吉州窯青白瓷、彩繪瓷與黑釉瓷胎體化學組成與性能分析

李其江，徐李碧蕓，張茂林，吳 雋

(景德鎮(zhèn)陶瓷大學古陶瓷研究中心，江西 景德鎮(zhèn) 333001)

關(guān)鍵字：吉州窯；青白瓷；彩繪瓷；黑釉瓷；制胎原料；物理性能

0 引 言

吉州窯又名永和窯、東昌窯，是我國南方地區(qū)著名的綜合性窯口。其遺址位于江西省吉安縣永和鎮(zhèn)西側(cè)，瀕臨贛江，窯址沿江分布，長可達兩公里。吉州窯興起于晚唐，興盛于兩宋。生產(chǎn)的黑釉瓷、彩繪瓷及青白瓷聞名于世。尤其黑釉瓷及彩繪瓷是吉州窯中備受重視的產(chǎn)品，學者對其研究較多[1-5]。

但一直以來，對宋代吉州窯瓷器的研究呈現(xiàn)“重釉不重胎”的特征，主要因為吉州窯瓷器的釉色變化及裝飾紋飾能掩蓋瓷胎的缺陷，而使得黑釉瓷及彩繪瓷胎體制作略粗糙。在以往的研究中，通常認為吉州窯瓷器胎體制作原料為沉積粘土[5]，而本課題組對吉州窯青白瓷的研究中發(fā)現(xiàn)，吉州窯青白瓷不僅只用單一沉積粘土制胎，有部分樣品還用單一瓷石類原料制胎。基于此，對吉州窯青白瓷、黑釉瓷及彩繪瓷三者的胎體進行系統(tǒng)研究有助于明晰吉州窯高溫釉瓷胎用原料的來源及制胎工藝。

因此，本文選用宋代吉州窯青白瓷、黑釉瓷及彩繪瓷標本作為實驗樣品，利用EDXRF、熱膨脹法、多元統(tǒng)計分析等方法對標本進行測試及分析，系統(tǒng)探討吉州窯瓷器瓷胎的化學組成、物理性能及制備原料種類。

1 實驗內(nèi)容

1.1 實驗樣品

本實驗共有宋代吉州窯青白瓷標本22片，編號為QB-1至QB-22；宋代吉州窯黑釉瓷標本13片，編號為HY-1至HY-13；宋代彩繪瓷24片，編號為CH-1至CH-24，樣品均由吉州窯古陶瓷研究所及江西省考古所提供。標本外觀特征見表1和圖1。

1.2 試驗方法及測試結(jié)果

采用美國EDAX公司生產(chǎn)的Eagle-Ⅲ型能量色散X射線熒光光譜儀，測試了所選樣品胎的化學組成。對三者的化學組成進行多元統(tǒng)計分析。采用因子分析的方法，對所有數(shù)據(jù)進行降維處理，確保其三因子方差的累積貢獻達到了80%以上，其結(jié)果如圖2所示。并依次對其Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、K2O、CaO、TiO2、Fe2O3等化學組成進行箱式圖分析，如圖3所示。

利用德國耐馳儀器DIL402C型熱膨脹儀測試了部分青白瓷樣本的熱膨脹曲線，采用熱膨脹法計算分析了其燒成溫度；采用水煮法測定了部分樣本的顯氣孔率、體積密度和吸水率，結(jié)果見表2。

采用日本電子株式會社生產(chǎn)的JSM-6700F型掃描電子顯微鏡觀察部分樣品的顯微結(jié)構(gòu)。

采用沈陽市節(jié)能電爐廠生產(chǎn)的KSW-12D-13型一體式電爐對部分標本進行復燒實驗。

表1 標本外貌特征Tab.1 The basic facts of the samples

圖1 部分標本外觀照片F(xiàn)ig.1 Photographs of some samples

2 結(jié)果分析與討論

2.1 胎體組成分析研究

根據(jù)圖2所示，吉州窯彩繪瓷、黑釉瓷和青白瓷在胎體組成上有較為明顯的差別。雖然其樣品分布點相對較為集中，但仍可劃分為三個不同的區(qū)域，說明吉州窯的這三類瓷器至少選用了三種不同的制瓷原料。但采用沉積粘土制胎的青白瓷樣品QB-1、QB-2、QB-3與彩繪瓷聚為一類(下文中將此三個樣品歸于彩繪瓷中論述)，其所用的制瓷原料與彩繪瓷相同，應都使用了沉積粘土制胎，即有部分青白瓷胎料是直接使用了彩繪瓷的胎料。

