關(guān)于紫砂壺的燒成

黃柏生

“世界只有一把紫砂壺，它的名字叫宜興?！倍潭桃徽Z，道出了宜興的驕傲和自豪。宜興紫砂不僅是中國的唯一、亦是世界的唯一。由于其原料為宜興地區(qū)所特有的紫砂陶土，加上傳承五百多年的手工制壺技藝，所以泡茶功能位于其他材質(zhì)的各種茶具之首。其材質(zhì)內(nèi)部的雙氣孔結(jié)構(gòu)，良好的通透性，使之具有去濕留香，確保茶香濃郁持久，隔夜不餿等等的優(yōu)點。再加上五百多年來經(jīng)數(shù)代藝人的努力，紫砂壺門類齊全，造型千姿百態(tài)、美輪美奐，或古樸大方、或莊重典雅、或溫和柔美。使人們在品茶之余，尚能得到美的享受。一把紫砂壺的制成，需要經(jīng)過采礦、配料、練泥、制壺、燒成等等多道工序。一把上佳的紫砂壺，不但需要選用優(yōu)質(zhì)的紫砂泥料，還需要精湛老到的制壺技藝，更需要精確合理的燒成技術(shù)。嚴(yán)格地說，燒成是紫砂生產(chǎn)的最后一道工序，也是最重要的一道工序。燒成錯誤，前面所有的努力一切枉費，正所謂成敗在此一舉。下面就紫砂壺的有關(guān)燒成，談一點自己的看法，希望與大家一起探討。

1 窯爐的選用

紫砂壺的燒成必須在窯爐中完成，故窯爐的選用非常重要。最早的紫砂燒成用的是龍窯，將紫砂制品與其它陶器配裝，使用的燃料也是柴草、松枝之類，成品率較低。后來逐步有了倒焰窯、推板窯、隧道窯、梭式窯、電窯等等。燃料結(jié)構(gòu)也得以改變，逐步從柴草發(fā)展到煤炭、繼而又發(fā)展到重油、輕油、液化石油氣、天然氣，甚至使用電能。直至今日，窯爐及其控制技術(shù)越來越先進，燃料也越來越潔凈，只要掌控得當(dāng)，燒成幾乎可以達到零缺陷。

選用何種窯爐，要根據(jù)實際情況而定。一般來說比較大的紫砂生產(chǎn)企業(yè)或者是專門從事對外燒成加工業(yè)務(wù)的，宜選用連續(xù)化生產(chǎn)的窯爐，如推板窯、小型隧道窯，燃料宜用天然氣為好。如是一般性規(guī)模不大的對外加工則宜選用液化石油或天然氣為能源的梭式窯（又叫抽屜窯），因為梭式窯為間歇性窯爐，其優(yōu)點是可以任意改變燒成溫度和燒成制度，機動性、靈活性很大。如僅是家庭作坊，且產(chǎn)品的檔次較高，則可以選用小型電阻爐。電阻爐有箱式和井式兩種，前者橫開門，后者是上翻式開門，這兩種型式的都可以，功率一般4～6千瓦即可。這種爐子占地不大，沒有煙氣排放，屬環(huán)保型，并采用智能式溫度儀表調(diào)控，更為簡便、安全、可靠。但是電爐是靠電能轉(zhuǎn)化為熱能來工作的，電阻絲的熱能傳遞是靠熱輻射的形式，所以為確保爐內(nèi)溫度的均衡，設(shè)計或選用時應(yīng)嚴(yán)格控制內(nèi)膛長、寬、高三度尺寸。尺寸不宜過大，并且六面均應(yīng)安置電阻絲。否則因電阻絲的熱輻射強度不夠，窯內(nèi)中間部分產(chǎn)品燒成溫度偏低而影響燒成質(zhì)量。

