第二节 中国的古瓷及其化学成就

瓷器是在白陶、印纹硬陶及釉陶的制作经验基础上发展起来的，诸如原料的筛选、淘洗精制、加工制泥、拉坯成形以及入窑烧制等的工艺过程都借鉴于各种制陶工艺，或者说基本上是相同的。但瓷器与这三类陶器又有本质上的区别，即在原料选取和烧成技术上有了飞跃进步和突破。那么具备了什么条件才算是瓷器了呢？这个问题到目前为止尽管还没有完全一致的意见，然而公认的有这样几项：第一，胎体原料应是白色的瓷土，这种粘土的主要成分是长石和石英，它以Al2O3含量高、碱性氧化物含量低、Fe2O3含量格外低(一般在2%以下)而区别于陶土，所以瓷胎是洁白的。第二，必须是在高温下烧成，一般中国古瓷的烧成温度在1150—1300℃，胎体基本烧结。但各地所产瓷土成分不同，烧成温度也不尽一致，所以主要看它是否烧结。第三，表面施有一层玻璃釉质。第四，器物烧成后吸水率小于1%。这与烧成温度有关，温度高，胎体烧结程度高，吸水率当然也就降低了。第五，胎体坚硬，壁薄，敲击时会发出清脆的金属声，十分悦耳，而且对着日光照看时，似有半透明之感。这些条件以前三项化学因素最为基本。可见白陶、硬陶、釉陶的发明，就在这些最基本的方面为瓷器的创制准备了物质上和技术上的条件。

瓷器的出现当然也有一个过程。在商代时青釉器出现了。这类器物的胎体成分有相当大的差别，其中有的接近于瓷土，含铁量小于3%，胎色呈灰白、淡黄、灰绿或浅褐色，烧成火候一般高达1200℃，胎体基本烧结，断面还往往闪现贝壳光泽，吸水性也相当低，石灰釉与胎体的结合相当牢固。这些特征表明青釉器基本上符合了瓷器的条件，本质上已体现了瓷器的要求，只是在胎质的白度以及釉的均匀性和透明度方面还有待改善，所以目前有些陶瓷史家倾向于称这类青釉器为“原始瓷器”。

原始瓷器发展到东汉时期逐步演进成为真正的瓷器。这种早期瓷器的釉料仍然是简单的石灰釉，尚没有人工特意添加着色剂，仍呈青色(还原气氛中烧成)，所以称青瓷。1924年，在河南信阳擂鼓台曾出土了东汉和帝时烧制的早期青瓷。此后，在遍及大江南北的墓葬中出土了许多东汉、三国、两晋时代的青瓷器。其中，在南京赵土岗东吴墓出土的青瓷虎子和南京清凉山另一东吴墓中出土的青瓷羊被视为汉晋时代青瓷的上乘作品。但这时期的青瓷器主要是明器，尚未进入广大百姓家中。对汉晋瓷的研究结果表明，制瓷技术较之原始瓷有了两大进步：其一，胎体的瓷土原料中酸性和中性氧化物SiO2、Al2O3的相对含量增加了，碱性氧化物CaO、MgO、K2O和Na2O等都相对减少，这就要求青瓷的烧成温度至少要在1200℃以上，所以其胎骨的玻璃化程度提高，质地更为坚硬，也更少变形；其二，青釉颜色已较纯正，这就要求青瓷石灰釉中含铁(FeO)要控制在1～3%之间，而且要严格掌握窑温和通风状况。含铁过高或通风量过大，都会有较多的铁质处于Fe2O3状态，那么就会使釉色变黄甚至呈暗褐色。这就表明，两晋瓷工对瓷土和釉料的选取已有相当丰富的经验和严格的掌握。

此后，瓷胎的原料和加工就没有多大本质的变化了，世世代代瓷工的精力则主要致力于釉质、釉色和彩绘工艺的提高，并不断推陈出新。

中国古瓷以其质地细腻、釉光莹润、色彩丰富而蜚声中外，受到各界人士的赞誉和欣赏；又因其历史悠久，从一定的侧面反映了中国古代各个时期社会经济、文化、艺术的成就，因此受到历史学家、社会学家和考古学家的精心研究。而陶瓷学家、化学史家则在欣赏这些艺术珍品的同时，更加关注各代瓷器胎质、釉料的成分，着色剂的原料和加工，绚丽色彩的成因，窑温和气氛的控制及其对釉彩的影响机理，即制瓷工艺中的化学内涵，因为它又从另一个侧面反映了中国古代的化学成就。而且加强关于古瓷的理化研究，对继承、发扬中国制瓷工艺的优良传统，发展现代瓷品，也是至关重要的。