圖2 吉州窯青白瓷、黑釉瓷及彩繪瓷胎體元素組成因子載荷圖Fig.2 Factor loading graph for the chemical composition of the three types of porcelain body samples

圖3 各元素箱式圖Fig.3 Box plots of the elements

由圖3可知，吉州窯彩繪瓷、黑釉瓷及青白瓷胎體在化學組成特征上有著明顯差異。彩繪瓷瓷胎中鈉含量較高，相較于青白瓷和黑釉瓷而言，彩繪瓷胎中其余化學組成元素則呈現(xiàn)出明顯的高硅低鋁、高鉀低鈣以及高鈦的特征；以瓷石為制胎原料的青白瓷胎體中鈉含量較低，與彩繪瓷及黑釉瓷相比，其胎中其余化學組成元素明顯呈現(xiàn)出高鋁低硅、低鉀高鈣以及低鈦的特征；黑釉瓷瓷胎中鎂含量較低，但其鈦含量與彩繪瓷相近，而鐵含量則高于彩繪瓷及青白瓷，這也是黑釉瓷胎體顏色偏深的原因。此外，就助熔劑含量而言，彩繪瓷胎體中助熔劑含量略高于青白瓷，而黑釉瓷胎體中的助熔劑含量最低。

依據(jù)三者胎體中的Al2O3、SiO2及TiO2含量與沉積粘土化學組分特征分析[7]，吉州窯彩繪瓷與黑釉瓷在制瓷時均選擇了二次沉積粘土作為單一制胎原料，并未使用瓷石。

綜上所述，吉州窯窯工在制坯時，依據(jù)燒制瓷器種類的不同，對制胎原料進行過特意選擇，其主要制胎原料為二次沉積粘土。但為了制作出精美的青白瓷，選用過彩繪瓷的制胎原料和性能更優(yōu)良、雜質(zhì)含量更少的瓷石作為制瓷原料。

表2 部分標本的吸水率及燒成溫度Tab.2 The water absorption rates and sintering temperatures of some samples

圖4 樣品CH-13復燒前后胎體顏色對比Fig.4 The color comparison of CH-13 before and after refiring

2.2 胎體的物理性能分析

通過對樣品外觀進行觀察，可以發(fā)現(xiàn)吉州窯青白瓷胎體以青白色為主，小部分偏向青黃色，彼此間差異較??；黑釉瓷胎體則以灰白色為主，也不存在明顯差異。但彩繪瓷胎體以白色為主，部分胎體顏色卻呈現(xiàn)青灰色，對比較為明顯，如樣品CH-6、CH-7及CH-13。但由表2可知，這3個樣品與其他樣品在化學組成上并沒有明顯區(qū)別。因此，將此3個樣品胎體做復燒實驗，燒成溫度為1260 ℃，中性氣氛。燒成之后，樣品胎體變?yōu)榘咨c其余樣品之間并無差異(見圖4)，說明這些瓷胎所呈現(xiàn)的青灰色原因是燒成時窯內(nèi)氣氛不穩(wěn)定不均勻造成。

由表2可知，吉州窯青白瓷吸水率在0．2%-0．7%之間，燒成溫度在1120 ℃-1200 ℃之間，胎體燒結(jié)度差別較小。彩繪瓷的吸水率在0．31%-2．03%之間，燒成溫度在1000 ℃-1210 ℃之間，部分樣品有過燒現(xiàn)象，自身胎體燒結(jié)程度差別較大。而黑釉瓷瓷胎的燒成溫度在1170 ℃-1210 ℃之間，但其吸水率在0．78%-1．33%之間，自身胎體燒結(jié)程度的差別較小。

