著书立说研究瓷器是一门很深的学问,研究瓷器、撰写论文也是题材广泛、多方面的问题,不太可能求得齐全。但一般来说,瓷器研究包括着从原料着手来研究成瓷的工艺条件,以及对于已成瓷器的研究,探讨制造性能相近瓷器的坯料配方与所需要的工艺条件。前者可以根据对原料研究的结果,进行坯料配方研究,以及通过坯料物理性能(如可塑性、干燥性及强度等)与烧成温度范围的测定来决定成型烧成等工艺条件;后者须首先找出已成瓷器的显微结构组成、化学成分、烧成条件及成品的物理性能,然后就某一地区的原料依照上述程序进行研究。 下文即就中国科学院冶金陶瓷研究所所长陶瓷专家周仁等同志对于"景德镇历代瓷器胎釉的研究"的工作中所采取的步骤与方法简单介绍,作为对瓷器研究的基本认识。也可作为初写类似专业论文的同志参考。
1、瓷器的外观鉴定。 瓷器的外观鉴定是通过肉眼以及简单仪器如放大镜来进行的。外观是瓷器的性质与工艺完善与否的一个重要表征。鉴定可以分为两部分:一为美工鉴定,一为缺陷鉴定。外观鉴定首先可以从造型艺术、色泽、光泽度、装饰方法等方面着手,然后观察釉面的粗细、针孔和折裂等缺陷的有无,以及断口情况等等,作为对原瓷器的外观鉴定。
2、瓷器坯釉化学组成的测定。 坯釉组成是通过化学分析方法测定的。分析前的取样对分析结果的准确程度有直接影响。由于瓷釉很薄,因此对于釉的取样应当特别细致。 中国科学院在古瓷研究中取釉样的方法是用钻石刀从瓷器上刮下来的。有时焊接钻石铜座上的铜和焊药铅也会被磨下来,也有在刮釉时把釉上彩绘的彩料刮了下来,这样引入的杂质虽然很少,但由于从瓷坯上可能刮下来的釉的数量有限,少量甚至于微量的杂质也可能造成较大的误差。因此,在瓷器的研究工作中对取样应该重视。 在研究中,为了要明了瓷坯的化学组成与原料组成的相互关系,将它们的组成各计算成为R2O分子数为1的实验公式,然后以R2O为横座标以(RO+R2O)为纵座标作成座标图。 利用图解来找出原料与瓷器化学组成的相互关系,创造性的证实了景德镇历代瓷器中"唐、宋古瓷所使用的原料可能仅是瓷石一种……。到了明代高岭土在瓷器的配方中才逐渐增加了用量。从单用一种原料作为瓷胎(坯)的原料,发展到采用两种原料配方是制瓷工艺上一个很大的进步。"从瓷器与原料化学组成的相互关系上,不仅可以获得瓷器在某一地区发展的演变情况,并且还可以帮助了解它们的配料以及推测生产中所用的工艺条件。
3、瓷器坯釉的显微结构。 测定瓷坯中矿物组成可以利用矿物显微镜。但由于坯体中莫来石的颗粒比较小,在显微镜下难于得到定量的结果,因此可以采取显微镜测量,并利用K2O-Al2O3-SiO2三元相图近似地求得瓷坯的矿物组成(因瓷坯在烧成中并未能使之达到平衡,利用相图只能作近似的估计)。在显微镜下用求积仪求得石英体积百分数及莫来石加玻璃的体积百分数,然后用下式换算成重量百分数:
然后用计算方法求矿物组成。用显微镜测定瓷坯中矿物组成时,同时测得闭口气孔的体积百分数以及石英的颗粒大小。从清代瓷器中看到细小的石英颗粒,说明在原料处理中采取了精工细碎和淘洗原料的工艺。
4、瓷器烧成温度的测定。 测定原有瓷器的烧成温度,对了解其生产工艺具有关键性的意义,因为烧成温度决定着瓷器的质量以及一系列的特征。 中国科学院在古瓷研究中,测定原瓷烧成温度是将瓷器重新加热,并测定在加热过程中,长度变化的情况,瓷器在烧成以后又重新加热,当未达到它的原来烧成温度以前所发生的长度变化应该是该瓷器的受热膨胀;而在超过原来烧成温度后所发生的长度变化应该由该瓷器在重烧中所产生的变化引起的,也就是原烧成中所发生变化的继续。因此,当瓷器原来是"欠烧"时,重新加热达到超过它的原来烧成温度就会发生收缩,而当瓷器是"正烧"或"过烧"时,就会发生"过烧"膨胀(原瓷坯烧成范围较宽的,"正烧"瓷器变化较不显著)。不论是发生收缩或膨胀,都会在瓷器的重烧胀缩曲线上出现一个"转折点"。中国科学院创造性地利用这一"转折点"来判断它原来的烧成温度。
5、瓷器坯釉物理性能的测定。 物理性能的测定包括抗折强度、白度、透光度、比重、气孔率和膨胀系数。通过测定这些性能可以帮助了解瓷器的生产工艺水平。例如从气孔率与透光度可以证明瓷器的烧成温度是否适当。从白度可以说明对原料拣选的精细程度;并从化学分析中测定出的氧化亚铁含量说明在烧成中采用了还原气氛烧窑的工艺。 测定瓷器的加热胀缩率,中国科学院采用了自己设计的连续式膨胀收缩测量仪。 作胀缩测量时,加热速度为每分钟3℃;在1000℃以下是每隔20℃读取一次读数;而在1000℃以上为每隔10℃读一次。在加热过程中从千分表上所读取的高度变化读数是包括试样本身和底座、炉身等的胀缩一起在内的。因此要先做空白试验,求得校正曲线作为校正依据。 瓷器的质量,最终表现在它的物理性能上,因此,对已成瓷器进行研究中,把"物性"的测定作为重要内容之一。利用所得数据不断提高质量。 综观上述,中国科学院冶金陶研所周仁等专家对景德镇历代瓷器的研究,其内容包括:化学矿物组成、基本工艺及物理性能等。有了这些研究资料,基本上就能对某一瓷器有较系统而全面的认识。