书城童书物理知识知道点:热学大探秘
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第32章 热在陶瓷工艺中的应用

陶瓷是陶器和瓷器的总称。中国早在约公元前8000~前2000年(新石器时代)就发明了陶器。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。常见的陶瓷材料有黏土、氧化铝、高岭土等。陶瓷材料一般硬度较高,但可塑性较差。除了在食器、装饰的使用外,在科学、技术的发展中亦扮演重要角色。陶瓷原料是地球原有的大量黏土经过萃取而成。而黏土的性质具韧性,常温遇水可塑,微干可雕,全干可磨;烧至700℃可成陶器能装水;烧至1230℃则瓷化,可完全不吸水且耐高温耐腐蚀。

陶器的发展

陶器的发明是原始社会新石器时代的一个重要标志。

陶器

我国已发现距今约10000年新石器时代早期的残陶片。河北徐水县南庄头遗址发现的陶器碎片经鉴定为10800~9700年前的遗物。此外,在江西万年县、广西桂林甑皮岩、广东英德县青塘等地也发现了距今10000~7000年的陶器碎片。

因1973年在河北武安磁山首次发现而得名的磁山文化,据放射性碳素测定,距今7900年以上。1977年考古人员在河南新郑裴李岗发现了与磁山文化时代相当、内容近似的文化遗存,因此合称为“磁山·裴李岗文化”。

磁山·裴李岗文化早于仰韶文化,是黄河中游地区新石器时代文化的代表。该文化的陶器主要有鼎、罐、盘、豆、三足壶、三足钵、双耳壶等,器物以素面无文者居多,部分夹砂陶器饰有花纹。

1973年首次发掘于浙江余姚河姆渡而命名的河姆渡文化距今7000左右,在该文化遗址也出土了大量的陶器。河姆渡文化的陶器为黑陶,造型简单,早期盛行刻画花纹。

在河南渑池县仰韶村的新石器时代遗址和陕西省西安市郊的半坡遗址都发现了大量做工精美、设计精巧的彩陶。这两个新石器时代遗址都属于母系社会遗址,有6000年以上的历史。

随着社会的不断进步,陶器的质量也逐步提高。到了商代和周代,已经出现了专门从事陶器生产的工种。在战国时期,陶器上已经出现了各种优雅的纹饰和花鸟。这时的陶器也开始应用铅釉,使得陶器的表面更为光滑,也有了一定的色泽。

到了西汉时期,上釉陶器工艺开始广泛流传起来。多种色彩的釉料也在汉代开始出现。有一种盛行于唐代的陶器,以黄、褐、绿为基本釉色,后来人们习惯地把这类陶器称为“唐三彩”。唐三彩是一种低温釉陶器,在色釉中加入不同的金属氧化物,经过焙烧,便形成浅黄、赭黄、浅绿、深绿、天蓝、褐红、茄紫等多种色彩,但多以黄、褐、绿三色为主。唐三彩的出现标志着陶器的种类和色彩已经开始更加丰富多彩。

瓷器的发展

瓷器是中国人发明的,这是举世公认的。瓷器的发明是在陶器技术不断发展和提高的基础上产生的。商代的白陶以是用瓷土(高岭土)做原料,烧成温度达1000℃以上,它是原始瓷器出现的基础。

瓷器

白陶的烧制成功对由陶器过渡到瓷器起了十分重要的作用。

在商代和西周遗址中发现的“青釉器”已明显地具有瓷器的基本特征。它们质地较陶器细腻坚硬,胎色以灰白居多,烧结温度高达1100℃~1200℃,胎质基本烧结,吸水性较弱,器表面施有一层石灰釉。但是它们与瓷器还不完全相同,被人称为“原始瓷”或“原始青瓷”。

原始瓷从商代出现后,经过西周、春秋战国到东汉,历经了1600~1700年间的变化发展,由不成熟逐步发展到成熟。

东汉以来至魏晋时制作的瓷器,从出土的文物来看多为青瓷。这些青瓷的加工精细,胎质坚硬,不吸水,表面施有一层青色玻璃质釉。这种高水平的制瓷技术,标志着中国瓷器生产已进入一个新时代。

我国白釉瓷器萌发于南北朝,到了隋朝,已经发展到成熟阶段。至唐代更有新的发展。瓷器烧成温度达到1200℃,瓷的白度也达到了70%以上,接近现代高级细瓷的标准。这一成就为釉下彩和釉上彩瓷器的发展打下基础。

