中国陶瓷胎坯的类型及成因

中国陶瓷胎坯的类型及成因

方土的特性是灵活的，人工表面与中国历代各地使用的粘土类型不同。由于4.5000年的地质条件没有显著变化，因此可以根据当前的相关数据进行解释。分布于华中及东南沿海各省的残积粘土矿床,大部分为高岭土矿床,多覆盖在古老的酸性火成岩或结晶片岩之上。如江西、广东产于花岗岩风化壳上,福建产于长英岩脉或石英斑岩的风化带中,山东东部也有可采的高岭土矿床。而沉积粘土矿床则限于古生代及中生代煤系地层内,分布于东北的太子河台凹、复州台凹,华北的内蒙古背斜中大青山一带的山间盆地,河淮台向斜靠近西缘一带,山西台背斜中的沁水盆地,以及山东台背斜范围内与鲁中断裂带有关的一些盆地和燕山沉降带中。此外,南方的赣湘台向斜、滇桂台向斜和四川台向斜中,也都有若干粘土矿床的沉积。事实也证明,这样的地质产状和矿床成因,使北方的陶瓷坯(胎)在化学组成上含有较多的Al2O3·TiO2以及有机物(烧失量);南方的一般高岭土或瓷土则SiO2·Fe2O3的含量常偏高。正如有关文献指出,北方各窑的胎中含Al2O3和TiO2大都较高(Al2O322—33%;TiO2>1%),南方各窑胎含SiO2偏多(约77%),TiO2很低(<1%或痕量)。这是由当时的“重釉轻胎”倾向和选择坯(胎)料多“就地选材”而形成的。早期北方陶瓷的烧成温度一般为1150±30℃,坯的实需烧成温度较此为高,以致很有一些坯体是处于生烧状况的,孔隙度亦高。当然这也含有防止倒塌或变形的意图,止火时多数以涂釉样片表面上“釉的受热行为”是否已达到预定要求为准。例如,著名的宋代汝窑的釉面虽显现莹美,但有些胎的孔隙度竟达21%。这或者是许之衡《饮流斋说瓷》“说胎釉第三”中所谓的缸胎瓷。如上所述,南北系统青白等釉的陶瓷是结合习惯和原料情况而判定的,不单纯是南北窑炉构造和使用燃料不同的影响。根据经验,煤窑烧成气氛控制较柴窑为难,但宋代无论南北窑都能控制气氛。这从有关资料中的还原比值(FeO:Fe2O3)可以找到相应论证。当前情况,南北工艺上和烧成气氛上的所以不同,首先是由于原料特性,北方多沉积粘土矿床,有些次生粘土含TiO2和有机物较多。结合性高的粘土虽能提高坯体强度,甚至可以一次漂釉,但由于吸附性强,表面活性大,低温阶段易吸焦油或沉碳。毛细管内蒸汽压和外界不同,某些气体很难挥发外逸,高温下若为粘度小的釉所闭,极易产生鼓胀和吸烟缺陷。TiO2有加深铁质着色的作用,高温还原性气氛中,部分TiO2被还原成Ti2O3,呈色从蓝到紫,着色缺陷,较铁为烈。其次是在坯体具有较高强度下操作的习惯,不易骤然改变,例如一次漂釉等。再次是液相高温粘度非线性变化的钙釉(CaO>8%),在还原性窑炉中易引起坯体吸烟。因而北方偏于用氧化焰烧成,多与南方相反。一般说来,工艺服从原料,设备为工艺服务,窑炉是设备的主体,自应为工艺和原料服务,不可能本末倒置的。有的考古家、鉴赏家简单地认为,陶瓷生产中凡用高岭土作坯(胎)料者,即应视为瓷器。实际上,这一论点并不全面,例如,唐宋时期景德镇地区的瓷器,可能只用一种瓷石或掺入极少量高岭作为制胎原料。若将唐代胜(杨)梅亭窑某些瓷胎(例如周仁、李家治《总结》中编号T2—1试片),宋代湘湖窑某些瓷胎(试片编号S10—1,白度71.5%,胎厚1.5毫米,透光度1.19%)和寿溪坞瓷石的化学成分及分子式等进行比较,即可明显看出高岭土并不是制瓷的一个绝对特定条件。近代福建、广东某些瓷土亦可单独成瓷。同时,烧成温度也是成瓷的一个相当重要因素。