t u r eo fw h i t ep o r c e l a i n b o d y i 、， 中国科学技术大学学位论文相关声明 本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作 所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本 研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。 本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即： 学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论 文。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 作者签名：盎熟塑 乒僻岁月7e t 中国科学技术大学博士学位论文 第一章我国北方早期白瓷概述 1 1 引言 中国是世界著名的陶瓷古国，瓷器的发源地。无疑，中国的古陶瓷对世界陶 瓷文化作出了杰出的贡献。早在万年前的新石器时代早期，我国先民既己掌握了 制造陶器的技术。经过近二千年印纹硬陶和原始瓷的过渡时期，终于在东汉后期 的浙江越窑，首先成功烧制出了青釉瓷。随后在距今约一千六百年左右的北朝时 期，白釉瓷在我国北方也成功问世，这个时期白瓷的特点是：胎质粗糙、釉色白 中泛黄、泛青。隋唐时期出现了精细自瓷，它们以邢、巩、定窑所烧制的自釉瓷 为代表，这些白釉瓷无论在胎质胎色、还在物理性能等方面都可与现代西方烧制 的高铝质瓷相媲美。而宋代及其以后的元、明、清三代，我国瓷器不论是在技术 上，还是在艺术上都得到了极大的发展，烧制出了品种繁多、质量上乘的名瓷， 如著名的青花瓷、色彩斑斓的窑变瓷等。 由此可见，白瓷的创烧与成熟是我国古代陶瓷发展史上一项伟大的技术革命 与进步，它的出现不仅打破了青瓷一统天下的局面，而且更为后世各种精细白瓷 与彩绘瓷的产生与发展，奠定了一个不可或缺的工艺基础。不仅如此，我国自瓷 技术的发展与传播对世界其他的地方制瓷业的发展也产生了深远的影响。因此， 白瓷的起源及其发展的相关研究，无疑已成为我国、乃至世界古陶研究中的一个 重要课题。 1 2 白瓷的出现与发展 东汉晚期，青釉瓷在越窑烧制成功。之后很长的一段时间内，青釉瓷和黑釉 瓷成为我国南方瓷器生产的主流。南北朝时期，北方北齐王朝的农业、盐铁业和 制瓷业都十分发达，出现了许多制瓷作坊。仅考古发现的重要烧瓷窑址就有：山 东淄博寨里、枣庄中陈郝、河北邢窑以及河南安阳相州窑、灵芝窑等窑址。这些 窑场大体形成了三个北方早期青瓷的生产中心。相比于南方青瓷，北方地区的青 瓷胎质粗厚、釉层薄厚不匀。然而，通过长期的实践，北方窑工们采用多种方法， 有效改善了瓷器的配方和工艺，青瓷的质量得以迅速提高，至北齐晚期，其烧成 的青瓷胎色灰白、釉色浅淡l l 一，在一定程度上，超过了南方青釉瓷的质量。 北方地区青瓷质量明显提高的同时，白瓷也应运而生。目前，在我国，发现 最早的白瓷器当属河南安阳北齐武平六年( 公元5 7 5 ) 范粹墓出土的9 件瓷器。这 中国科学技术大学博士学位论文 批早期白瓷胎质洁白细腻、釉层薄而润泽，呈乳白色，但仍普遍泛青黄色，有些 釉厚的地方呈青色，具有明显的初创特剧”。隋代后，白瓷较之北齐有了很大的 进步，已基本成熟。河南安阳的一座隋开皇十五年( 公元5 9 5 年) 张盛墓中发现的 一批略带若干青釉瓷特征的白瓷 8 1 ，已接近标准的白瓷。其胎、釉的质量比范粹 墓出土的白瓷有所提高，瓷质细腻，釉层洁白匀净。部分白瓷使用了白色化妆土， 其中，三件白瓷俑上还在发、眉、须和服饰的部分地方加施了黑彩 8 1 。晚于张盛 墓十余年的西安郊区隋大业四年( 公元6 0 8 年) 的李静训墓中也出土了白釉瓷。这 些器物的胎质较白，釉面光润，已经完全看不出白中闪黄或白中泛青的现象，是 相当成熟的白瓷器【9 】。同样在西安郊区一座堵大业六年( 公元6 1 0 年) 姬威墓中出 土的一件白瓷盘口瓶，其胎质坚实自细，并在胎表面施加了洁白的化妆土，致使 釉面呈色稳定，匀净光润，被认为是隋代白釉瓷的代表作【。