鹤壁小李庄及砂锅古窑址钧瓷釉组成与呈色特征研究_丁二宝.pdf

062鹤壁小李庄及砂锅古窑址钧瓷釉组成与呈色特征研究摘要：采用能量色散 X 荧光光谱仪与分光测色仪对鹤壁小李庄与砂锅古窑址采集的元代钧瓷釉片化学组成与呈色特征进行分析。结果表明：两处古窑址样品的化学组成点分布均较散，组成之间无明显界限。小李庄古窑址样品硅铝摩尔比平均值为 11.98；砂锅古窑址样品硅铝摩尔比分为两个区域，平均值分别为 12.23 与 13.71，前者氧化铝摩尔数较低，处于硅铝性状图中分相区域，易出现分相结构，后者处于光泽区域。小李庄古窑址样品碱金属氧化物含量比较集中（4.2%-4.6%），CaO 含量变化较大（4.6%-9.5%）；而砂锅古窑址样品碱金属氧化物分为贫钾钠区域与富钾钠区域，平均值分别为 3.3%与 5.00%，CaO 含量变化与小李庄古窑址样品类似。两处古窑址样品釉中采用了不同类型的草木灰。两处古窑址样品的 a*值都为负，b*值有正有负，色坐标基本重合，主波长为 490 nm，釉面多呈现青蓝色调。关键词：小李庄古窑址；砂锅古窑址；钧釉；组成与呈色中图分类号：TQ174.4+3 文献标识码：A 文章编号：10009892(2022)12062(04)Chemical Composition and Colorimetric Characterisitics of Jun glazes from Hebi Xiaolizhuang Kiln and Shaguo Kiln引言鹤壁窑是我国古代北方具有代表性的一处民间窑场，烧制年代可追溯至唐代1。自 20 世纪 50 年代以来，鹤壁地区古窑址已进行多次考古发掘，仅市区北部至南部淇河间就发现 30 余处窑址2，出土了大量的瓷器标本，为研究鹤壁陶瓷文化与科技内涵提供了丰富的素材，已在鹤壁瓷窑的起源与发展3、艺术风格4与文化内涵5等方面进行了一些基础研究工作。然而，针对鹤壁市周边古窑址的传承与发展关系、组成与呈色等内容研究较为缺乏。为进一步了解河南省鹤壁地区元代钧瓷发展状况及附近古窑址的工艺技术差异，课题组通过实地考察，分别采集了鹤壁小李庄与砂锅古窑址钧瓷样本进行整理分析。小李庄古窑址(114.13 E,35.97 N,H=1973 m)与砂锅古窑址（114.12 E,35.93 N,H=2183m）均位于今河南省鹤壁市鹤山区，二者直线距离约 10 公里，如图 1 所示。两处窑址的性质均为民间窑场，主要烧制民用的碗、盘、盒、盂等器物，纹饰有刻划花、绘花与加彩等，构图简练，多施钧釉、青釉与白釉，民间生活气息浓厚。课题组在鹤壁市文物局工作人员的帮助下于两处古窑址采集了较多的样本，挑选其中 11 件具有代表性的元代钧瓷样品进行分析，其中小李庄古窑址样品 5 件，收稿日期：2022-07-15.修订日期：2022-08-03.作者信息：丁二宝（1989-），男，汉，河南省驻马店，讲师，博士，平顶山学院，研究方向：陶瓷材料与古陶瓷。通讯作者：孙晓岗（1965-），男，汉，河南省郑州市，副教授，博士，平顶山学院，研究方向：陶瓷文化与绘画。基金项目：鹤壁窑陶瓷艺术研究项目（PHY-HX-202111），平顶山学院高层次人才启动基金(PXY-BSQD-202111)，景德镇陶瓷大学社会科学研究项目（01003002048）。丁二宝1，杨孟丽1，刘楠楠1，孙晓岗1*，张颖2（1.河南省中原古陶瓷研究重点实验室，河南省平顶山市，467000；2.景德镇陶瓷大学，江西省景德镇市，333403）Abstract:Chemical composition and colorimetric characterisitics of Jun glazes of Yuan dynasty from Hebi Xiao Lizhuang kiln and Sha Guo kiln were analyzed by EDXRF and Colorimeter in the study.The results show that the chemical composition points of the samples from the two ancient kilns are scattered with no obvious boundary.The average molar ratio of SiO2 and Al2O3 in the glazes from Xiao Lizhuang kiln is 11.98 with glossy surface;while the molar ratio of SiO2 and Al2O3 in the glazes from Sha Guo kiln is divided into two regions with an average of 12.23 and 13.71,respectively.The former has a lower alumina percentage which makes the samples locate in the separation region in the SiO2 and Al2O3 properties diagram.This can generate phase separation structure in the glazes.While the latter is in the luster