淺談建窯建盞的油滴燒成技術(shù)原理和化學(xué)組成

  • 淺談建窯建盞的油滴燒成技術(shù)原理和化學(xué)組成已關(guān)閉評(píng)論
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所屬分類:建盞制技
建窯為宋代五大名窯之一,創(chuàng)燒于晚唐五代,歷宋、元、明、清四代,曾被南宋宮中皇帝視作珍寶,亦被古今文人所贊譽(yù)。那么究竟是怎樣的魅力使得它如此深得人心?它的形成有何原理?其燒制工藝的背后又有哪些難點(diǎn)?此文為你揭曉。

淺談建窯建盞的油滴燒成技術(shù)原理和化學(xué)組成

南宋建窯油滴束口建盞

一、宋代建窯建盞的胎土與釉方化學(xué)組成

從宋代建窯遺址遺留下的殘片分析,宋代建盞的化學(xué)組成大致為:

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從P2O5的含量可以宋代建盞的釉無(wú)疑為一種灰釉,即在釉料加入草木灰。釉料中的Fe2O3主要應(yīng)是來(lái)源水吉當(dāng)?shù)氐募t色粘土。SiO2、Al2O3的含量高于宋代其他窯口的瓷器釉料,可見(jiàn)宋代建窯的窯溫應(yīng)該是比較高的,將殘片放入電窯內(nèi)測(cè)試,其燒成溫度大致在1280~1320℃。因此,可以大致推薦建盞的釉方構(gòu)成基本為:釉石、草木灰、瓷石、石灰石及其他相近的礦物料。

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表2宋代胎土的化學(xué)組成中,SiO2、Al2O3的含量也比宋代其他窯口的瓷器高,應(yīng)對(duì)了釉料溫度較高的事實(shí),并且含鐵量高達(dá)7~8%。古代建窯的泥料應(yīng)是就地取材,胎土泥料來(lái)自于水吉周邊的山地。就水吉當(dāng)?shù)馗浇嗤粱瘜W(xué)成分分析,泥料應(yīng)主要來(lái)自黃泥和紅泥。紅泥為胎土提高含鐵量,黃泥提高胎土的耐溫性。

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南宋建窯油滴建盞殘片

二、建窯油滴的形成原理

宋代建窯油滴的斑紋是由釉中氧化鐵在該處富集,冷卻后因過(guò)飽和狀態(tài)使得赤鐵礦和少量磁鐵礦晶體析出而形成的。其形成機(jī)理的過(guò)程為:

1、釉中產(chǎn)生氣泡

油滴是氣泡自釉中出現(xiàn)的痕跡,以此作為中心由三氧化二鐵結(jié)晶而成。陶瓷燒成時(shí)在釉中產(chǎn)生氣泡,產(chǎn)生氣泡的原因出在釉方和坯體方面,或兩者相互作用的結(jié)果。這種氣泡是釉及胎料所含的空氣及燒成過(guò)程中新產(chǎn)生的氣體構(gòu)成。釉料中含有的微量雜質(zhì),特別是Fe2O3與氣泡的形成有很大影響。對(duì)黑釉來(lái)說(shuō),由于其中所含F(xiàn)e2O3成分較高,當(dāng)窯溫達(dá)到1000℃以上時(shí),F(xiàn)e2O3開(kāi)始分解成Fe3O4類型的氧化鐵與氧氣,1200~1250℃左右大量產(chǎn)生氧氣。Fe2O3在常溫下時(shí)穩(wěn)定的,在高溫下有轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物的傾向。

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南宋建窯油滴香爐型建盞

在釉中,鐵質(zhì)只有一部分是純氧化物,另一部分結(jié)合在其他化合物中或溶解在釉里,其穩(wěn)定范圍與純氧化物稍有差別,但溫度提高后總具有二階鐵轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵的傾向。這種分解隨著溫度升高而劇烈增加。

從油滴建盞的燒制過(guò)程可以了解到,油滴釉即熱高溫熔融后,釉面開(kāi)始起泡,溫度持續(xù)升高,釉料的鼓泡增大,緊接著起泡破裂形成凹陷,若此時(shí)停止加熱,冷卻后會(huì)得到一個(gè)遍布坑洞的釉面。隨后必須持續(xù)升溫,讓表面恢復(fù)平坦。油滴釉面起泡,即是氧化鐵分解形成氧氣的過(guò)程。

2、氣泡長(zhǎng)大

油滴釉中的Fe2O3分解反應(yīng),一般要在Fe2O3含量較高及分散度較大的地方進(jìn)行,并產(chǎn)生氣泡。因此,油滴釉的含鐵量必須高達(dá)6~8%,否則含鐵量不足,無(wú)法形成油滴斑點(diǎn)。分解產(chǎn)生的氣泡周圍,熔融釉層的鐵氧化物濃度要高于其他部分,隨著分解反應(yīng)的繼續(xù),氣泡會(huì)逐漸長(zhǎng)大,或者由較小氣泡逐漸匯集形成較大的氣泡,周圍氧化物則不斷提高。