(1)五光十色的颜色瓷釉

中国瓷器釉料自原始瓷器出现，长期使用高温石灰釉。根据对历代高温釉化学成分的分析结果，鉴于绝大多数含Al2O3很高，一般在10～15%，可以判断釉料主要是用石灰和白色粘土混合而成的。据说宋代汝窑竟以玛瑙代替瓷土制作釉料，而玛瑙则是相当纯净的石英了。这类石灰釉的烧成温度需要1000℃左右。及至辽代和南宋时期，辽阳江〔gang刚〕官屯窑黑釉瓷和龙泉窑青瓷中又出现了石灰一碱釉，即往釉料中又添加了草木灰(富含K2CO3)，这种釉的特点是高温下其粘度较大，不易流釉，所以釉层可以较厚。因此中国传统的高温釉料中，碱质成分主要是CaO、K2O和Na2O，中性氧化物为Al2O3，酸性成分是SiO2。及至明代，中国瓷品中又出现了一些低温釉。一种是继承了传统的铅釉，这是中国低温釉的主体；另一种则是以牙硝(实际上主要成分是KNO3)代替黄丹做为助熔剂的低温釉，例如某些成化黄釉。但低温釉硬度较低，易磨损出现划痕，化学稳定性也较差，易受水、空气中碳酸气及酸雾的侵蚀，出现光晕现象，所以应用不普遍。

在中国古瓷高温颜色釉中，以青釉、红釉、黑釉和蓝釉占主要的地位，而白釉是取得各种绚丽釉色的重要基础。白度很高，加入着色剂后才会色泽鲜艳纯正。大约在唐代时，我国白釉的工艺水平已经很高，达到了成熟的阶段，当时邢州(今河北邢台)的邢窑、四川大邑窑的白瓷素净莹润，都遐迩闻名，选用的瓷土质地精良，釉中含铁量极低(小于1%)，淘洗工序想必也很严格。这就为唐代以后各种颜色釉和彩绘瓷品的发展创造了条件。

青釉的呈色剂是氧化铁，初时它是釉料中固有的杂质，烧成的色调当然很难控制。及至唐代以后，瓷工已逐步能根据经验，以白釉为基础，通过添加赭石来调节釉中的含铁量。青釉的呈色作用则是釉中所溶解的FeO产生的，因此其色质的纯正、鲜艳主要决定于釉中FeO/Fe2O3的比值，显然比值越高，青绿色越加艳丽，比值低则泛黄。所以青釉的完全成熟在于创造出窑内烧成气氛的强还原性。宋代浙江龙泉窑的青釉瓷釉面晶亮，透明如镜，其代表作品粉青釉器和梅子青釉器，色泽葱翠如梅，达到了青瓷釉色之美的顶峰，堪称巧夺天工的人造青玉。

高温红釉初时大概是以孔雀石〔CuCO3·Cu(OH)2〕或胆矾(CuSO4·5H2O)为呈色剂，当瓷品在窑内强还原气氛中烧成时，因釉中产生出单质胶态铜而呈现出红色。宋代钧窑瓷是红铜釉器的先声。但钧瓷外观并非呈全红色，其背底的釉色却是浓淡不同、具有荧光一般的蓝色，所以从通体看，这类红釉瓷品的釉色美似碧空中的晚霞。据近年的科学检测，这种奇特的乳光现象和幽雅的蓝色光泽的呈现是由于在透明的釉层中悬浮着无数球状的、富含SiO2的玻璃分散相。由于分散相的粒度介于40—200nm之间，比可见光波长要小得多，因此会更强烈地反射短波长的蓝紫色光，从而呈现出美丽的蓝色乳光。这种釉在化学组成上的特点是Al2O3含量低，SiO2含量高，还含有0.5—0.95%的P2O5，表明釉料中可能曾掺加了磷灰石一类的物质。到了元代时，江西景德镇的瓷窑则初步烧成了红釉器，但只是盘、碗等小件器物。及至明代永乐、宣德年间(公元1403—1435年)，景德镇终于烧出了通体鲜红的铜红釉器，釉层深厚滋润，十分可爱，有“宝石红”、“祭红”、“霁红”等名称。烧制这种瓷品难度极大，不仅要严格控制烧成气氛，而且在铜分的配料上，一定要掌握住极恰当的比例，因此当时掌握这种技术的工匠极少，所以在嘉靖以后，铜红釉技艺一度失传。直到清康熙晚年，这种工艺才得到恢复，所烧成的红釉器称为“郎窑红”，比明代的红釉更加赏心悦目，具有鲜艳夺目的玻璃光泽，红色淌漾欲滴，其垂流的痕迹犹如滴血，因此又有“鸡血红”或“猪肝红”之称。