2 紫砂壺在窯內(nèi)的燃燒過程

（1）脫水階段，是常溫（室溫）至200℃

在這段時間內(nèi)主要是排除紫砂坯體中存在的機械水。應(yīng)當(dāng)緩慢升溫，且保證溫度均勻。100℃為水的沸點，當(dāng)窯溫達到此溫時，坯體內(nèi)的水份開始揮發(fā)，隨著溫度的逐漸升高，坯體內(nèi)水份不斷揮發(fā)而產(chǎn)生大量的水汽，需確保順利逸出排空。并嚴(yán)格控制，升溫需慢，否則如升溫過快，則坯體表層快速脫水干燥，使表面結(jié)構(gòu)收縮，阻礙坯體內(nèi)層水汽向外順利排出，內(nèi)層水汽外排受阻必然膨脹產(chǎn)生坯體炸裂。因此為了有效而又安全地排除水份，除了緩慢均勻升溫外，必須在爐溫達到110 ℃時保溫半小時，即30分時間內(nèi)爐溫始終控制在110℃，之后再逐漸緩慢平穩(wěn)升到200℃。

（2）200～500℃是排除結(jié)晶水的階段

300℃前是繼續(xù)排除坯體內(nèi)殘余水份，300℃時坯體中機械水應(yīng)當(dāng)全部排盡，300℃以后是逐漸排除結(jié)晶水。所謂結(jié)晶水又叫結(jié)構(gòu)水，它是結(jié)合化合物中的水分子，如陶瓷原料中高嶺土（分子式為Al2O3·2SiO2·2H2O）中就有兩個分子的結(jié)晶水。它與液態(tài)水（機械水）不同，必須在405～500℃才能分解出來。此時只需平穩(wěn)升溫即可。

（3）500～600℃是石英晶型轉(zhuǎn)化階段

紫砂泥料中含有大量的SiO2成份，SiO2有一特點，就是當(dāng)加熱至573℃時，其晶型發(fā)生變化，從β- SiO2轉(zhuǎn)化為α- SiO2，其體積也相應(yīng)增加0.84%。這個573 ℃為石英晶型轉(zhuǎn)化溫度，在紫砂的燒成中，這個過程也應(yīng)格外小心。如處理不當(dāng)也會引起產(chǎn)品開裂。這段時間的關(guān)鍵是確保窯內(nèi)各處溫度均勻，盡量減少溫差，方能安全度過此轉(zhuǎn)化期。

（4）600～1 170 ℃（普通紫砂泥燒成溫度）為燒結(jié)階段

一般的陶瓷產(chǎn)品都是施釉產(chǎn)品，為保證釉面光亮平整，必須在釉料玻化前將陶瓷坯體內(nèi)的氧化分解反應(yīng)全部結(jié)束，否則釉面會出現(xiàn)針孔或氣泡等缺陷。紫砂是無釉產(chǎn)品，所以不必考慮這些問題，可以直接燒到燒結(jié)溫度。升溫速度要多快都行，前提是確保窯溫均勻，但有一點，到達溫度后，如是快速燒成的，須適當(dāng)延長保溫時間；慢升溫的可以減少保溫時間。保溫的目的是將紫砂壺內(nèi)外燒透，同時也是為了減少窯內(nèi)溫差，當(dāng)確定上下溫度相同時，可以停止加熱，關(guān)閉燒嘴或電源。

（5）1 170～700℃為急冷階段

當(dāng)窯溫達到設(shè)定溫度并保溫后，可以采取急冷的方法。此時制品處于熔融狀態(tài)，急速冷卻不會開裂。若有可能，1小時左右直接降至700℃。急冷不僅可以縮短總的燒成時間，提高窯爐的工作效率；更重要的是可以明顯提高紫砂壺表面光澤，增加紫砂的美感。

（6）700～400℃為緩慢冷卻階段

這一階段須緩慢冷卻，特別是石英晶型轉(zhuǎn)變點573℃左右，更需小心操作，此時制品中α- SiO2轉(zhuǎn)化為β- SiO2，體積縮小0.84%，若有不慎亦能使產(chǎn)品驚裂報廢，故需謹(jǐn)慎操作，小心控制。