1 9 8 2 年，河北曲 阳县与大业八年( 公元6 1 2 年) 尉仁弘墓志伴出了一件白瓷盘口瓶。此器白灰胎， 施化妆土，透明釉，釉色白净光润，是隋朝后期的白瓷精品【i i 】。此外，隋代邢窑 还烧制成一种“精细透光白瓷”，其光润程度、胎体厚度、透影性能和瓷化程度等 方面皆胜过通常所说的细白瓷，令人赞叹不已。 在北朝和隋代的基础上，唐代北方地区的制瓷业得到了较大的发展，其中以 白瓷的发展最为典型。河南、河北、陕西、山西都有窑场烧造，与同期南方的诸 多青瓷窑场遥相呼应，形成了“南青北白”的局面。此后，白瓷烧制工艺逐渐东传 至朝鲜、日本，西传至欧洲等国，在很大程度上促进了近现代世界制瓷业的发展。 1 3 白瓷出现的原因 哲学认为，任何一个新生事物的出现，都是偶然中的必然，都是多种因素共 同作用的结果，白瓷的出现也不例外。然而，自瓷为何在北方地区率先烧制成功， 而不是在青瓷烧造技术十分成熟的南方? 究其原因，大致有以下几点： 1 3 1 政治因素 东汉末年以来，中原一带长期处于分裂割据、频繁混战的局面，原来繁荣的 城市变得遍地创痍，农业凋敝，百姓流离失所，手工业尤为衰落。曹丕称帝后， 连年用兵，进一步加剧了社会矛盾，陶瓷手工业难免于难，长期处于停顿状态。 据考古资料证明，中原地区在魏末晋初的墓葬里，几乎没有发现瓷器。西晋灭吴 后，一度平息了战乱。然而好景不长，晋武帝本是荒淫、好色之君，他以为自此 天下太平，下令罢废州郡武装、大肆分封宗室，又错误地处理少数民族的内迁问 2 中国科学技术大学博士学位论文 题，埋下了“八王之乱”与“永嘉之乱”的祸根。整个西晋时期，人民灾难深重， 北方生产基本陷于停滞状态。北方地区迄今未发现一处西晋时期烧造青瓷的窑 址，相关墓葬也很少发现用于陪葬的青釉瓷，其时制瓷业的衰败程度，由此可见 一斑。西晋灭亡之后，中原成了群雄逐鹿的战场，五胡十六国互相争夺砍杀。大 大小小的政权，匆匆忙忙地轮流粉墨登场，使北方遭受到空前的破坏。 公元4 3 9 年，北魏拓跋焘统一北方，社会渐趋稳定：孝文帝时期又先后推行 了一系列的汉化措施，锐意进行各项改革，北方地区的经济才逐步得以复苏和发 展。于是，北方制瓷业发展迅速，相应技术也逐步走向成熟1 1 2 j 。 1 3 2 社会习俗与宗教 南北朝至隋之间，人们的尚自习俗，在封建统治者和士庶的意识形态之中皆 有体现，南齐豫章文献王传中记载：“宋元嘉时，诸王出入，得白衣裙帽， 见人主。上与嶷友想令依元嘉，嶷固辞不奉敕，唯上幸第，乃白服乌纱帽，以伺 宴焉”。程大昌的演繁露中有：“隋志：宋齐之间，天子宴私，着白高帽。 天子在永福省则白纱帽南齐醒崇祖守寿春，着白纱帽，肩舆上城。今人不 以为怪，古末有以白色为忌也。”入隋以后，崇尚白色的习俗有增无已，更为盛 行。程大昌的演繁露中记载：“隋时以白幅通为庆吊之服，国子生亦服白纱 巾也。”隋书丰l 仪志中记载：“隐居道素之士，被召入见者，白单衣。”隋 书李泌外传中也记载“时呈白衣宰相。” 此外，自西晋以来，北方地区封建社会的阶级矛盾，尤其是民族矛盾空前激 烈，而外来的佛教自西汉末年传入我国以后，处于水深火热中的各族百姓为了精 神上的寄托，对佛教笃信不疑。北魏始，弥勒信仰在北方地区广泛流传开来。北 朝统治者为了巩固自己的地位，便利用宗教作为麻痹人民。作为一种宗教，其往 往表现出对某一种颜色的追求和崇尚。弥勒信仰的表现为：“服素色、持白伞自 幡”，即崇尚白色是弥勒信仰的特征【1 3 _ b l 既然南北朝、隋代的封建统治者、士庶和百姓皆崇尚白色，那么，这种精神 上的追求自然会反映在他们的思想意识和审美意趣上。白瓷具有与北方大雪天自 然环境相似的、洁白素雅的外观，当然，更受那些崇尚白色人们的喜爱和欣赏。 1 3 3 制瓷原料与燃料 我国北方各窑区附近所产原料大都是质量较好的粘土，而且多为二次沉积粘 土，这类粘土具有一个明显的特点，那就是a 2 0 3 的含量较高，而铁、钛等呈色 元素的含量明显低于南方的瓷土【1 6 1 。与此同时，我国北方还拥有丰富的煤炭资 源，那时，或许已被用作烧瓷的燃料。如果是这样，北方青瓷的烧成效果不甚理 想，很可能与煤炭燃料很难烧出还原焰有关。