pg电子官方文物中的化学:这些精美文物是如何打造出来的?|新知
瓷器精美,青铜贵重,这些精美的文物又是如何打造出来的?如何控制瓷釉原料才能生产出青、白等多色釉瓷?如何发现了生漆这一美观耐用的“人工塑料”?越王勾践青铜剑又是如何历经千年而不锈?
古人的智慧超出想象,我们从硅酸盐、金属、日常生活三个方面,探讨古人对化学知识的认识与应用,挖掘文物背后的科学原理,了解古人在科技方面的创造与智慧,体味中国古代科技的高光时刻。
硅酸盐是硅、氧与其它化学元素 (主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广,是构成多数岩石(如花岗岩)和土壤的主要成分。大多数熔点高,化学性质稳定。
瓷器由瓷胎、釉和彩三部分组成。单纯施釉很难创造出带有精美图案的瓷器,因为釉本身的表现力有限。比如我们常说的彩瓷,就是用颜料在瓷器上涂抹勾勒烧制而成。根据颜料所在的位置,就衍生出了两类不同的釉彩,分别是釉下彩和釉上彩。
釉下彩,就是直接在坯体上使用颜料彩绘,绘画完成后在坯体上罩一层透明釉,入窑高温烧制后,即可得到釉下彩瓷器。釉上彩刚好相反,就是直接在瓷器的釉上施彩,再用700℃—900℃的低温二次入窑烧制,固化彩料后,即可得到釉上彩瓷器。
青花和釉里红属于高温釉下彩。青白釉创始于北宋前期,其瓷器胎体洁白,釉料中三氧化二铁含量低于0.99%,呈色介于青白二色之间。铜红釉,或简称红釉,以铜为着色剂,在还原气氛中烧成,元代才开始熟练拿通体一色的铜红釉烧成技术。青花以氧化钴作着色剂,呈色较为稳定,受空气氧影响较小,烧制成功率较高;釉里红以铜红料为着色剂,在高温还原气氛下烧成,呈色不稳定,极易受密室中氯气影响,难度大,成品率低。
此谷仓表面以施青白釉为主;所有立柱和正面仓板均匀涂抹铜红釉,栏杆,瓦当、屋脊上子和莲花都用铜红料点提装饰;大门的对联和背板的志铭以青花料书写,仓侧大字则用釉里红书写。四种高温釉(彩)工艺集于一件器物之上,在元代瓷器只此一例。此谷仓承宋代景德镇青白釉之传统,青白釉清澈透明,色调高准;元代瓷器上铜红釉开始大面积施用,此器是最早的一件纪年红釉瓷,也是所见的极少的几件元代纪年青花釉里红瓷器之一。
青瓷最早出现在江南,主要是当地富产优质高岭土,还采用不同于北方馒头窑的龙窑,从而将铁含量降到1%,还产生1300度的高温。它表现了汉晋青瓷的工艺水平,还生动复原了两千多年的江南大族庄园生活,它是早期青瓷的典型代表。
从东汉后期开始,历经三国、两晋、南北朝制瓷工艺的长期实践,到了隋唐,青瓷的烧制技术已经趋于成熟。对青瓷的研究结果表明,青瓷釉中含有1%-3%的氧化亚铁,从而使釉色呈现青绿色。这不仅要求釉药配比合理,特别是铁离子含量要适当,而且烧制过程中须严格控制窑温和控制通风状况。
北齐白釉绿彩长颈瓶来自北齐武平六年(575年)的范粹墓,是目前考古工作者发现的最早一批白瓷。这批白瓷胎料比较细白,没有上化妆土,釉层薄而滋润,釉色乳白,但仔细看又呈现乳浊的淡青色。
它开创了中国陶瓷釉彩装饰的先河,它是单色釉向彩色釉发展的重要一步,为色彩斑斓的唐三彩奠定了工艺基础。此器施纯正透明釉,釉色薄而滋润,玻璃质感较强,釉色普遍白中泛黄,有些釉厚处泛青色,在乳白色透明釉上施数道绿釉。胎料经过加工淘洗,比较细腻,呈灰白色,胎子外面还施了一层化妆土。
在中国陶瓷发展史上,早期的瓷器均属于青瓷系统,白瓷的生产要晚于青瓷,白瓷生产的条件比青瓷更为严格,必须降低胎、釉料中的铁的含量。北齐白釉绿彩长颈瓶是中国发现的最早的白瓷器之一,它的出现标志着制瓷工艺的巨大进步,它打破了青瓷一统天下的局面,为以后彩瓷的发展奠定了基础。
白瓷的烧造技术在唐代已较成熟,唐代邢窑白瓷精工制作,有润滑如玉的触感。经测试表明,邢窑白瓷的瓷胎中氧化硅含量一般在60%—65%之间,氧化铝含量则高达28%-35%。氧化铁、氧化钛及其他金属氧化物含量都非常低。原料中氧化铁含量低,决定了邢窑瓷器的白度较高。
唐三彩是唐代独特的一种低温釉陶工艺,因以绿、黄、蓝三色为主故名,制造时入窑两次,先烧釉,釉以铅为熔剂,高温下呈玻璃状可流淌。唐三彩骆驼载乐俑正是利用这一特点,使不同色釉于高温下交混,制造出绮丽的艺术效果。
就胎体工艺而言,唐三彩骆驼载乐俑的胎骨为瓷土胎,胎体装饰上则是采用了先刻花后填彩的手法。就施釉技法而言,唐三彩骆驼载乐俑主要采用了“分区施釉法”和“点染融彩法”,前者是指器物上单彩、双彩和三彩的痕迹同时存在;后者则是借鉴了国画中的水墨晕染的手法,在陶器表面点上釉色以出现斑驳淋漓的效果。
进一步。