（7）400～80℃為正常冷卻

這一溫度段中冷卻不可能對產(chǎn)品產(chǎn)生負(fù)面影響。當(dāng)窯溫降至100℃以下便可出窯。

3 燒成中應(yīng)當(dāng)注意的幾個問題

（1）熱工儀表的選用

熱工儀表是窯爐溫度的測量和調(diào)節(jié)，從而保證燒成制度的工具。熱工儀表包括：熱電偶、數(shù)顯表以及連接它們的補償導(dǎo)線。紫砂窯爐一般燒成溫度為1 050～1 250℃，所以應(yīng)選用高溫?zé)犭娕?，即鉑—銠鉑熱電偶，與之相應(yīng)匹配的補償導(dǎo)線應(yīng)選用銅—銅鎳材質(zhì)。補償導(dǎo)線相當(dāng)于將熱電偶延長，它的一端接熱電偶，另一端接數(shù)顯表。使用時，一是其材質(zhì)不能搞錯，二是正負(fù)極不得接錯，否則測溫錯誤，無法正確控制燒成。另一個關(guān)鍵問題是要修正數(shù)顯表所示溫度值，因為有時表示溫度未必是窯內(nèi)真正的溫度值，這要根據(jù)環(huán)境溫度（車間溫度）而定。熱電偶插入窯內(nèi)的一端為熱端，補償導(dǎo)線接數(shù)顯表的接頭端為冷端。數(shù)顯表的設(shè)計都是按冷端溫度為0℃時設(shè)計的，也就是說，只有當(dāng)室溫為零度時，表顯示的溫度才是窯內(nèi)實際溫度。當(dāng)冷端溫度不等于零度時，表示溫度不是實際窯溫，只有對其修正后方是實際窯溫。修正的辦法是：在表顯示的溫度上加上冷端溫度的0.6倍。例如：車間室溫25℃情況下，數(shù)顯表顯示窯溫為1 150℃，則實際窯溫=1 150 + 0.6 × 25=1 165℃。即T實= T表 + 0.6 × T室。對于燒成范圍比較寬的泥料，15℃超溫也許只是溫度偏高、火頭老、紫砂色澤偏深；但對于燒成范圍較窄的泥料則就產(chǎn)生氣泡、報廢，所以務(wù)請切記。

（2）裝窯

這是燒成的前道工序，產(chǎn)品配裝的要求是壺與壺之間、壺與上層棚板之間留有適當(dāng)?shù)目臻g，便于前期排濕時的水汽及后期的火焰或熱輻射的暢通。裝產(chǎn)品用的棚板必須平整，若變形嚴(yán)重須及時更換，以免壺底在燒成時亦隨之變形。

（3）燒成氣氛

所謂氣氛是針對有火焰燃燒產(chǎn)生熱能的窯爐而言的，電窯不在之列。凡是利用燃料燃燒產(chǎn)生熱能的窯爐，均要考慮氣氛問題。當(dāng)一份燃料在窯爐中燃燒，送入的助燃空氣剛好滿足此燃料的燃燒。此刻既沒有多余的燃料又沒有多余的助燃空氣，則此時的火焰為中性焰，氣氛為中性氣氛。如果是助燃空氣的數(shù)量大于燃料的數(shù)量，則此時的氣氛為氧化氣氛，反之則為還原氣氛。我們把助燃空氣/燃料=A叫做空氣過剩系數(shù)。紫砂壺是在氧化氣氛中燒成的，即A>1的情況，但A值不能過大，如過大，則助燃空氣過多，此時進入窯爐中的冷空氣過多，直接影響窯內(nèi)溫度上升；另外這些多余的空氣隨煙氣一起從煙道中排出時也要帶走大量熱量，這樣就降低了總的燃燒溫度，浪費燃料，顯然是不可取。實踐證明A=1.1～1.2時為最佳。為此我們在燒成操作時要密切注意窯內(nèi)情況，隨時調(diào)節(jié)燃料與空氣的比例，做到既省能源又確保燒成質(zhì)量。

（4）低溫排濕

當(dāng)坯體水份大量揮發(fā)，窯內(nèi)會產(chǎn)生大量水汽，必須及時排出，否則有可能引起氣蝕而影響壺坯表面光潔度，造成不必要的殘次品。

（5）掌握好高溫急冷的程序

急冷既可增加紫砂的光亮度，增強紫砂產(chǎn)品的外在美，又可縮短燒成周期而提高窯爐的工作效率。但操作必須嚴(yán)謹(jǐn)，隨時確切掌握窯溫變化，馬虎不得。否則產(chǎn)品驚裂，得不償失。

紫砂燒成是紫砂生產(chǎn)最后也最關(guān)鍵的一道工序，只要我們掌握窯爐的特性，熟悉紫砂燒成過程中各個階段的變化，認(rèn)真操作，紫砂壺的燒成應(yīng)該不成問題。