驰名世界的中国瓷器
自然科学史研究所 洪光住
瓷器是我国独创的发明之一。我国瓷器的历史,最早可以推溯到三千多年前的商代,它是在制陶技术不断发展的基础上发明的。
早在六千多年前原始社会的新石器时代,我们的祖先就已经创造并且使用陶器。当时的陶器是用粘土经手工捏制以后,在陶窑里大约五六百摄氏度的低温下烧成的,因此质地粗松。
到了仰韶文化和龙山文化时期,在长期的实践中,人们对于陶土的粘性和可塑性,对于火的利用和控制,有了进一步的认识和提高。在制造陶器的过程中,已经懂得了采用精细淘洗过的陶土作胎。制胎不仅有手制、模制, 有的还用轮制。器皿的外部不仅砑光,有的还绘有红色和黑色等图饰,考古家叫它做“彩陶”。有一种质地坚致、胎薄、纯黑、近乎半透明的陶器最引人注意,叫它做“蛋壳陶”。这些陶器之所以质地坚致,是和当时陶窑结构的进步分不开的。河南庙底沟发现的龙山文化时期的陶窑,已经出现了火口、火道、火膛、火室等结构。这种窑通风和热量扩散比较好,烧成温度比较高,火候控制也比较容易,因此当时陶器不仅质地致密,而且品种增多, 既有一般的红陶、灰陶,又有制作比较精的白陶和黑陶。
瓷器虽然和陶器有本质上的区别,但是它们的烧制过程是极其相似的。可以认为,制瓷工艺是导源于制陶工艺的。从新石器时代晚期到商代,出现了用瓷土做原料、经一千摄氏度以上高温烧成的刻纹白陶和压印几何纹饰的硬陶,这就是原始瓷器出现的基础。
自 1953 年以来,我国先后在河南郑州二里岗、安徽屯溪、江苏丹徒、陕西西安和扶风等地,发现了许多商周时期的釉陶或青釉器皿,品种很多, 有尊、碗、瓶、罐、豆等,它们具有光泽,质地坚硬,扣之作金石声。由于这些敷釉器皿的外观或成分等方面兼具有陶和瓷的某些特点,所以人们叫它做“釉陶”、“原始青瓷”或“原始瓷器”。
所谓“瓷器”,它的坯料是由高岭土(也叫瓷土)、正长石和石英混合而成的,胎的表面施有玻璃质釉,在一千二百摄氏度左右的高温下焙烧而成的,成品的吸水率很低,烧结后的器皿质地坚硬。为了鉴别和深入研究以上这些带釉出土品的质地情况,有关单位对安阳殷墟出土窑器作了化学分析。从分析结果可以看出,原始瓷器的坯料是由高岭土一类的原料制成的。还可以看出,原始瓷器和陶器不同,它的胎中所含的酸性氧化物二氧化硅相对地增加了,而碱性氧化物氧化钙、氧化镁、氧化钠等却相对地减少了,这种人为的增加和减少,导致了原始瓷器烧成温度的提高,就是胎体熔化温度升高了,达到了一千摄氏度左右。在这样高温下烧结的原始瓷器,由于表面施有一层薄薄的青色玻璃质釉,所以它的吸水率降低了。据分析,安阳小屯出土
的原始瓷器,吸水率的平均数大约只是千分之四。由此看来,商周时期原始瓷器的出现,恰好标志着我国陶瓷生产已经进入了一个新的时代。高岭土的采用,釉的发明和发展,以及烧成温度的提高,都为瓷器的产生奠定了深厚的基础。
然而,由于商周时期原始瓷器的加工制造过程还不很精细,胎和釉的配料还不很准确,温度控制和火候掌握还不够熟炼,所以和后来瓷器相比,质量比较差,因此叫它“原始瓷器”。
1924 年,在河南信阳擂鼓台曾经发现了汉和帝永元十一年(公元 99 年) 的早期青瓷。近年来,又在浙江上虞一带出土了东汉后期的青瓷。解放以后, 从遍及我国南北的墓葬中,出土了许多东汉、三国、两晋时期的青瓷器皿。其中,在南京石门坎发现三国时期吴赤乌四年(公元 241 年)的青瓷ō和砚,