region in the SiO2 and Al2O3 properties diagram.The contents of alkali metal oxides in samples from Xiao Lizhuang kiln are relatively concentrated(4.2%-4.6%),while the contents of CaO vary(4.6%-9.5%).The contents of alkali metal oxides in the Sha Guo kiln are divided into the potassium-sodium poor area and the potassium-sodium rich area with an average value of 3.3%and 5.00%,respectively.The change of CaO content was similar to that in the samples from Xiao Lizhuang kiln.Different types of plant ash are used in the glazes.The a*values of the samples from two ancient kiln are both negative numbers,and the b*values contains positive and negative numbers.The color coordinates basically coincide with each other with the main wavelength 490 nm and the glaze surface appears bluish blue.Key words:Xiao Lizhuang kiln;Sha Guo kiln;Jun glaze;composition and color rend eringDing Erbao1,Yang Mengli1,Liu Nannan1,Sun Xiaogang1*,Zhang Ying2（1.Henan Key Laboratory of Research for Central Plains Ancient Ceramics,Pingdingshan,467000;2.Jingdezhen Ceramic University,Jingdezhen,333403）第 37 卷 第 152 期 2022 年 12 月陶 瓷 研 究Ceramic StudiesVol.37 No.152December.2022DOI:10.16649/ki.36-1136/tq.2022.06.039063 图 1 小李庄古窑址与砂锅古窑址地理位置 图 2 小李庄古窑址钧釉样品 表1 钧瓷釉的主次量元素组成及塞格尔系数(%)表 2 钧瓷釉的色度参数与呈色特征图 3 砂锅古窑址钧釉样品1 实验1.1 实验样品实验所用样本总数为 11 个，其中小李庄古窑址样本5 个，编号为 YXLZ-1YXLZ-5，砂锅古窑址样本 6 个，编号为 YSG-1YSG-6。样本的数码照片如图 2 与图 3所示。1.2 测试方法实验采用美国 EDAX 公司生产的 Eagle-型能量色散 X 荧光（EDXRF）无损分析仪，以 300 微米束斑，50kV 管压，200 微安管流条件下，测试分析了采集的 11件钧瓷样品釉化学组成，结果如表 1 所示；采用日本柯尼卡美能达公司生产的 CM-700d 型分光测色仪，对 11件样品釉面色度进行了测试，结果如表 2 所示。2 结果与讨论2.1 釉的组成特征分析采用多元统计分析6对表 1 中的数据进行处理，当砂锅古窑址样品 6 件。采用能量色散 X 荧光光谱分析和色度仪等光谱学分析方法，对该 11 件元代钧瓷样品的釉层组成与色度进行测试分析，以探讨两处古窑址样品的组成与呈色差异，探讨河南鹤壁地区钧瓷工艺技术及相关问题。工艺与材料Technology and Materials064 图 4 样品釉层主次量元素组成因子载荷图 图 5 两处古窑址样品釉的 SiO2与 Al2O3摩尔数 图 6 两处古窑址样品釉的碱性氧化物与 CaO 的百分含量 图 7 小李庄古窑址与砂锅古窑址样品釉层中MnO 与 P2O5含量散点图因子方差累积贡献为 88%时，选取两个因子 F1（Al2O3）与 F2（CaO），其对应的因子载荷图如图 4 所示。从图中可知：两处古窑址样品釉的化学组成点分布较散，之间没有明显的界限，局部相互混合，从时空角度来看，当时两处古窑址之间存在一定的技术交流，或基础配方来源于同一窑场，然后在基础配方上进行人为改进。就小李庄古窑址来说，即使同一窑样品釉的化学组成点分布范围也很分散，从表 1 中可知：小李庄古窑址 5 件样品釉的化学组成中，SiO2、Al2O3与 CaO 含量变化都较大。砂锅古窑址 6 件样品也一定程度存在类似问题，但其SiO2与 Al2O3含量浮动相对较小。化学组成的差别反映了所用原料的差别，也反映了当时窑工可能在选料或配釉时存在随意性，或所用原料的化学组成波动较大所致。主要成分，从表 1 中可知，小李庄古窑址样品与砂锅古 窑 址 样 品 的 n(RO)平 均 值 分 别 为 0.73 与 0.79，当n(RO)0.76 时，可将此釉的类型归为钙系釉；当 n(RO)0.76 时，可将此釉的类型归为钙-碱系釉8。