吉州窑青白瓷、彩绘瓷与黑釉瓷胎体化学组成与性能分析

李其江，徐李碧芸，张茂林，吴 隽

(景德镇陶瓷大学古陶瓷研究中心，江西 景德镇 333001)

关键字：吉州窑；青白瓷；彩绘瓷；黑釉瓷；制胎原料；物理性能

0 引 言

吉州窑又名永和窑、东昌窑，是我国南方地区著名的综合性窑口。其遗址位于江西省吉安县永和镇西侧，濒临赣江，窑址沿江分布，长可达两公里。吉州窑兴起于晚唐，兴盛于两宋。生产的黑釉瓷、彩绘瓷及青白瓷闻名于世。尤其黑釉瓷及彩绘瓷是吉州窑中备受重视的产品，学者对其研究较多[1-5]。

但一直以来，对宋代吉州窑瓷器的研究呈现“重釉不重胎”的特征，主要因为吉州窑瓷器的釉色变化及装饰纹饰能掩盖瓷胎的缺陷，而使得黑釉瓷及彩绘瓷胎体制作略粗糙。在以往的研究中，通常认为吉州窑瓷器胎体制作原料为沉积粘土[5]，而本课题组对吉州窑青白瓷的研究中发现，吉州窑青白瓷不仅只用单一沉积粘土制胎，有部分样品还用单一瓷石类原料制胎。基于此，对吉州窑青白瓷、黑釉瓷及彩绘瓷三者的胎体进行系统研究有助于明晰吉州窑高温釉瓷胎用原料的来源及制胎工艺。

因此，本文选用宋代吉州窑青白瓷、黑釉瓷及彩绘瓷标本作为实验样品，利用EDXRF、热膨胀法、多元统计分析等方法对标本进行测试及分析，系统探讨吉州窑瓷器瓷胎的化学组成、物理性能及制备原料种类。

1 实验内容

1.1 实验样品

本实验共有宋代吉州窑青白瓷标本22片，编号为QB-1至QB-22；宋代吉州窑黑釉瓷标本13片，编号为HY-1至HY-13；宋代彩绘瓷24片，编号为CH-1至CH-24，样品均由吉州窑古陶瓷研究所及江西省考古所提供。标本外观特征见表1和图1。

1.2 试验方法及测试结果

采用美国EDAX公司生产的Eagle-Ⅲ型能量色散X射线荧光光谱仪，测试了所选样品胎的化学组成。对三者的化学组成进行多元统计分析。采用因子分析的方法，对所有数据进行降维处理，确保其三因子方差的累积贡献达到了80%以上，其结果如图2所示。并依次对其Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、K2O、CaO、TiO2、Fe2O3等化学组成进行箱式图分析，如图3所示。

利用德国耐驰仪器DIL402C型热膨胀仪测试了部分青白瓷样本的热膨胀曲线，采用热膨胀法计算分析了其烧成温度；采用水煮法测定了部分样本的显气孔率、体积密度和吸水率，结果见表2。

采用日本电子株式会社生产的JSM-6700F型扫描电子显微镜观察部分样品的显微结构。

采用沈阳市节能电炉厂生产的KSW-12D-13型一体式电炉对部分标本进行复烧实验。

表1 标本外貌特征Tab.1 The basic facts of the samples

图1 部分标本外观照片Fig.1 Photographs of some samples

2 结果分析与讨论

2.1 胎体组成分析研究

根据图2所示，吉州窑彩绘瓷、黑釉瓷和青白瓷在胎体组成上有较为明显的差别。虽然其样品分布点相对较为集中，但仍可划分为三个不同的区域，说明吉州窑的这三类瓷器至少选用了三种不同的制瓷原料。但采用沉积粘土制胎的青白瓷样品QB-1、QB-2、QB-3与彩绘瓷聚为一类(下文中将此三个样品归于彩绘瓷中论述)，其所用的制瓷原料与彩绘瓷相同，应都使用了沉积粘土制胎，即有部分青白瓷胎料是直接使用了彩绘瓷的胎料。

图2 吉州窑青白瓷、黑釉瓷及彩绘瓷胎体元素组成因子载荷图Fig.2 Factor loading graph for the chemical composition of the three types of porcelain body samples

图3 各元素箱式图Fig.3 Box plots of the elements

由图3可知，吉州窑彩绘瓷、黑釉瓷及青白瓷胎体在化学组成特征上有着明显差异。彩绘瓷瓷胎中钠含量较高，相较于青白瓷和黑釉瓷而言，彩绘瓷胎中其余化学组成元素则呈现出明显的高硅低铝、高钾低钙以及高钛的特征；以瓷石为制胎原料的青白瓷胎体中钠含量较低，与彩绘瓷及黑釉瓷相比，其胎中其余化学组成元素明显呈现出高铝低硅、低钾高钙以及低钛的特征；黑釉瓷瓷胎中镁含量较低，但其钛含量与彩绘瓷相近，而铁含量则高于彩绘瓷及青白瓷，这也是黑釉瓷胎体颜色偏深的原因。此外，就助熔剂含量而言，彩绘瓷胎体中助熔剂含量略高于青白瓷，而黑釉瓷胎体中的助熔剂含量最低。

