宋代吉州窑茶盏呈色机理及工艺基础研究

发布时间：2020-08-23 13:27

【摘要】：位于江西省吉安县永和镇的吉州窑,是中国南方一座著名的综合性窑场。它的烧造历史可以追溯到晚唐五代,盛于南宋,至元末终烧。吉州窑产品种类丰富,其中因“斗茶”而兴起的南宋茶盏是其代表性品种,也是中国古代黑釉瓷的杰出代表。近年来,检测手段的进步、材料学研究的深入与考古发掘的拓展,为进一步深入研究吉州窑提供了可能性。这将为国宝茶盏制瓷技术的重建提供科学与工艺依据,也为吉州窑非遗文化的恢复与传承奠定基础。本研究利用OM、EDXRF、XRD、SEM-EDS、TEM-SAD-EDS、ICP-OES、TIMS、Raman、UV-Vis-NIR spectrometer等手段,对吉州窑址考古发掘出土的典型茶盏样品以及若干原料样品进行分析,系统研究茶盏的化学组成、显微结构、制瓷工艺及呈色原理。主要包括以下内容:(1)利用OM对釉层断面与自然表面进行分析,直观地在釉层断面观察到了靠近胎体的黑釉与其上的白色乳浊面釉,为吉州窑茶盏采用的双层釉工艺提供了科学依据。白色面釉与黑色底釉在高温下的一系列作用形成了浅棕色与蓝紫色特征区域。伴随着底釉的“沸腾”作用与釉面析晶,吉州窑茶盏呈现了多变的斑纹效果。(2)利用生烧样品,测试得到茶盏面釉的化学组成数据。面釉与底釉均属于钙碱釉,底釉具有更高的Fe_2O_3含量,而面釉具有更高的CaO、MnO、P_2O_5含量。结合多元统计分析,吉州窑茶盏面釉与青白瓷、白瓷、白覆轮透明釉虽均属于低铁釉,但是组成与配方差异显著,茶盏面釉配方中创造性地使用了植物灰,以得到乳浊的釉面斑纹效果。(3)利用SEM、TEM等微区结构分析手段,探讨了茶盏釉面不同颜色特征区域的显微结构差异及其与化学组成的关系。结合微区光谱,阐明了显微结构对呈色产生的重要影响,并系统总结了吉州窑茶盏蓝紫色结构色的呈色机理。因CaO与SiO_2的不混溶而形成的分相结构普遍存在于茶盏中。由于组成差异,白色区域与蓝紫色区域的分相尺度不同,对呈色产生了重要的影响。白色区域分相的特征尺度为217-355 nm,对入射可见光造成全波段散射,导致乳浊现象;蓝紫色区域分相的特征尺度为117-170nm,对入射的蓝紫色波段可见光选择性散射而产生结构色。在白色面釉条纹的边缘区域往往伴随出现小尺度分相导致的蓝紫色结构色。(4)利用Sr同位素分析与化学组成分析,首次证实了吉州窑茶盏采用了植物灰制釉工艺,底釉可以由本地绢云母质瓷土、经过淘洗的高硅植物灰和少量的含铁矿物以一定的比例配制而成,植物灰所占质量分数大于50%,引入的高硅植物灰可能为稻草灰或狼萁草灰。结合茶盏标本分析及窑址发掘出土原料分析,证实吉州窑茶盏制胎采用本地绢云母质瓷土的一元配方。吉州窑茶盏多用低品质瓷土原料制胎,而青白瓷、白瓷、白覆轮等精细产品则用高品质瓷土制胎。(5)茶盏在窑炉中烧成的热历史及面釉的厚度是影响艺术外观的关键因素。吉州窑茶盏底釉与面釉的化学组成为分相结构的形成提供了热力学条件,而茶盏在烧成过程中经历的热历史则决定了分相结构形成的动力学条件。化学组成与烧造工艺共同影响了釉层中分相结构的形成及分相尺度,从而影响到釉面呈色。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ174.6;TS972.23
【图文】：

吉州窑,遗址

第 1 章绪论中国科学院上海硅酸盐研究所博士学位论文 3图1.1 吉州窑遗址图[2]Figure 1.1 Map of Jizhou kiln site2006年，江西省文物考古研究所利用航空遥感考古技术，对吉州窑遗址进行探查，揭示了龙窑遗迹2座、马蹄窑遗迹1座、灰坑11个、路面5处、地面（或天井遗迹）2处、墙基13条，出土了大量的瓷器和窑具标本[8]。2008年，江西省文物考古研究所对永和改线段工程所涉及的吉州窑遗址外围边缘进行了考古发掘，清理了明代中晚期到清末民国时期的灰坑3个、池子1个、釉陶缸3个、铜钱堆1处、墙基29条、石柱础9个以及由墙基和石柱础组成的房基遗迹8处，出土了晚唐五代至清代的一批陶器、瓷器和铜器，其中陶器所占比重较大[14]。2012年，江西省文物考古研究所、吉安县博物馆、吉安市博

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第 1 章绪论中国科学院上海硅酸盐研究所博士学位论文 5图1.2 永和镇复原图[8]Figure1.2 Reproduced map of Yonghe town1.2 吉州窑的研究现状早在二十世纪六七十年代，就已经有中外学者发表了与吉州窑相关的研究结果。小山富士夫[16，17]在介绍天目釉时，对吉州窑茶盏进行了简单的介绍，并认为玳瑁是在黑釉上再施加稻草灰釉制成的。内藤匡[18]则在《新订古陶磁の科学》一书中推测，吉安位于江南地区，多产竹，因此竹灰可能是很好的制釉原料。凌志达[19]对黑釉瓷的研究中包括了一片吉州窑玳瑁样品，并首次发表了吉州窑茶盏的胎釉化学组成、吸水率与烧成温度的测试结果。这一时期由于还未进行正式的考古发掘，样品多是在遗址中随意采集的，数量十分有限，且地层不明，因此，并没有研究者针对吉州窑进行系统性研究。但是，值得肯定的是，早期发表的研究结果引起了学术界对吉州窑的关注

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宋代吉州窑茶盏呈色机理及工艺基础研究12 中国科学院上海硅酸盐研究所博士学位论文图2.1 科技考古流程Figure 2.1 Process of archaeology of science and technology2.2 主要实验仪器本研究中涉及的主要实验仪器见表2.1。表2.1 研究中涉及的主要实验仪器设备Table 2.1 Equipment used in this study仪器型号名称仪器厂家VHX-2000 型光学显微镜 KEYENCEEAGLE III 型能量色散 X 射线荧光光谱仪 EDAXXploRA one 532nm 型显微拉曼光谱仪 Horiba微观光谱测量系统复旦大学自制Magellan 400 型场发射扫描电子显微镜 FEIJEM-2100F 型场发射透射电子显微镜 JEOL

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