根據(jù)粘土耐火度計算方法和理論燒結(jié)范圍換算公式[6-8]計算了已測實際燒成溫度標本的理論燒結(jié)溫度范圍，見表2。青白瓷瓷胎理論燒結(jié)范圍為1149 ℃-1397 ℃，彩繪瓷瓷胎理論燒結(jié)范圍在1176 ℃-1402 ℃之間，黑釉瓷瓷胎理論燒結(jié)范圍為1149 ℃-1387 ℃。理論燒成上，吉州窯彩繪瓷所需的燒成溫度略高于青白瓷和黑釉瓷，黑釉瓷與青白瓷燒成溫度相近。

由上可知，吉州窯瓷器實際燒成溫度基本圍繞在理論燒成溫度的下限。吉州窯青白瓷基本在正燒和略微生燒之間波動，吸水率也隨之波動。彩繪瓷燒成溫度差別較大，有生燒、正燒、過燒，反映出彩繪瓷裝燒窯位比較分散，也易裝燒在燒成氣氛和燒成溫度不穩(wěn)定的位置。主要因為彩繪瓷注重于紋飾上的多樣及變化，對胎釉的要求較低。黑釉瓷燒成溫度差異較小，瓷器以正燒為主，但吸水率偏高。其原因主要是黑釉瓷胎體缺陷能被黑釉遮蓋，從而使胎用原料選擇、淘洗及胎料加工工藝不夠精細[7]。如圖5及圖6為200倍下彩繪瓷及黑釉瓷的斷面顯微結(jié)構(gòu)?？梢钥闯觯谟源商ンw中存在更多的大氣孔和更大的未反應顆粒，致使胎體燒結(jié)程度較差，吸水率較高。

圖5 樣品CH-1的斷面顯微結(jié)構(gòu)(200×)Fig.5 The microstructure of the cross section of CH-1 (200×)

圖6 樣品HY-8的斷面顯微結(jié)構(gòu)(200×)Fig.6 The microstructure of the cross section of HY-8 (200×)

3 結(jié) 論

(1)吉州窯彩繪瓷及黑釉瓷在制胎時都選用了不同種類的二次沉積粘土作為原料，并未使用瓷石。使用沉積粘土制胎的青白瓷與彩繪瓷使用同種原料制胎。但為了制作出精美的青白瓷，吉州窯還使用了瓷石類原料制作胎體。

(2)青白瓷、彩繪瓷和黑釉瓷相比較，彩繪瓷胎中化學組成呈現(xiàn)出明顯的高硅低鋁、高鉀鈉低鈣以及高鈦的特征；以瓷石為制胎原料的青白瓷胎體化學組成明顯呈現(xiàn)出高鋁低硅、低鉀鈉高鈣以及低鈦的特征；黑釉瓷瓷胎中鎂含量最低，但著色氧化物TiO2含量與彩繪瓷相近，F(xiàn)e2O3含量則高于彩繪瓷及青白瓷。

(3)吉州窯瓷器實際燒成溫度基本圍繞在理論燒成溫度的下限。吉州窯青白瓷基本在正燒和略微生燒之間波動；彩繪瓷燒成溫度差別較大，有生燒、正燒、過燒。黑釉瓷燒成溫度差異較小，瓷器以正燒為主，但吸水率偏高。

(4)彩繪瓷裝燒窯位比較分散，也易裝燒在燒成氣氛和燒成溫度不穩(wěn)定的位置。黑釉瓷胎用原料選擇、淘洗及胎料加工工藝不夠精細，顯微結(jié)構(gòu)顯示黑釉瓷胎體中存在更多的大氣孔和更大的未反應顆粒，致使胎體燒結(jié)程度較差，吸水率較高。