在南京光华门外赵土岗的墓里发现赤乌十四年(公元 251 年)的越窑上虞袁宜所作青瓷水注,在江苏宜兴周处(240—299)墓发现了西晋元康七年(公元 297 年)的艾青瓷器。这些青瓷,胎质细腻坚致,通体施有颜色浓绿的厚釉,已经离开了早期原始青瓷施釉薄颜色淡绿的阶段。此外,在浙江上虞帐子山还发掘出两条东汉龙窑,长度有十米以上,据研究这种窑的烧成温度已能达一千二百五十摄氏度。根据这些有确实年代可考的出土文物说明,我国古代劳动人民在东汉到六朝时期,已经发明了瓷器,并且比较成熟地掌握了瓷器生产。而且在制釉方面,向前发展的迹象更加突出。
瓷器所以引人注意,很重要的一个原因,就是它的坯体上施有一种或几种不同颜色的釉药。所谓晋有“缥瓷”(青白色瓷),唐有“千峰翠色”, 柴周有“雨过天青”,吴越有“秘色”,宋代有粉青、翠青、乌金、玳瑁和杂彩,元代有青花釉里红,⋯⋯这些美名都是对我国历代在制釉方面既有新的发展、又有独特风格的赞扬。
我国早在商周时期就发明了釉药。首先被烧制出来的是青釉,也就是以氧化钙作为熔剂的石灰釉。它是我国传统的瓷釉之一。釉和坯同样是由矿物料制成的,主要成分在硅酸盐、氧化铝、硼酸盐或磷酸盐等。在古代,釉的呈色剂(也叫着色剂)有铁、铜、钴、锰、金、锑以及其他金属元素。所谓汉代多色釉,就是以氧化铅作为熔剂,以铜、铁、锰、钴等金属元素作为呈色剂而烧制出来的铅釉。关于“呈色剂”,只就铁的呈色作用来说明:铁的氧化物有两种:一种是氧化亚铁,呈绿色;一种是三氧化二铁,呈黑褐或赤色。釉中的铁如果用还原焰烧炼,就能变成氧化亚铁;如果用氧化焰烧炼, 就能变成三氧化二铁。据分析,在瓷釉中,如果氧化亚铁的含量达到千分之八,烧出来的瓷器就出现淡绿色,如果含量大于千分之八并且不断增加,绿色就由淡变浓。如果铁的成分太多,那也不好,超过百分之五,不仅还原发生困难,而且颜色渐呈暗褐色,甚至近似于黑色了。由于造瓷技术有了飞速的发展,所以到了唐代,越窑(在今浙江绍兴、余姚一带)的美丽的“千峰翠色”瓷,就是由工人掌握釉中恰当的氧化亚铁成分(百分之一到百分之三)
而获得的。当时掌握这一技术是很不容易的,不仅配制釉药量要准确,含铁的成分要适当,而且还必须严格掌握窑里的温度和通风情况,使瓷器在还原焰中烧成。
在传统的技术经验基础上,通过不断的实践,后世制作青瓷的技术更加提高,产品更加精妙。
在釉药的发明和发展过程中,中国古代的玻璃制造技术也得到了发展。1976 年在陕西宝鸡茹家庄地区发掘西周都市遗址时,发现了四种不同形式的玻璃珠和管状绿色玻璃项链。在这以前,也曾经从湖南长沙、河南辉县等地的战国墓葬中出土一批白色、翠绿色、深绿色的玻璃或釉玻璃制品,色泽美观,大都半透明。据分析,它们是一些含铅量比较高的铅玻璃。可见,中国古代的玻璃制造技术同铅釉的发明和发展是密切相关的,历史渊源也是由来已久的。
我国白釉瓷器,萌芽于南北朝时期,比较成功地烧成于隋代。到了唐代, 邢窑(在今河北内丘)的白瓷已经发展成为青、白二大瓷系中的主流之一。唐代著名白瓷窑除了邢窑之外,江西景德镇和四川大邑也是名列前茅的。1958 年,在景德镇胜梅亭出土的唐代白碗,据研究,白瓷胎含氧化钙比较多, 烧成温度已经达到了一千二百度,瓷器的白度也达到了百分之七十以上,接近现代高级细瓷的标准。这一成就的深远意义,在于为后来青花瓷器的发展提供了基础。
宋代瓷器在胎质、釉料和制作技术上又有新的提高,是我国瓷业发展上的一个重要阶段,向来被称为造瓷技术完全成熟的时期。在工艺过程方面, 有了明细的分工,有专管火候、配料、制胎和施釉等工种。这种生产上的明确分工,既标志着瓷业的发展,也促进了专门技术的提高。定窑、汝窑、官窑、龙泉哥窑、钧窑是宋代五大名窑,这五大窑和其他名窑的作品,在釉色和花纹图案装饰等方面,都有独特的风格。例如龙泉哥窑运用不同的受热膨胀系数烧成的“百圾碎”,龙泉弟窑的“粉青”,定窑的莹白、甜白、牙白和绣花、刻花、印花,官窑的“紫口铁足”,景德镇的月白(影青),建窑的“乌黑兔毫”、“鹧鸪斑”,磁州窑的黑釉刻花以及杂彩等瓷器,都是负有盛名为世所珍的佳品。