高温黑釉的着色剂是氧化铁，釉中含铁量可高达5—6%(以Fe2O3计)，北宋浙江武义窑黑釉中含铁甚至高达9.54%。在高温还原气氛中氧化铁处于Fe3O4状态，因此釉层呈黑色或酱色。这种釉中还往往含有微量的其他呈色金属氧化物，例如MnO、CoO、CuO、Cr2O3等，可能是从铁矿粉引入的，它们对釉色也会有一定的影响。纯黑釉当然不会使人有什么赏心悦目之感，但其中有一类“结晶釉”却引起了国内外陶瓷家们的极大兴趣。例如宋代福建建阳窑烧成的所谓“油滴斑釉”、“兔毫斑釉”就是这类黑釉中颇负盛名的杰出代表，是宋瓷中的一朵奇葩。在油滴釉的面上，有许多形似油滴、具有金属光泽的银灰色圆珠，很像夜空中闪烁的繁星，所以日本人称这种釉为“天目釉”。兔毫斑釉的面上则有银灰色细丝，有的像羽毛，有的像树枝，又有的像丛丛兔毛，有的则呈放射状的针束，十分别致有趣。据近年的科学检测，“油滴”、“兔毫”本身的含铁量较其周围的玻璃体要大10倍左右。以显微镜观察，这些小“油滴”、细“兔毫”实际上是由一群密集的粒状或纤维状的赤铁矿(Fe2O3)和少量磁铁矿(Fe3O4)小晶体所组成，所以陶瓷科技专家们初步判断，“油滴”、“兔毫”的生成是由于瓷釉在烧成后冷却时，这些地方的氧化铁呈过饱和状态而析出结晶所造成的效果。至于“油滴”、“兔毫”形状不同，这与氧化铁的过饱和程度和窑温冷却的速度有关。

高温蓝釉在元代才出现，起呈色作用的是CoO，所用的着色剂是黑色钴土矿粉，我国叫它作“珠明料”、“画碗青”。初时，我国各瓷窑采用的都是国产珠明料，是一种含钴的软锰矿。到明代永乐、宣德以后，又先后从国外引入了“苏麻离青”、“回回青”等青花料，它们则是一种含铁镍的钴矿。由于分别受到MnO和Fe2O3—NiO的影响，两种蓝釉色调有所不同，前者色调幽雅，后者浓艳。要烧好这种蓝釉，控制好窑内气氛是很重要的，在釉开始熔融后必须造成还原性气氛，而在后期阶段须要中性。在保定曾出土一个元代宝石蓝釉金彩碗是这类瓷品中的精品。

《天工开物》一书对明代瓷釉工艺有翔实记载(图1-5)。

瓷品的低温颜色釉应用较少，主要的有绿、黄、红、紫四种基色。

图1-5 明代制瓷(采自喜咏轩版《天工开物》)

低温绿釉主要是继承了传统的、以铜为呈色剂的铅釉。自宋以来，已有专门的商品铜花(清代北京产的铜花是一种灰黑色粉末，主要成分是Cu2O和CuO，还有少量的金属铜、SiO2和Fe2O3、Al2O3，总含铜量约96%，其中Cu2O占79%)代替孔雀石矿。此外，明代成化年间(公元1465—1487年)有一种孔雀绿瓷品出现，叫作“法翠瓷”，也是以铜花为着色剂，但以牙硝为助熔剂。用这种釉料烧成的铜绿釉可达到翠绿的程度，与孔雀羽毛相似，碧翠雅丽，格外讨人喜欢。它显然是从“法华陶器”发展来的。初时，在晋南盛行一种具有特殊装饰效果与独特地方风格的日用釉陶器，是以解州一带的特产牙硝来制作低温釉。其中以铜花着色的称作“法翠”，以青花料着色的则叫“法蓝”，通称“法华器”。