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現(xiàn)代建盞油滴晶體

3、鐵氧化物上升至釉面

當(dāng)氣泡長(zhǎng)大到一定程度,由于周圍鐵氧化物的富集,從而改變釉層熔融液體的成分,釉層粘度變小,氣泡的表面張力也隨之減小,氣泡排除或沖破釉面,隨后釉面再度平整。在此過(guò)程中,氣泡周圍富含鐵氧化物的熔體在冷卻后,從中析出赤鐵礦與磁鐵礦,形成了我們通常所見(jiàn)的油滴斑點(diǎn)。

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現(xiàn)代建盞油滴晶體

三、油滴的燒造工藝

1、胎土泥料的選擇與處理

? 由宋代建盞殘片的胎土與水吉周邊泥料的化學(xué)組分來(lái)看,現(xiàn)代油滴建盞的泥料可以由黃泥、紅泥構(gòu)成。紅泥提供胎土必要的氧化鐵,在還原條件下才可以形成建窯的“鐵胎”。黃泥,具有高嶺土性質(zhì),稱為“南山高嶺土”,可以提高胎土的耐溫性能,防止坯體發(fā)生變形、起泡等工藝缺陷。二者的比例控制在5:5附近,根據(jù)所用油滴釉料、燒成溫度以及燒成效果的追求,可以在此比例附近進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。另外,在泥料選擇也可以添加田泥,替代部分黃泥,可以改變油滴斑紋的呈現(xiàn)效果。

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泥料在山上挖運(yùn)回來(lái)后,應(yīng)進(jìn)行淘洗,去除大顆粒的石英砂以及其他雜質(zhì),然后過(guò)篩,篩網(wǎng)的適宜目數(shù)為80目。篩網(wǎng)不宜過(guò)高,也不宜過(guò)低:過(guò)高,泥料過(guò)細(xì),燒制出來(lái)的建盞胎底過(guò)于細(xì)膩,失去宋代建盞的粗胎風(fēng)韻;過(guò)粗,泥料的石英顆粒過(guò)大,燒制出來(lái)的建盞胎底盡管粗獷了,但口沿過(guò)于粗糙,不適合作為日常的飲茶器具,另外也容易導(dǎo)致釉面的缺陷。

事實(shí)上,過(guò)濾后的泥料應(yīng)在放置半年,進(jìn)行陳腐。陳腐后的泥料,即易于拉胚造型,也利于燒成。

2、釉料的配制與處理

如上所述的油滴釉燒成原理中,含鐵量是要時(shí)刻注意的。

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3、升溫與氣氛控制

目前,建盞燒制普遍采用易于溫度控制的電窯。在入窯燒制之前,必須確保釉層已經(jīng)完全干透,否則釉層易開(kāi)裂、脫落,造成廢品。升溫速率應(yīng)小心控制:23~300℃,100℃/小時(shí);300~600℃,50℃/小時(shí)(該溫度段,處于SiO2晶體轉(zhuǎn)變區(qū)間,升溫過(guò)快,容易造成炸胚);600~1200℃,150/小時(shí)(該溫度可快速升溫,節(jié)約能源以及時(shí)間成本),1200℃~1300℃,20~50℃/小時(shí)左右(根據(jù)所配制的釉方及預(yù)期燒成效果進(jìn)行調(diào)整)。

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現(xiàn)代建盞油滴晶體

四、建窯油滴燒成的難點(diǎn)解讀

建盞燒制,無(wú)論兔毫和油滴,多必須重還原。主要的還原時(shí)間在升溫段的1200~1300℃和降溫段1300℃~1100℃,升溫段還原是促進(jìn)產(chǎn)生油滴斑機(jī)理的氣泡產(chǎn)生,降溫段還原則防止油滴斑氧化發(fā)黃。還原氣氛,目前普遍采用油柴、樟腦丸、樟腦片等作為還原介質(zhì),還原氣氛的輕重和持續(xù)時(shí)間,與每次的投入量及投入的時(shí)間頻率關(guān)系很大。在升溫段,一般每次的投入量在300g左右,投入頻率為15分鐘/每次,另外根據(jù)預(yù)期燒成效果,也可減小投入量、增加投入頻率。在降溫段,每次的投入量在100g左右,投入頻率為30分鐘/每次,保持一定弱還原,防止斑點(diǎn)顏色發(fā)黃,投入量不宜過(guò)多,防止釉面吸煙。

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現(xiàn)代建盞油滴晶體

建窯油滴燒成溫度范圍窄,窯溫偏低了斑點(diǎn)難形成,窯溫偏高了斑點(diǎn)又易流成條形;而且由于釉流動(dòng)性大,窯溫稍高或釉層稍厚或燒成時(shí)間稍長(zhǎng),釉就流下粘底,造成嚴(yán)重缺陷。  由于油滴斑點(diǎn)是氧化鐵結(jié)晶體,氧化鐵中二價(jià)鐵與三價(jià)鐵的比例不同,斑點(diǎn)效果就不同,而還原氣氛控制二價(jià)鐵與三價(jià)鐵的比例,它對(duì)斑點(diǎn)的形態(tài)與釉色影響很大。