又有人主张瓷器可概括地用粘土(高岭土)-石英-长石三组分图来表示瓷胎的组分,即一般所谓的长石质瓷器或三元系统配料。其实,这个说法也值得商榷。我国科学工作者通过大量试验研究指出,明清以来代表我国传统精细瓷器的景德镇地区的配方组成不同于长石质瓷器,或欧洲某些以三元系统配料的近代瓷器,而是属于水云母质瓷器,即以水云母作熔剂的高岭-石英-水云母质瓷胎和石灰石-石英-水云母质瓷釉的瓷器;釉中仅含少量长石。如所周知,水白云母(hydromuscovite)和绢云母(sericite)都属水云母(hydromica)族矿物。素肌玉骨之象我国陶瓷的发展过程大体可认为经过三个飞跃,即“釉陶(汉以前)覆盖一层玻化晶莹富有玉感的釉,由于表观质感的优异而被命名为瓷(魏晋迄唐)胎亦逐渐玻化并相应地趋于半透明状态(唐以后)”。古代对陶瓷的欣赏大都侧重釉的方面,胎则一般多就地取材或不加精制。此处所称“素肌玉骨之象”,是指元明间釉胎已经不同程度地玻化了的白瓷或彩瓷。关于柴窑,文献中辗转传引,常见于记载。明张应文《清秘藏》卷上“论窑器”称:“论窑器,必曰柴、汝、官、哥、定,柴不可得矣。闻其制云:青如天,明如镜,薄如纸,声如磬……”在这段话中,“闻其制云”的“制”字值得注意,古人云“成法曰制”,这几句话似指柴窑烧制瓷器的成法,亦即今所谓规范要求,而不是对柴窑制成品的描述。若果如此,则既非对景德镇窑器的赞美之辞,亦不能由此推定柴窑就是景德镇的影青。实际上影青倒可能是按照这种规范要求,经过窑工们的努力钻研才烧制出来的。无名异鉴于当时只能在天然矿床中以人工方式采取、捡选矿石,因之似不宜仅从矿物学概念出发,还要考虑到矿床学方面的具体情况。由此可以理解,这应是一种风化壳裂隙淋积型的氢氧化锰等含钴矿物(硬锰矿、软锰矿、褐铁矿等)。当超基性岩石风化时,岩石表面常散布着粉块不大、结核状的富钴的氢氧化锰结合体,有时含有少许镍。其中含钴高者,常被称为土状钴矿或钴土矿。我国云南境内某些玄武岩流风化的残积层下部,往往有这种结合体,当地人称为无名异,多用以配制瓷器上的青花料(宜在较高温度下烧成,过低则锰将起主要呈色作用)。我国有的学者认为:“无名异在古书中有时指软锰矿(MnO2),有时指钴土矿(钴与二氧化锰共存的矿物,m[Co,Ni]O·MnO2·nH2O),或称后者为无名子,以示区别,本书中的无名异是指后者。因为钴能呈现青色,故用以配制为瓷器上的青花料”。按,《瑞州府志》(正德十年本)卷一“山川”,卷三“物产”,以及朱航《锦江胜记》卷一,均述及上高县天则冈有无名子,饶州景德镇用以绘画瓷器。上高县,五代时南唐置,即今江西上高县境,其间界埠的土状钴矿矿床,是第三纪初期红色岩层中安山凝灰岩的风化残积矿床。矿物以稜角状、片状和条状存在于安山凝灰岩的风化壳之上,分布散漫,储量微小。又朱琰《陶说》(1774)卷三:“黑赭石,出庐陵、新建,一曰无名子,川以绘画瓷器。”庐陵,今江西吉安市,土状钴矿位于市南。新建约当今江西新建县境,在上:高县东北,明清属南昌府。婺源县南亦有一小镇名新建。又,后文“白瓷”节内的无名异,则系指我国浙江和云南都有的玄武岩风化壳裂隙淋积型钴土矿床;惟矿源岩石在浙江中部者多为第三纪玄武岩,在云南东北部者多为二迭纪玄武岩。浙产的矿化分布和局部富集的地貌因素,与本卷“白瓷”节内所述的“无名异”相当吻合。浙江又名吴须,滇产亦称碗华或珠明料,上高者习称无名子或釉子,赣县者多称为叫珠。我国北方和西北部也发现有含钴多金属矿床和砷-镍-钴(银)矿床(均属中低温中线成热液钴矿床)。此外,长江流域在硅嘎岩——高温热液型的铁矿床中亦含有微量钴。