理论教育 陶瓷釉层中的分相现象

陶瓷釉层中的分相现象

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:经过对古代瓷片的研究,这些科学家们发现古代名釉普遍存在分相现象。他们根据结构特征,将中国历代的分相釉大体上分为以下三类。第二类是分相结晶釉,例如建盏中的兔毫釉。铁红釉在形成过程中经历了两次分相。图9.69为玳瑁釉的显微形貌。图9.69吉州玳瑁釉分相后的电镜形貌注:黑釉瓷在东汉时期就已出现。

陶瓷釉层中的分相现象

瓷釉本质上是一种玻璃,只是一直依附于坯体而存在。自从出现了釉,人们被它“晶莹明彻、光润如玉”的质感所征服。于是,工匠们开始在如何使釉更好看、更美观上下功夫,并逐渐形成了“重釉轻胎”的观念。这一观念一直体现在宋、元、明及清朝前期的陶瓷制作中。在这一观念的支配下,许多名瓷名釉陆续产生,如唐三彩、天目釉、钧红、窑变花釉、青花、斗彩、黑釉、裂纹釉等。这些产品为我国陶瓷艺术在当时达到世界顶峰做出了不可磨灭的贡献。至今,这些古代名瓷名釉仍使人倾倒和叹服,并吸引着众多中外陶瓷学者和收藏家们。

然而,古代的工匠们并不知道制备这些古代名瓷名釉的基本科学原理。当物理、化学等科学知识和先进技术出现后,科学家们开始用这些知识和技术探究中国这些古代名釉形成的原因。在这方面,中国科学院上海硅酸盐研究所走在了前列。该所的周仁、李家治和陈显求等做了许多卓越的工作。经过对古代瓷片的研究,这些科学家们发现古代名釉普遍存在分相现象。他们根据结构特征,将中国历代的分相釉大体上分为以下三类。

第一类是单一的分相结构,如河南钧窑的钧釉。钧窑瓷釉大部分的基本釉色为浓淡不一的蓝色乳光:蓝色较淡的叫天青、较深的为天蓝、比天青更淡的为月白。这些釉层往往带有红色斑块。这类釉是典型的液液分相釉。其结构特征表现为:在连续的玻璃相介质中均匀地分布着圆球状小颗粒。这些小颗粒为富SiO2的玻璃,连续玻璃相富含P2O5。分散小颗粒的尺寸在40~200 nm之间。这些小颗粒尺寸小于可见光波长,符合瑞利散射条件。因而,分相小滴对短波段的可见光有较强的散射作用,这使得瓷釉产生蓝色的乳光。

李家治等发现唐、宋、元各个时期的骛州窑系瓷片,其釉内均有两液相分离。这些釉中,富SiO2液滴相分散在富CaO和MgO的基质玻璃中。这些相在多数情况下呈互连状态,而且具有二次分相结构。大多数液滴相的大小在100~150 nm之间,这也是这些釉呈乳光现象的一个原因。

第二类是分相结晶釉,例如建盏中的兔毫釉。这类釉在高温时首先分相形成富铁,且呈孤立分布的球形液滴。这些液滴在重力和表面张力的作用下聚集于釉面。接着,釉面富铁液滴在氧化气氛下流动成细条纹。冷却时,细条纹析出像兔毫一样的赤铁矿(α-Fe2O3)微晶而呈现黄兔毫的外观。若釉在还原气氛下烧成,则Fe3O4析出而使釉呈银兔毫。这种机理也是形成铁红釉的物理化学基础。

其实,铁红釉是现代艺术瓷所用的一种颜色釉。在1979年,陈显求等发现铁红釉是唯一一种艺术形象受液相分离所控制的颜色釉。对铁红釉液相分离的研究导致了我国古代名釉如建阳兔毫釉、吉州玳瑁釉、山西红油滴釉中液相分离结构的发现,并且由此获得了古代钧釉液相分离的确凿证据。铁红釉在形成过程中经历了两次分相。第一次分相时产生的连续相具有富铁的孤立小液滴,而小液滴可作为一个孤立系统再次分相。通过粗化,小液滴聚集成团,然后发生第二次分相。结果,在富铁连续相中分相产生贫铁孤立小滴相。第二次的富铁连续相在氧化气氛下会析出α-Fe2O3晶体,进而在外观上呈现为红花状。(www.daowen.com)

第三类是结晶—分相—结晶釉,比如天目釉中的金兔毫。烧成温度在1100~1200℃时,大量絮状钙长石晶丛在釉中析出。这使得基质液相中富含Fe2O3而Al2O3的量相对较少。结果,液相获得不混溶性,从而分相出均匀散布于液相中的富Fe2O3液滴。在随后的冷却过程中,Fe2O3和Fe3O4微晶析出。若这些微晶晶面有规则地平行于釉面排列,则会形成许多较大的闪光面,使毫纹呈金黄色,即金兔毫。

通过对以上古代瓷釉,特别是现代铁红釉的分相研究,科学家们发现Fe2O3和P2O5对釉的不混溶性起着特殊的作用。特别是P2O5,不管铁质量分数的高低,少量P2O5就会引起铁红釉产生液相分离。宋均窑釉、天目釉、玳瑁釉也有类似的现象。图9.69为玳瑁釉的显微形貌。

分相现象不仅在玻璃和釉中出现,它在结晶陶瓷中也存在。比如,分相理论已在ZrO2的提取中实现了工业化。ZrSiO4在熔融或加热至高温再冷却时,容易分离成富ZrO2和富SiO2相。再将以上双相半成品浸酸处理,富SiO2相被溶解而留下ZrO2。其他陶瓷系统(如TiO2-SnO2系、Al2O3-Cr2O3系),虽然也存在Spinodal分解,但在生产上未被应用。那合金材料中又如何呢?其实,如前所述,分相最初是冶金学家所研究的一种相变现象,后来才广泛地应用于硅酸盐玻璃制品中。

图9.69 吉州玳瑁釉分相后的电镜形貌(引自陈显求,1981)

注:黑釉瓷在东汉时期就已出现。宋代“斗茶”之风的兴起使黑釉瓷受到斗茶者的喜爱,因为黑釉茶盏便于衬托白色茶沫以观察茶色。在今福建南平建阳区水吉镇一带的建阳窑以产黑釉瓷而著称。这里生产的茶盏(喝茶用具)最著名而称作建盏。大约在12—14世纪,日本僧人从浙江天目山将建盏带到日本并称其为“天目”。天目的英文Tenmoku或Temmoku已在国际上通用。兔毫釉、油滴釉、玳瑁釉均属于天目釉。兔毫釉:釉中的细条纹像兔毛一样,还会闪银光。玳瑁釉:以黑、黄等色交织混合在一起的釉色,如海龟的色调。油滴釉:釉里有许多银灰色金属光泽的小圆点,形似油滴、大小不一。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