依据三者胎体中的Al2O3、SiO2及TiO2含量与沉积粘土化学组分特征分析[7]，吉州窑彩绘瓷与黑釉瓷在制瓷时均选择了二次沉积粘土作为单一制胎原料，并未使用瓷石。

综上所述，吉州窑窑工在制坯时，依据烧制瓷器种类的不同，对制胎原料进行过特意选择，其主要制胎原料为二次沉积粘土。但为了制作出精美的青白瓷，选用过彩绘瓷的制胎原料和性能更优良、杂质含量更少的瓷石作为制瓷原料。

表2 部分标本的吸水率及烧成温度Tab.2 The water absorption rates and sintering temperatures of some samples

图4 样品CH-13复烧前后胎体颜色对比Fig.4 The color comparison of CH-13 before and after refiring

2.2 胎体的物理性能分析

通过对样品外观进行观察，可以发现吉州窑青白瓷胎体以青白色为主，小部分偏向青黄色，彼此间差异较小；黑釉瓷胎体则以灰白色为主，也不存在明显差异。但彩绘瓷胎体以白色为主，部分胎体颜色却呈现青灰色，对比较为明显，如样品CH-6、CH-7及CH-13。但由表2可知，这3个样品与其他样品在化学组成上并没有明显区别。因此，将此3个样品胎体做复烧实验，烧成温度为1260 ℃，中性气氛。烧成之后，样品胎体变为白色，与其余样品之间并无差异(见图4)，说明这些瓷胎所呈现的青灰色原因是烧成时窑内气氛不稳定不均匀造成。

由表2可知，吉州窑青白瓷吸水率在0．2%-0．7%之间，烧成温度在1120 ℃-1200 ℃之间，胎体烧结度差别较小。彩绘瓷的吸水率在0．31%-2．03%之间，烧成温度在1000 ℃-1210 ℃之间，部分样品有过烧现象，自身胎体烧结程度差别较大。而黑釉瓷瓷胎的烧成温度在1170 ℃-1210 ℃之间，但其吸水率在0．78%-1．33%之间，自身胎体烧结程度的差别较小。

根据粘土耐火度计算方法和理论烧结范围换算公式[6-8]计算了已测实际烧成温度标本的理论烧结温度范围，见表2。青白瓷瓷胎理论烧结范围为1149 ℃-1397 ℃，彩绘瓷瓷胎理论烧结范围在1176 ℃-1402 ℃之间，黑釉瓷瓷胎理论烧结范围为1149 ℃-1387 ℃。理论烧成上，吉州窑彩绘瓷所需的烧成温度略高于青白瓷和黑釉瓷，黑釉瓷与青白瓷烧成温度相近。

由上可知，吉州窑瓷器实际烧成温度基本围绕在理论烧成温度的下限。吉州窑青白瓷基本在正烧和略微生烧之间波动，吸水率也随之波动。彩绘瓷烧成温度差别较大，有生烧、正烧、过烧，反映出彩绘瓷装烧窑位比较分散，也易装烧在烧成气氛和烧成温度不稳定的位置。主要因为彩绘瓷注重于纹饰上的多样及变化，对胎釉的要求较低。黑釉瓷烧成温度差异较小，瓷器以正烧为主，但吸水率偏高。其原因主要是黑釉瓷胎体缺陷能被黑釉遮盖，从而使胎用原料选择、淘洗及胎料加工工艺不够精细[7]。如图5及图6为200倍下彩绘瓷及黑釉瓷的断面显微结构。可以看出，黑釉瓷胎体中存在更多的大气孔和更大的未反应颗粒，致使胎体烧结程度较差，吸水率较高。

图5 样品CH-1的断面显微结构(200×)Fig.5 The microstructure of the cross section of CH-1 (200×)

图6 样品HY-8的断面显微结构(200×)Fig.6 The microstructure of the cross section of HY-8 (200×)

3 结 论

(1)吉州窑彩绘瓷及黑釉瓷在制胎时都选用了不同种类的二次沉积粘土作为原料，并未使用瓷石。使用沉积粘土制胎的青白瓷与彩绘瓷使用同种原料制胎。但为了制作出精美的青白瓷，吉州窑还使用了瓷石类原料制作胎体。

(2)青白瓷、彩绘瓷和黑釉瓷相比较，彩绘瓷胎中化学组成呈现出明显的高硅低铝、高钾钠低钙以及高钛的特征；以瓷石为制胎原料的青白瓷胎体化学组成明显呈现出高铝低硅、低钾钠高钙以及低钛的特征；黑釉瓷瓷胎中镁含量最低，但着色氧化物TiO2含量与彩绘瓷相近，Fe2O3含量则高于彩绘瓷及青白瓷。

(3)吉州窑瓷器实际烧成温度基本围绕在理论烧成温度的下限。吉州窑青白瓷基本在正烧和略微生烧之间波动；彩绘瓷烧成温度差别较大，有生烧、正烧、过烧。黑釉瓷烧成温度差异较小，瓷器以正烧为主，但吸水率偏高。

(4)彩绘瓷装烧窑位比较分散，也易装烧在烧成气氛和烧成温度不稳定的位置。黑釉瓷胎用原料选择、淘洗及胎料加工工艺不够精细，显微结构显示黑釉瓷胎体中存在更多的大气孔和更大的未反应颗粒，致使胎体烧结程度较差，吸水率较高。