建盞坯和釉的配方不是一成不變的

宋代建窯雖然燒出了高品味的建盞,但成品率極低,現(xiàn)代情況也是如此。所以要想達(dá)到斑紋好看、成品率又高的目標(biāo),解決建盞的坯釉配方是建盞燒造者永遠(yuǎn)不變的課題。眾所周知,鐵含量的高低是形成油滴釉的決定性因素,而釉層厚度和保溫時(shí)間對(duì)油滴晶斑的形成有著緊密的關(guān)系。如上文建窯油滴的形成原理所述。

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陳大鵬經(jīng)典油滴

建盞燒制一般采用浸釉法

而施釉厚度的不同,對(duì)形成油滴的斑紋效果有極其重要的影響。釉層厚度的增加,釉面油滴的數(shù)量和大小均發(fā)生變化,當(dāng)釉層厚度達(dá)到0.8mm時(shí),釉面效果最佳,具有較多的、大小適中且均勻分布的油滴斑點(diǎn),整體看上去宛如滿天星斗的夜空。當(dāng)釉層厚度增至1.0mm以上時(shí),釉面較不平整,甚至還匯出現(xiàn)明顯凹坑和流釉,形成的油滴晶斑大而不規(guī)則,且大部分已連成片,無(wú)油滴晶斑獨(dú)特的外觀效果。這與釉層厚度和高溫氧化鐵分解產(chǎn)生的氣泡移動(dòng)距離有關(guān)。

釉層厚度大,釉中氣泡上升到釉面所需的時(shí)間就長(zhǎng),氣泡上升過(guò)程中不斷合并變大,時(shí)間越長(zhǎng)所形成的氣泡就愈大,進(jìn)而上升至釉面。研究發(fā)現(xiàn),大氣泡比小氣泡從釉中逸出的速度快,100微米以上的大氣泡可在較短時(shí)間內(nèi)排出,40微米左右的氣泡排出時(shí)間較長(zhǎng),而10微米左右的氣泡則根本不能排出,只能靠長(zhǎng)大或溶解到釉中。

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孫建興早期束口油滴盞

但如果釉層過(guò)厚,釉層內(nèi)部的氣體移動(dòng)的距離太大,受到釉的阻力也較大,氧化鐵產(chǎn)生的氣體則難以及時(shí)排出,從而集聚轉(zhuǎn)變成大氣泡。當(dāng)氣泡大到破裂時(shí),氣體排出處便留下較大的凹坑。隨燒成溫度的升高,小的凹坑在表面張力的作用下會(huì)被“填平”,但較大的凹坑則會(huì)因?yàn)闊o(wú)法獲得足夠大的表面張力而難以被“填平”,以致最終在釉面處呈現(xiàn)出凹坑現(xiàn)象。由于氣泡周圍富集了大量鐵的氧化物,所以在氣泡被填平或未填平處就容易析出鐵的微晶,形成油滴斑或富鐵凹坑。

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我們知道建窯油滴的燒成溫度必須達(dá)到1300度,而在一定范圍內(nèi)延長(zhǎng)保溫時(shí)間,對(duì)形成較好的油滴斑點(diǎn)起著相當(dāng)重要的作用。當(dāng)保溫時(shí)間達(dá)到30分整,會(huì)形成較多形狀規(guī)則、大小適中、分布均勻且具有較強(qiáng)金屬光澤的油滴斑點(diǎn)。但當(dāng)保溫時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)至40分鐘時(shí),發(fā)現(xiàn)油滴晶斑進(jìn)一步變大,且形狀變得不規(guī)則,釉面光澤度也有所下降。這說(shuō)明,在釉的熔融溫度范圍內(nèi),適當(dāng)延長(zhǎng)高溫保溫時(shí)間會(huì)降低釉的高溫粘度,促進(jìn)釉層分相析晶反應(yīng)的進(jìn)行,有利于保證釉面的光滑和結(jié)晶體的規(guī)則及形成高光澤的油滴晶斑。但保溫時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng),否則會(huì)造成釉面粘度過(guò)小,導(dǎo)致氣泡排除所形成的油滴晶斑連成片,甚至產(chǎn)生流釉現(xiàn)象。

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難燒的釉色,決勝于分寸之間,傳世的優(yōu)秀油滴建盞還是極少?,F(xiàn)代的燒制工藝已經(jīng)達(dá)到較高的水準(zhǔn),但是要燒造出斑紋、釉色、器型神韻等綜合表現(xiàn)力極好的油滴建盞,依然有很大的難度,市面上流通的作品雖多但不精。

建盞不朽的魅力,藏在宋建窯大師忍受難以計(jì)數(shù)失敗的煎熬中,藏在宋皇帝和斗茶家高度審美的心境中,藏在宋代文壇巨匠暢懷謳歌的詩(shī)詞中,藏在中日兩國(guó)乃至世界茶與瓷文化發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中。

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