宋代瓷器,在胎质、釉料和制作技术等方面,又有了新的提高,烧瓷技术达到完全成熟的程度。在工艺技术上,有了明确的分工,是我国瓷器发展的一个重要阶段。宋代闻名中外的名窑很多,耀州窑、磁州窑、景德镇窑、龙泉窑、越窑、建窑以及被称为宋代五大名窑的汝、官、哥、钧、定等产品都有它们自己独特的风格。耀州窑(陕西铜川)产品精美,胎骨很薄,釉层匀净;磁州窑(河北彭城)以磁石泥为坯,所以瓷器又称为磁器。磁州窑多生产白瓷黑花的瓷器;景德镇窑的产品质薄色润,光致精美,白度和透光度之高被推为宋瓷的代表作品之一;龙泉窑的产品多为粉青或翠青,釉色美丽光亮;越窑烧制的瓷器胎薄,下巧细致,光泽美观;建窑所生产的黑瓷是宋代名瓷之一,黑釉光亮如漆;汝窑为宋代五大名窑之冠,瓷器釉色以淡青为主色,色清润;官窑是否存在一直是人们争议的问题,一般学者认为,官窑就是卞京官窑,窑设于卞京,为宫廷烧制瓷器;哥窑在何处烧造也一直是人们争议的问题,根据各方面资料的分析,哥窑烧造地点最大的可能是与北宋官窑一起生产;钧窑烧造的彩色瓷器较多,以胭脂红最好,葱绿及墨色的瓷器也不错;定窑生产的瓷器胎细,质薄而有光,瓷色滋润,白釉似粉,称粉定或白定。

我国古代陶瓷器釉彩的发展,是从无釉到有釉,又由单色釉到多色釉,然后再由釉下彩到釉上彩,并逐步发展成釉下与釉上合绘的五彩、斗彩。

彩瓷一般分为釉下彩、釉中彩和釉上彩三大类,在胎坯上先画好图案,上釉后入窑烧炼的彩瓷叫釉下彩(温度1100~1340℃);上釉后入窑烧成的瓷器再彩绘再烧1100~1340℃为釉中彩,上釉后入窑烧成的瓷器再彩绘,又经炉火烘烧(600~800℃)而成的彩瓷,叫釉上彩。明代著名的青花瓷器就是釉下彩的一种。

陶瓷工艺流程

(1)淘泥。高岭土是烧制瓷器的最佳原料,千百年来,多少精品陶瓷都是从这些不起眼的瓷土演变而来。制瓷的第一道工序——淘泥,就是把瓷土淘成可用的瓷泥。

(2)摞泥。淘好的瓷泥并不能立即使用,要将其分割开来,摞成柱状,以便于储存和拉坯用。

(3)拉坯。将摞好的瓷泥放入大转盘内,通过旋转转盘,用手和拉坯工具,将瓷泥拉成瓷坯。

(4)印坯。拉好的瓷坯只是一个雏形,还需要根据要做的形状选取不同的印模将瓷坯印成各种不同的形状。

(5)修坯。刚印好的毛坯厚薄不均,需要通过修坯这一工序将印好的坯修刮整齐和匀称。

(6)捺水。捺水是一道必不可少的工序,即用清水洗去坯上的尘土,为接下来的画坯、上釉等工序做好准备工作。

(7)画坯。在坯上作画是陶瓷艺术的一大特色,画坯有好多种,有写意的、有贴好画纸勾画的,无论怎样画坯都是陶瓷工序的点睛之笔。

(8)上釉。画好的瓷坯,粗糙而又呆涩,上好釉后则全然不同,光滑而又明亮:不同的上釉手法,又有全然不同的效果。

(9)烧窑。千年窑火,延绵不息,经过数十道工序精雕细琢的瓷坯,在窑内经受千度高温的烧炼,就像一只丑小鸭行将化作一只美天鹅。

(10)成瓷。经过几天的烧炼,窑内的瓷坯已变成了件件精美的瓷器,从打开的窑门中迫不及待地脱颖而出。

(11)成瓷缺陷的修补。一件完美的瓷器有时烧出来会有一点瑕疵,需要进行修补,也可以修补人为等因素造成的破裂和损害。