然而，自瓷一般都是氧化焰或者弱 还原焰中烧成，故煤炭燃料对白瓷烧制并无大碍。 1 3 4 制瓷工艺的发展 自北朝，青瓷在我国北方烧制成功之后，窑工们便采用多种方法，努力提高 瓷器的质量，例如，原料的精挑细选、炉温的升高和控制，以及施加化妆土等 1 9 7 5 年，在河北磁县发掘的北齐武平七年( 5 7 6 年) 左丞相文昭王高润墓中出土了 两件瓷碗，口部均露出了化妆土旧。表明北方地区至迟在北齐时，即已使用化 妆土。化妆土经提纯、淘洗和陈腐后，有效去除了铁、钛等呈色成分，因此，化 妆土的施加，不仅可改善胎体的粗糙表面，而且可改善釉的呈色效果。从一开始， 北方地区使用的化妆土即不同于南方，主要表现在原料的选择上，北方大多选用 高铝、低铁含量的粘土原料，在平滑器物表面的同时，更有改善胎色的作用。 综上所述，北朝时期皇室、士庶和百姓，都崇尚白色。白色的追求，是白瓷 创烧的社会需求，豫北冀南地区颇为成熟的青瓷烧制技术以及丰富的高岭土、煤 矿等资源，则为白瓷创烧与发展提供非常重要的条件。可见，自瓷首先出现在中 国的北方是我国陶瓷发展过程中的必然。那么，古代陶工们选用什么的原料，采 用什么样的加工与烧制工艺，又如何促使白瓷的刨烧成功? 这些涉及白瓷起源工 艺方面的众多问题，已经受到国内外专家的重视。 1 4 白瓷研究的现状 2 0 世纪初，随着西方考古学的传入，器型学与类型学的理论与方法自然而 然地应用于古陶瓷研究之中，白瓷的研究也不例外。人们根据器物的外观特征( 颜 色、大小、形状、装饰以及器类组合等) 、考古地层关系等，逐步建立、完善着 白瓷窑口和时代的谱系。 至八、九十年代，多学科的相互交流及渗透的结果，使得许多自然科学，诸 如化学、物理、地质、统计等的理论和方法与古代白瓷的研究有机地结合起来， 古代白瓷研究发生了由宏观到微观、由定性到定量的变化。有关研究主要涉及白 瓷的胎釉成分、物相结构、显微结构、烧成温度等内容，以及在此基础上关于白 瓷烧制工艺和产地特征的探讨 1 s 2 6 。 近几年来，随着分析测试方法的多样化( e g ：i c p a e s ，n a a ，p i x e ，e d x r f ， s r x r f ，r s ，吸等) 、仪器精确度和灵敏度的提高、无损测试方法的发展，古代 4 中直科学技术大学博士学位论文 自瓷的研究不断得以深化和拓宽口圳。然丽，以上研究的对象主要为唐宋时期北 方著名窑口( 邢窑、定窑、巩窑等) 的白瓷，即烧造技术成熟阶段的白瓷，既然如 此，其具体研究内容便基本局限于各窑口白瓷的考古类型学、物理化学性能、烧 造工艺等领域，而很少涉及白瓷的起源问题。不过，需要指出的是，一些学者已 开始关注白瓷的起源问题，并进行了初步探讨，认为早期的白瓷是由青瓷发展演 变面来【l 卯，不过，这种观点尚缺乏系统的科学论证。 李家治先生在总结我国古代陶瓷发展的五个历程碑及三大技术突破时指出， 我国在唐宋时期北方的著名窑口( 邢窑、定窑、巩窑等) 均采用的了二元配方或多 元配方【3 。且不论这一观点正确与否，首先令人感兴趣的是，在此之前，北方 自瓷的胎料是一元配方还是多元配方? 这一问题也逐渐引起学者们的关注，迫切 需要系统的研究，以给出一个可信的答案。总之，未来几年里。中国白瓷起源及 其相关问题的探讨，必然会成为古代自瓷研究，乃至于整个古陶瓷学界的关注的 热点。 1 5 本论文的主要工作与意义 本研究采用多种自然学科的理论与方法，同时结合考古学的背景知识，对我 国白瓷创烧时期的工艺相关问题进行了探讨。论文首先依据考古发掘资料的研究 成果，简单追溯了白瓷在我国北方出现的时间、地点、分布范围及其社会需求等： 在此基础之上，从所用原料、成型工艺、烧成温度等方面对我国北方早期典型窑 口的白瓷与青瓷作了一系列的对比研究，首次较为系统地阐述了我国北方白瓷创 烧时期的技术成就；以陕西铜川、河北邢台、邯郸等地的制瓷粘土为研究对象， 从其地质成因、化学组成、模拟烧制等方面，证实我国北方早期瓷器胎料一元配、 方存在的可能性；最后，通过与中晚期精细白瓷的对比研究，总结了早期粗白瓷 与中晚期精细白瓷在工艺中异同之处，并基于研究结果，对于白瓷胎料一元与多 元配方的区分，进行了初步的探讨与展望。 