简言之,国内习用的钴土矿(asbolite,包括psilomelane和wad),多数MnO/CoO高,国外有些地区则大部分Fe2O3/CoO高。我国科学工作者曾对某些古代试片进行检测,根据MnO/CoO和Fe2O3/CoC,认为宋青花使用的是国产钴土矿原矿;元(1271—1368)则大部分采用低锰高铁青料,与国产钴矿差别很大;明宣德(1426—1435)亦类似;成化(1465一1487)可能是低锰高铁青料和国产钴土矿混合共用;正德(1506—1521)、嘉靖(1522一1566)又多使用精选与煅烧过的国产钴土矿,以迄清代。看来尚符合本卷中所谓当时“凡画碗青料,总一味无名异”的叙述。至于用以“收火色”和“收水气”(煎炼桐油催干),则主要是利用MnO2的强氧化剂性质。其他请参阅卷末“回青”条。土受火精,形神摇荡说的是坯体在窑中加热时,所发光线随温度变化的情况。黑体的辐射强度与波长和温度之间有一定的函数关系,而辐射体放射出的光线亮度又与它的辐射强度成正比,故黑体的温度可从各种波长的辐射总和所形成的光线亮度中显示出来。同时,窑内发光火焰的某一点,由于与其周围焰层的温度相差不大,可认为该局部辐射源趋近于黑体。这种辐射强度的最大点,随温度增高而向波长较短的方向移动。在500℃以下,只发出热线,完全不发射可见光。500—600℃热物体呈暗红色,光谱中只有红色和红外线。温度再升高,则具有最大光强度的颜色向光谱的紫端移动,从暗红色光变为略带黄色的明亮白光。老工人根据长期观察的经验,能判别暗红色为550℃左右,殷红色为800℃左右,桔红色为1100℃左右,白色为1300℃左右,闪白色为1500℃左右,其科学根据就是这个道理。窑内添加燃料前后,坯体发光的颜色和亮度随温度而变化,人们看来就仿佛坯体在火焰中“形神摇荡,这种描述是十分形象化的。而火气又循级透上《尚书》“洪范”篇已指出火有炎燥之性,同时又有向上之性。前者属于传热学范畴,后者属于流体力学范畴。陶瓷的焙烧与陶瓷窑的结构则是此二性的具体利用。窑的最大通风强度可按下式约略算出:s=h×0.71毫米水柱式中s——垂直烟囱底部的有效负压(抽力),毫米水柱;h——当量的垂直烟囱高度,α——倾斜窑体与地平线构成的夹角(倾斜角),度;0.71——垂直烟囱在底部气体温度为450℃时,每米高度上造成的几何压头(流体负压),毫米水柱/米。烟气450℃时,抽力已达最大值,过此则阻力也相应地增大。因此,当倾斜窑体长度为九丈左右(暂按30米考虑),倾斜角为17°时,则h=30·0.292=8.76米(相对地比拟垂直高度)尾部不另设直立烟囱时的最大负压为s=8.76·0.71≈6.22毫米水柱。用以克服窑内坯垛阻力、某些局部阻力和摩擦阻力。(1毫米水柱相当于国际单位制[SI]中的9.8Pa=0.1mbar)。土出永定,窑在德化其中“永定”当是“永春”之误。永春位于德化之南,其北端之四班土与德化之三班土相距仅十余里,虽均为火山岩系中石英斑岩侵入体风化而成,但四班瓷土的耐火度较三班土稍高,当地习称硬土,可以保持瓷质佛像之耳目口鼻及衣纹装束比较清晰,减少拗曲熔蚀。福建省轻工业厅研究所资料(1959)亦记载四班土与小岭瓷土比较,耐火度略高(1625℃),Al2O3含量较多,K2O较少。永定县位于福建省西南隅,对德化县而言,不仅山路崎岖,且亦距离遥远。德化,后唐时王闽置县(932),元、明属泉州,清雍正朝划归永春州管辖。华琉山琉华山之误。山下即琉田(一作刘田,见明陆蓉《菽园杂记》,即今大窑),居民多以烧造窑器为业。