因此，砂锅古窑址样品偏钙系釉，小李庄古窑址样品偏钙-碱系釉。此外，砂锅古窑址样品釉中MgO含量均在1%以上，如果纯以石灰石作为熔剂，则不可能增加 MgO 的含量，因此，两处古窑址样品的釉中均引入了部分滑石或白云石来改善釉面的光泽度与白度。图 5 为两处古窑址样品氧化硅与氧化铝摩尔数散点图，从图中可知：小李庄古窑址样品釉层中的硅铝摩尔数较为分散，其硅铝摩尔比平均值为 11.98，处于硅铝性状图中的光泽区域；砂锅古窑址样品釉层中硅铝摩尔数大致分为两个区域，其中 3#样品、4#样品与 5#样品的硅铝摩尔数在一个区域，对应的硅铝摩尔比平均值为12.23，与小李庄样品数值近似，但其氧化铝的摩尔数较小，即釉的黏度较小，高温流动性较好，釉面效果较好，并且该区域处于硅铝性状图的分相区域，特别是 4#样品与 5#样品，釉层更易产生 Rayleigh 散射与 Mie 散射，使釉面出现蓝色流纹与白色斑点7；1#样品、2#样品与 6#样品的硅铝摩尔数在另一区域，对应的硅铝摩尔比平均值为 13.71，高于小李庄古窑址样品与部分砂锅古窑址样品，但该样品釉层中氧化铝摩尔数较大，处于硅铝性状图中高光泽区域，不易产生分相结构。图 6 为 两 处 古 窑 址 样 品 釉 层 中 碱 金 属 氧 化 物（K2O+Na2O）与 CaO 分布散点图，从图中可知：小李庄古窑址样品的碱金属氧化物含量比较集中，在 4.2%-4.6%之间，CaO 含量变化较大（4.6%-9.5%），可能是配方中固定了配方中长石含量，变动石灰石或白云石含量，即采用单因子变化来寻求釉面更加复杂的效果。砂锅古窑址样品的碱金属氧化物分为两个区域，一个区域贫钾钠，平均值为 3.3%，另一区域富钾钠，平均值为 5.00%，CaO 含量变化与小李庄类似，可能是同时变动了配方中的钾长石与石灰石，即减少 CaO 含量的同时，增加了碱金属氧化物含量，采用双因子变化来寻求釉面的呈现效果。此外，瓷釉中都含有一定量的 MnO 与 P2O5，两处古窑址样品中 MnO 平均含量相似，均值为 0.032%，但 P2O5的含量截然不同，砂锅古窑址样品的 P2O5含量较高，每件样品基本都高于 0.1%。草木灰和釉灰中含有较高的MnO（0.1%-3%）与 P2O5（0.1%-3%）9。因此，两处古窑址的钧瓷釉配方中均引入了特殊的草木灰原料，从而促进釉的分相乳浊。从图 7 中可知：小李庄古窑址样品K2O、MgO 与 CaO 是两处窑址样品所用助熔剂的工艺与材料Technology and Materials065釉层中 MnO 的组成点明显更为集中，P2O5的组成点更为分散，波动较大，也导致样品的分相能力更强，而砂锅古窑址样品的 MnO 与 P2O5均比较分散，这也表明两处古窑址所采用的草木灰截然不同，应该与窑址周边生长的草木类型有关。2.2 釉面呈色特征分析从图 8 中可知：小李庄与砂锅古窑址样品的 a*值都为负值，即所有样品的釉面都呈现青色调，b*有正有负。一方面是由于釉组成中含有一定的 Fe2O3与 CaO，在还原气氛下烧成，更容易呈现青色调，且提高 K2O 含量能够促进青色调出现10。另一方面，釉的组成使其更易出现液滴状分相结构，当分相液滴平均尺寸小于 50 nm 时，会使釉层出现蓝色。因此，两处古窑址样品釉面更多呈现蓝偏青色调。虽然样品的化学组成均有变化，但砂锅古窑址样品的色度参数分布更加集中，表明烧成制度更加成熟稳定；而小李庄古窑址样品的色度参数分布相对分散，一方面与配方组成有关，另一方面应与当时窑炉烧成制度的稳定性有关。将样品的色度坐标绘制于 CIE 色度空间（图 9）中，根据作图法，将两个窑址样品的釉面色度值分别与等能白点 We（0.333，0.333）相连接，并延长与光谱轨迹相交，交点即为色度点所对应的波长。小李庄与砂锅古窑址样品色坐标基本重合，主波长为 490 nm，釉面呈蓝色，有个别样品的主波长为 510 nm，釉面偏青色。3 结论（1）两处窑址样品釉的化学组成点分布较散，且局部相互混合，没有明显的界限，从时空角度看，两处古窑址之间存在一定的技术交流。同一处古窑址样品釉的化学组成也很分散，反映了窑工在配釉时存在随意性，或所用原料的化学组成波动较大所致。（2）小李庄古窑址样品硅铝摩尔比平均值为11.98，处于硅铝性状图的光泽区域；砂锅古窑址样品硅铝摩尔数分为两个区域，硅铝摩尔比平均值分别为 12.31和 13.71，前者处于硅铝性状图的分相区域，后者处于硅铝性状图中高光泽区域。（3）砂锅古窑址样品更偏钙系釉，小李庄古窑址样品偏钙-碱系釉。小李庄古窑址样品的碱金属氧化物含量比较集中，CaO 含量变化较大；砂锅古窑址样品的碱金属氧化物分为两个区域，一个区域贫钾钠，平均值为3.3%，另一区域富钾钠，平均值为 5.00%，CaO 含量变化与小李庄类似。釉中的 MnO 含量相似，但 P2O5含量变化不同，因此采用的草木灰类型不同。（4）两处古窑址样品的a*值都为负，b*值有正有负，两处古窑址样品的色坐标基本重合，主波长为 490 nm，即烧制的样品釉面多呈现青蓝色调。参考文献1 于奇志,王科梅.浅析鹤壁窑传统装饰技法在日用陶瓷中的应用 J.教育教学论坛,2017(52):59-61.2 于奇志.河南鹤壁窑艺术风格探微 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