此项工作填补了自商周以后到隋唐之闯，我国北方古瓷研究的空白，是探讨 我国北方白瓷起源及其发展的前提与基础。因此，在一定意义上，其成果将补充、 甚至改写我国古陶瓷科技的发展史。 参考文献 【l 】郭学雷、张小兰，北朝纪年墓出土瓷器的研究叨，文物季刊1 9 9 7 ( 1 ) 【2 】中国社会科学院考古研究所洛阳汉魏故城队。北魏洛阳城出土瓷器与釉陶器田，考古 1 9 9 l ( 1 2 ) 【3 】山东淄博陶瓷史编写组等，山东淄博寨里北朝青瓷窑址调查纪要，中国古代窑址调查发 掘报告集，文物出版社( 北京) ，1 9 8 4 。 【4 】山东大学历史系考古专业等。山东枣庄中陈郝瓷窑址，考古学报，1 9 8 9 ( 3 ) 【5 】王会民，张志中，邢窑调查发掘主要收获叨，文物春秋1 9 9 7 年增刊 【6 1 河南省博物馆。河南安阳北齐范粹墓发掘简报，文物，1 9 7 2 ( i ) , m 李知宴，谈范粹墓出土的瓷器，考古，1 9 7 2 年5 期； 【8 】考古研究所安阳发掘队，安阳隋张盛墓发掘记明。考古，1 9 5 9 ( 1 0 ) 【9 1 唐金裕，西安西郊李静训墓发掘简报，考古1 9 5 9 年9 期； 【1 0 】陕西省文物管理委员会，西安郭家滩唐墓清理简报，考古通讯，1 9 5 6 ( 6 ) 【l l 礴增福，河北曲阳发现隋代墓志及瓷器，文物，1 9 8 4 ( 2 ) 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凌雪，邢窑、定窑和巩窑白瓷显微结构的对比分析。2 0 0 4 ( 4 ) ：1 8 8 1 9 3 1 2 7 】h s c h e n g , z q z h a n g , b ，t h en o n - d e s t r u c t i v ei d e n t i f i c a t i o no f e a r l yc h i n e s ep o r c e l a i n b yp i x e 。n u c l e a ri n s t r u m e n t sa n dm e t h o d 日i np h y s i c sr e s e a r c hs e e a o nb ：b e a m i n t e r a c t i o n s w i t h m a t e r i a l s w r i t a t o r t , v o l w n e s2 1 9 2 2 0 j u n e2 0 0 4 p a g e s1 6 - 1 9 【2 8 】p m t e n o r i oc a v a l c a n t e 。m d o n d i ，gt h ei n f l u e n c eo fm i c r o s t r u e t u r eo nt h ep e r f o r m a n c e o f w h i t ep o r c e l a i ns t o n e w a r e ，c e r a m c si n t e r n a t i o n a l , v o l u m e3 0 , i s s u e 反 2 0 0 4 , p a g e s9 5 3 9 6 3 【2 9 】h s c h a n g , z q 刁瑚g ，h n ，n o n - d e s t r u c t i v ea n a l y s i sa n da p p r a i s a lo f a n c i e n tc h i n e s e p o r c e l a i n b y p i x e n u c l e a r i n s t r t a n e n t s a n d m e t h o d s 讯p h y s 缸s r e s e a r c h 8 e e a o n b ：b e a m i n t e r a c t i o n sw i t hm a t e r i a l sa n d a t o m s , v o l u m e1 9 0 , i s s u e s1 - 4 , m a y2 0 0 2 , p a g e s4 8 8 4 9 1 3 0 】kn y ua n dj m m i a oc h a r a c t e r i z a t i o no f b l u ea n dw h i t ep o r c e l a i 砸u s i n gt h e 舭r a t i o f r o me d x r f , w i t hp a r t i c u l a rr e f e r e n c t op o r c e l a i n so ft h ex u a n d ep e r i o d ( 1 4 2 6t o1 4 3 5 a d ) a p p l i e d r a d i a t i o na n d i s o t o p e s ，v o l u m ej j ，i s s u e3 s e p t e m b e r1 9 9 9 , p a g e s2 7 9 - 2 8 3 3 l 】李家治等，中国陶瓷科学技术史的五个里程碑与三大技术突破，中国科学技术史陶瓷卷。 科学出版社；北京，1 9 9 8 1 0 ，1 - 1 6 6 中国科学技术大学博士学位论文 第二章古陶瓷研究申的科技方法 2 1 引言 陶瓷是科学与艺术的综合产物，它既是物质产品，又是精神产品。自产生之 日始，它就服务于人类的物质生活和精神生活。陶瓷制品的质量、造型、装饰等 特征不仅与当时社会的经济、文化水平有关。而且在一定意义上蕴含着当时人们 韵意识形态与审美情趣。陶瓷考古，或古陶瓷研究，其通过研究古代遗留的各种 陶瓷文物，揭示当时社会的诸多方面，无疑是考古学的一个重要组成部分 2 0 世纪2 0 年代，周仁先生率先将科技方法应用于古陶瓷研究之中，标志着 我国古陶瓷科技研究的肇始。8 0 年代以来，随着多学科的交叉与发展，更多自 然学科的方法与理论应用于古陶瓷研究领域，使其研究不断地深入与细化。各种 科技方法的优势在于，可获取陶瓷类文物丰富的潜信息，以便更细致、更科学地 探讨陶瓷研究中诸如年代断定、产地与矿料来源、加工与烧制工艺方面的问题， 从而为不同时期古陶瓷工艺的发展与演变、不同地域考古学文化的交流与影响、 古陶瓷鉴定等方面的研究，提供可靠的依据。 本章拟对古陶瓷研究中常见的一些科技方法，作一简单的介绍。 2 2 分析测试方法 分析测试可获取样品中丰富的潜信息，是陶瓷科技研究的前提与基础。 2 2 1 热释光分析 热释光分析技术是一种常见的测定陶瓷类文物绝对年代的方法。其基本原理 为，陶瓷胎釉中含有大量的石英、长石等晶体，具有很强的热释光效应。这些晶 体受到外界环境和陶瓷中的辐射 、p 和t 等射线) 作用时，将产生相应的晶体缺 路，并积累一定的能量。加热过程中，这些能量将以光的形式释放出来，且其强 度与它们累计的能量成正比。当一件古陶瓷在烧制过程时，其矿物晶体中积累的 能量会全部释放掉，相当于“时钟”拨至零点。烧成后，再因辐射产生缺陷而积 累能量，其积累的能量与时间成正比，这样通过测试和计算，便可求得陶瓷的烧 制年代( 年龄媚射当量，年剂量) 【1 1 。 大约在3 0 0 多年前，熟释光现象即被发现。1 6 6 3 年，英国化学家首先报道 了钻石受热发光的观察。1 9 6 0 年，k e 蚰e d y 和k n o p f f 第一次报道了古陶瓷的热 7 释光现象。经过几十年的发展，热释光断代己在考古学和古陶瓷年代鉴定等领域 得到了广泛的应用 2 1 。热释光断代的年代范围在5 0 年5 0 万年，测年的误差在 1 0 - 2 0 0 , 6 ，测试时，细粒技术一般要求试样为圆柱体( 直径3 m m ，高l m m ) 或者长 方体( 边长3 m m ，高度l m m ) 。虽然其需要的样品量较少，但仍是一种有损分析 因此，美国j l l a w l e s s 等人己尝试采用无损热释光技术在陶瓷类文物断代中的 应用，并已取得了较好的进展p 州。 2 2 2 成分分析 成分分析是古陶瓷研究中最基本的测试方法，它可获取待测样品中不同元素 的种类及其含量，包括主量元素( 含量 1 ) 、次量元素( 含量0 1 1 呦和微量元素 饴量o ，l ) 。一般来说，主量元素的分