两土和合,瓷器方成唐、宋时期的景德镇瓷器可能只用一种瓷石或者掺少量高岭作胎,胎中高岭到明、清才逐渐增加。釉则以釉石掺入釉灰制做。原矿均经精制后使用。明时,胎中SiO2约在70%以上,Al2O3约在20%左右。釉则相当于八盆釉(含釉灰约11%,CaO约8.5%)。宣红此处可能是指大红和显红。按明宣德(自1426年起共十年)间官窑所造之瓷,以祭红、青花、隐纹、暗款最为精妙。其中祭红又名霁红,后来也有人从“宣窑”称谓中析称宣红或宣烧。景德镇的制作方法,或先将上好里釉的坯体素烧,再上底釉(二次)和面釉(三次),然后再烧。也有生坯上釉的,据认为祭红的特点是一次烧成。以CuO含量为0.1—0.35%的较好,并要求釉面不流和无裂纹、无针孔。某一祭红釉料实测含CuO约0.2%;其他则为SiO258.52%,Fe2O30.53%,TiO2及MnO2微量,Al2O311.23%,PbO8.00%,CaO7.56%,MgO1.06%,K2O1.65%,Na2O4.62%,烧失6.86%。总之,铜釉的红、绿色调既受烧成气氛的影响氧分压,也与Cu的浓度有关。还原相对不足时,会出现绿色(Cu浓度相应偏高,以Cu++为主着色),过度时又可能变为金属铜(Cu浓度相应偏低,以Cu0为主着色)。Cu0、Cu+、Cu++在一定浓度和条件下有一定的平衡移动关系。有人使用还原、氧化气氛适度交换,或加入一定量的SnO2及Fe2O3作为保护胶体或反应触媒,也有的酌量掺入BaO。关于铜红釉的呈色机理,迄今尚未取得一致认识。如从光的吸收来看,主要是胶体Cu2O粒子着色。于较高温度(>1235℃)并在还原气氛下,Cu2O溶入釉内,一价铜离子基团处于玻璃体网络修饰子(glassnetworkmodifiers)位置,无色,或以分相形式产生某种散射。在冷却过程中析出Cu2O,并均匀或不均匀地再聚集成为多相分散悬浮的不稳定胶态Cu2O体系。因粒径和浓度等差异,同时若干胶态铜(Cu0)也可能以随机比例并存,因而常出现某些不同色调的铜红釉。SnO2有利于Cu2O呈色。在一定条件下,P+++似有助于分相。因之,祭红的工艺要点是:配方,坯釉制备,施釉方法与厚度,以及在幅度相当小的烧成范围内,对气氛、升温、保温、冷却速度等的严格控制。有人说本卷“宣红元末已失传”的“元”,当作今“原”字解,义为“宣德间祭红原来作釉用的西红宝石末现已失传”。看来这是对的,“原来”的“原”,本当作“元”,明初因“元”字易与“元朝”之“元”相混,故改作原,此事见清顾炎武《日知录》及王应奎《柳南随笔》。西红宝石末也许是指折射率较高的铜红玻璃料,见清乾隆年间不题撰人的《南窑笔记》和清陆廷灿《南村随笔》等书。也有人说,宋应星将红釉(高温铜红釉)和红采(低温铁红彩,即矾红)混淆,“正德中历试复造出”者应是红彩,即宋应星所谓的宣红。按矾红是Fe2O3超细颗粒悬浮于铅玻璃基体上部着色。明代宣德青花五彩中的海兽,成化斗彩上的釉上红彩,嘉靖矾红盘,均属矾红。又有人认为,“宣(钧)红…”,可能意味着宣红即指钧红,其根据未详,可能是以宣为宋之宣和(1119—1125),但年代实不相合。宣又通瑄,瑄即瑄玉。民国初期郭葆昌氏曾将铜红釉分为祭红、鲜红、宝石红三种,基本上仍属铜红一系(另二系为铁红、金红)。所谓祭红,以丹砂(HgS)、紫石英为主;宝石红,以红宝石、红玛瑙为主;鲜红,以西红宝石末为主;均用红铜、赤金为辅佐,以鲜红最为鲜艳。实际上起主要作用的,还是被称为辅佐材料的红铜、赤金或西红宝石末。丹砂虽可精制成一种在常温下呈现遮盖力强而且质重的鲜红颜料(银朱),但灼热至446℃后即分解出汞。