1、建盏兔毫釉高温下的受热行为
将建盏兔毫釉制成适用的试样置高温显微镜下测定其加热时的变化可以比较出上述几类品种的受热行为。从陶瓷学可知,瓷釉在脆性转变为塑性时的温度下,其logη约为13,温度继续上升瓷釉从塑性流动逐渐变为粘性流动并且随着上升其粘度渐小;从粘性流动转变为液态流动的温度时,其logη约为3。在高温显微镜下可以测得一些特征温度点,瓷釉在某一特征温度下其是一定的。这些特征温度与粘度的关系列于表5。
表5
特征温度 | 符号 | logη |
烧结开始点 | SP | 10.0±0.3 |
变形开始点 | DP | 8.2±0.5 |
底线最短点 | MP | 6.1±0.2 |
半球点(粉末) | HKP | 4.55±0.1 |
(碎块) | HKP | 4.25±0.1 |
流动点 | FP | 4.2±0.1 |
我们的实验按DIN51730(Juli 1976)的标准规程进行。在预备试验时发现这些瓷釉在高温下进行发生气泡,往往无法测得其流动点(FP)。试验发现通入氮气可以抑制气泡的产生,因此全部实验都在N2气氛下进行。N2气的流量为1364毫升/分。
必须指出,我们测定用的衬底是同编号的瓷胎制成。因此测得的数据并不是纯粹比较粘度的数据。而是包括了同编号瓷胎的化学组成及其结构的重要影响在内,也包括各个试样的釉、胎润湿性的具体情况。因此,此种实验是综合性的,更能比较出釉胎相互作用的受热行为。



实验时拍得了各温度下试样的轮廓照片,由此测出相应的h/d值并使之对T作图,绘得了各试样的受热行为曲线,如图三十二、三至三十八所示。同时列出了各试样的HKP、EP和两者之差的△T值 见表6。
编号 | HPK(。C) | FP(。C) | ∆T(。C) |
TB4 TC9 YC20 TC22 TO2 TS4 TS12 TS20 TY3 TY27 TY40 TY45 TY50 TY51 JS1 JS2 JS3 | 1218 1225 1198 1229 1181 1213 1204 1187 1227 1198 1226 1195 1191 1226 1190 1195 1220 | 1349 1363 1343 1346 1265 1361 1367 1348 1365 1351 1350 >1312 >1344 1339 1308 1303 1327 | 131 138 145 117 84 148 163 161 138 153 124 >117 >153 113 118 108 107 |
仔细分析这些图表可知:
TO2样品,不论在釉和胎的结构和在受热行为上都是特殊的。它的HKP和FP点都是最低的。其烧成温度估计不会超过1265℃升。升降温过程中釉的粘度变化比较快,流动性也较大,因为其△T值最小。综合上述的结果可知TO2样品的胎和釉都用了与其他试样有差异的原料,烧成工艺亦有所不同。釉中的Fe2O3含量特高,还原程度为各试样中的最高者,恐怕就是决定釉的这种独特性的原因之一。
除此之外,所有各种兔毫釉的HKP点都为1210℃左右,并在±20℃范围内波动。FP点一般约为1340℃。因此兔毫釉的值约 为130℃。按估计,可以认为粘度在108~103泊时釉就处在粘性流动范围,则HKP到FP点之间的△T越大,釉烧的温度范围就越大,因而釉的烧成越容易掌握。从图表中可以看出,烧成范围最大的为S编号试样(银兔毫)一般约为160℃左右,而以生烧的试样较小,但也超过100℃。从各条曲线上可以看出,釉在加热过程中产生气泡的温度范围约为1240~1320℃。气泡开始发生到结束的温度范围造成了曲线上的一个肩部。温度接近或超过FP点,釉的粘度下降,气泡即使产生,也很快爆破消失。发现比较显著的是S和B编号的试样。
生烧的建盏釉,其受热行为与其他试样无甚出入。
结论
在建阳的几处古窑址收集了百余片宋代兔毫盏试样。从外观以肉眼和实体显微镜观察区分了建盏的各个品种,并且用偏光显微术、电镜、电子衍射等方法详细的研究、了解了其胎、釉的结构本质。系统地分析并给出了它们的胎、釉的化学组成。深入地研究了釉的高温受热行为。根据研结果得出如下的结论:
1、建盏大致上有5个品种,即纯黑釉、金兔毫釉、灰色毫釉、黄兔毫釉和银兔毫釉。
2、建盏釉的化学组成(%)大致为:
SiO2 60~63 Al2O3 18~19
Fe2O3 5-8 K2O ~3
P2O5>1 TiO2 0.5~0.9
Na2O~0.1
CaO 5~8
MgO~2
MnO 0.5~0.8
其中MnO的含量较高是建阳兔毫釉的一个特点。
3、建盏的胎比较粗糙,属炻胎甚至陶胎,化学组成(%)大致在下列范围:
SiO2 62~68 Al2O3 21~25
K2O 2~2.7 TiO2 1`1.6
Na2O<0.12
Fe2O3 7~10
MgO 0.4-0.5
4、从显微结构的角度可以把宋代建盏的兔毫釉分成两大类,即①金兔毫釉和灰色毫釉,②银兔毫釉和黄色毫釉。这两类兔毫釉的结构截然不同。前者在釉中首先析出了大量的钙长石,在釉内形成了一长串水草状的晶束。部分露出釉面而晶间又无氧化铁析晶者呈灰绿色,则为灰兔毫。若钙长石晶间析出晶粒较大、晶体完整的Fe2O3并且露于釉面时就形成了闪光的金兔毫。后者在釉中并无甚么晶相存在,毫纹的生成是由于釉中发生液相分离;分离的液相小滴在釉面聚结析出亚显微尺寸的氧化铁晶体薄层(厚约1-2μ)。晶层在釉面上如果分布得比较光滑就会有较强的反光。根据气氛的不同,还原程度较高时磁铁矿含量较多,产生银兔毫,反之,Fe2O3就产生黄兔毫。
5、发现了兔毫釉的液相分离。它是宋代建盏的一个普遍现象,并且是控制兔毫生成的重要机理。
6、发现了钙长石晶间也产生液相分离,进而发生分液化并且由此使铁离子富集,最终导致Fe2O3的析晶。CAS2的生成→晶间分相→Fe2O3完整的析晶是金兔毫生成的机理。
7、釉的受热行为表明其烧成温度一般在1250-1350℃之间,范围比较大,因而釉的烧成比较易于掌握,而各种兔毫的形成,则密切与烧成气氛和冷却制度有关。