铜红釉到了清代,均红、祭红、即红之说逐渐突出。矾红(铁红)已见于上文,一般多用精选的青矾(一名皂矾,FeSO4·7H2O)作为基本原料,经煅烧分解制成,要求颗粒细、活性大,宋以后通用作釉上红彩。若烧成温度和烧成时间适当,可以得到鲜艳的红色,超温易致色调闪黄,明季曾一度以矾红代鲜红。金红则是胶体着色,据传于康熙二十年(1681)从西方引入。窑变窑变的形成原因是:(一)不同着色剂在高粘度釉中的不均匀着色,这是主要的;(二)某些过渡金属元素(如铁、铜等)离子,以不同价态和配位数进入分相结构,起网络修饰子或形成子的作用,冷却后又析出若干相应晶体,这些液相小滴和相应晶体有时引起选择性吸收;(三)由分相微泡产生的光散射效应;或受Cu2O和Cu等胶粒特性(大小、浓度)与聚集沉淀情况等影响而致。若窑内(或局部区域)的温度和气氛、釉料的组成(P+++、S++干涉)和浓度或人工敷釉方法和层次也处于不均匀状态时,将更易导致这种斑驳陆离、青紫相间的窑变彩或花釉的出现。目前已可化偶然为必然,通过材料设计,从釉的组成和施釉技巧上人为地造出若干特殊风格的釉色和花样,使之形成斑形异彩。回青关于回青一词,在明、清陶瓷生产中有三种说法。第一种说法,认为回青即佛青,因为《天工开物》本有这样一段话:“又回青乃西域大青,美者亦名佛头青,上料无名异出火似之,非大青能入洪炉存本色也。”这里有三点必须指出:(一)指的是能在佛陀塑像发中作常温上蓝用的蓝色料;(二)从西域方面输入;(三)仅与无名异出火以后的颜色相似,换言之,出火前的颜色未必与之相同。无名异出火后在瓷器釉面内呈深蓝或蓝色,可见回青未出火前是蓝色。不过,在常温下表面呈蓝色的颜料还有两种,一是画家习用的石青[蓝铜矿,chessylite2CuCO3·Cu(OH)2],另一是群青,即佛青。而这里又提到佛头青一词,所以指群青的可能性较大。同时,本卷中所述的无名异,又与国内浙江省中部产出的玄武岩风化壳裂隙淋积型钴土矿床中的某些矿石,在矿化分布和局部富集的地貌因素上相当吻合。本卷中仅谈到用浙江无名异作青花料,未提使用回青(“凡画碗青料总一味无名异”)这又与王世懋《窥天外乘》(1585—1589)所说的“以苏麻离青为饰……然而回青未有也”的后一句互相呼应。苏麻离青也许就是“大青色”的外来语smalt。亦有可能,某些人以外国青花料从南洋来者为苏麻离青或苏渤泥青,从西亚来者为回青。因之,此处“非大青能入洪炉存本色也”中的大青,如指石青,按行文习惯,大青二字前应加一般或普通或画家习用等定语,全句亦应写成“非似(一般)大青之入洪炉不能存本色也”,否则极易使人认作西域大青的简称,即佛头青。若系后者,则本卷所说的回青,似可视为现今通常所称的群青,又名佛青。佛青分天然青金石(lazurite,3NaAlSiO4·NaS)和人造青金石两种,后者是一种合成的蓝色颜料(ultramarine,NaxAlxSi(12-x)O24·NaySz)。佛青主要由钠和铝的硅酸盐与多硫化钠构成,钠和硫的原子填充于按三维结构连接的硅氧四面体的空隙中,呈现美丽的蓝色,常用为表面涂色颜料,颗粒平均大小约0.5—3微米。此物高温易分解,与高温烧成的瓷用钴土矿迴然有异。天然青金石盛产于阿富汗、伊朗一带。上等浙产无名异,烧前一般为灰黑色或黑色,新鲜断口为蓝黑色,出火后的料呈微带青绿的黑色,在釉下烧成后呈深蓝或微黑的蓝色,而佛青烧前是纯蓝色,加热后分解。至于回青,除本卷外,在矿物、化工诸书中尚未见有以佛青、大青或西域大青并称者。也许宋应星当时看到的是由我国西路输入的青金石,以为这既可作蓝色颜料,又来自西亚,因而推想这就是所谓回青(西域大青),及至实地试验后,发现它并不能作为瓷器上的青花料使用,因而在卷末又遽下结论,着重地作了这样的说明。以上解释是否符合本卷末节的原意,尚望同行指教。第二种说法,是把回青当作上等青花料的同义语。清朱琰《陶说》(1774)卷三引明黄一正《事物绀珠》(1591)云:“正德间(1506—1521),大珰镇云南,得外国回青,以炼石为伪宝,价倍黄金,已知其可烧窑器,用之色愈古。”《事物绀珠》此语似引自明王世懋《窥天外乘》(1585—1589)。所谓“色愈古”,是指釉色愈逼近永(乐)、宣(德)。所谓“炼石为伪宝”,当指某些近似蓝宝石而且折射率较高的蓝玻璃料。云南附近的缅甸包德温矿区是含钴多金属矿床,产品有一时期曾以砷冰铜形式进入市场。同时,在云南得到的“外国回青”,可有两种理解:一是由域外输入云南的回青;另一是在云南境内得到的类似外国回青的含钴矿石。前者从当时的交通情况来看,输入似有一定困难;后者则可就与滇东北类似的外国含钴矿床作一参考。在南洋,比较有名的外生风化壳裂隙淋积型钴土矿是位于新喀利多尼亚(NewCaledonia)南部的风化型镍钴矿(asbolite),含镍与钴约为二与一之比,含铁6—24%。该矿在矿床成因和矿石钴品位上,均与云南上料接近。《明会典》(1587)105卷称永乐三年(1405)至宣德十年(1435)苏门答刺国贡物中有石青、回回青。公元1413至1433年间,郑和也多次到过印度尼西亚的苏腊巴亚(泗水)。彼时南太平洋上若干岛屿和西亚大部分国家多奉伊斯兰教,因而有回青之称。所以,《窥天外乘》或《事物绀珠》所说的回青,当是指云南境内钴土矿中钴品位较高的矿石或与之类似的浙料而言(参见“无名异”条说明)。尔后,如《陶说》卷三所述嘉靖朝(1522—1566)即以此“回青效灵”,成为“一时之会”;也可能因“后亦不能继”,转而趋向浙料。第三种说法,认为回青是域外输入的某些可作上等青花料的钴土矿石。《天工开物》本卷和《窥天外乘》未明确指出回青曾用于上品细料器及御用龙凤中,但明高濂《遵生八》(1591)卷十四述及“宣德之青乃苏渤泥青”。清朱琰《陶说》卷三亦云:“苏泥勃青(苏渤泥青之误),宣宗青花器用此,至成化时已绝。”按苏渤泥青可能即苏麻离青的异译,也可能指苏门答刺(Sumatra)和勃泥(,今婆罗洲)一带包括沙巴(Sabah)等地所出产或转口的青花料(钴土矿),因而属于广义的国外回青一类。此外,《明会典》112卷记载,吐鲁番于嘉靖三十三年(1554)进贡回回青三百三十八斤八两,会值每斤银二两;清人著作朱琰《陶说》、蓝浦《景德镇陶录》(1815)等亦多次提到回青。可见明清时代有不少人把国外(尤其是西方)某些可作上等青花料的钴土矿石称为回青,形成关于回青一名的第三种解释。这些钴土矿石,除南洋以外还可从西亚探索其来源:伊斯兰系的伊朗、土耳其地区均有含钴黄铁矿型矿床。靠近我国西北边境的苏联西萨彦岭、吉尔吉斯南部恰耳奎鲁克,也有硅卡岩型钴矿床。我国北方和西北部也发现有含钴多金属矿床和砷-镍-钴(银)矿床(均属中低温中浅成热液钴矿床)。外国学者译朱琰《陶说》时把回青译为Mohammedan(Hui)blue。我国学者中又有人认为:“佛头青即回青中之美者,在陶瓷方面当指优质的钴土,不指‘群青’(ultramarine,天然者为lazurite)。佛头青一名的来源,指佛教雕像中的佛陀像头发涂的最优质的青色颜色。与青花瓷器的青色之优者相类似。回青是明代搞青花瓷器的人都知道的