在宋代的许多名窑中,应当重点指出的是现今河南禹县的钧窑窑变(经过窑烧釉药起化学变化),它以盛烧红、蓝色釉和衍生的紫色瓷器著称,五光十色,异军突起,打破了以往青、白瓷的单纯色调。据分析,钧窑釉的红色,是由还原铜的呈色作用产生的。铜和铁的呈色原理十分相近。在钧窑红釉的成分中,含氧化铜大约百分之○·三三。虽然釉中的其他微量金属元素也可能起呈色作用,但是,宋代劳动人民懂得利用铜盐的呈色作用、通过控制火焰性质的办法来得到几种釉色的技术,是难能可贵的。
宋代瓷窑结构的革新也值得重视。就北宋的龙泉窑来说,它是龙式窑, 依山建筑,窑腔庞大,一窑可以放置墩一百七十多排,每排容一千三百多件,
估计一次可以烧两万到两万五千件。窑的中部作弧形,可以降低火焰的流速,火势从前向后移去,窑温可以全部被利用,成品的釉色一致,老嫩差异很小。这时候北方烧瓷由烧柴的直火窑改进成为烧炭的倒火焰式窑,也大大地提高了产品质量。
元代北方还有用铜红呈色、色泽别致的釉里红瓷器,而景德镇工匠又把它提高,并且制作成功一种用钴土矿作颜料釉下彩的青花瓷器。
明代烧瓷技术比前代又有所前进,它的巨大成就首先表现在精致白釉的烧制成功。这种细腻莹彻的白釉,由于所含的氧化铝 和二氧化硅特别高, 同时熔剂含量又很低,所以釉色透亮明快,纯白如牛乳色。白釉质量的提高, 为一道釉和彩瓷的发展提供了优越的条件。
彩瓷一般分为釉上彩和釉下彩两大类。彩瓷先在胎坯上画好花纹图案, 再上釉后入窑烧制的,叫做釉下彩;在上釉后入窑烧成好了的瓷器上再彩绘,又经炉火烘烧而成的,叫做釉上彩。我国著名的青花瓷器就是釉下彩的一种。所谓青花瓷器,它是一种白地蓝花的作品,也是明代瓷器生产的主流之一。据分析,在它的釉料中,含有氧化钴青料,这种青料的色调,随着温度的高低和火焰的性质情况而有很大的变化。如果瓷器不是在还原焰中烧成,那么青料中的钴便不会显现出美丽的蓝色;温度太高或太低,也会使青花大大减色。因此,就必须严格地掌握火焰的性质和配制釉药的准确性。在这方面,明代劳动人民已经取得了很大的成就,所以明代青花瓷器质地优美,畅销中外。
明代的另一项重要成就,就是铜红呈色的一道釉瓷器,获得了很大的成功。明代瓷器丰富多彩,就一道釉瓷来说,永乐年间有鲜红、翠青,宣德年间有宝石红,弘治年间有娇黄,正德年间有孔雀丝、回青,嘉靖年间有孔雀蓝。其中鲜红、宝石红等铜红釉成品格外优异。铜红釉虽是从宋代的钧窑窑变开始的,但是经过元代的继续发展,到了明代,已经很成功地烧成了色调别致的釉里红的鲜红和宝石红。这是由于在烧炼的过程中,既掌握了还原焰技术,又能够把氧化铜转变成游离状态的铜,使它均匀地分散于釉药中,并且把金属铜转化为胶体状态,这种成就不是偶然得到的。
明代瓷器加彩方法的多样化,标志着我国造瓷技术的高度发展水平。如成化年间的斗彩,嘉靖、万历年间的五彩,就是名驰中外的杰作。所谓斗彩, 就是在烧成青花瓷器上加红、黄、绿、紫等彩料,经炉火烧炼而成的。所谓五彩,不一定是五种颜色,而是包括红彩在内的多彩瓷器。
清代的瓷器,是在明代取得卓越成就的基础上进一步发展起来的,因此造瓷技术达到了辉煌的境界。
在一道釉方面,康熙年间烧制的天蓝、翠青、碧青、苹果绿、娇黄、吹
红、吹紫、吹绿最好,乾隆年间生产的各种宋釉、五彩最好,而雍正年间的胭脂水、油绿、天青以及仿汝、仿官、仿钧、仿龙泉等仿古瓷器,都能准确配料,恰如其分地掌握好火候,使器皿在烧成的时候和原样无异。
在红釉方面,康熙年间的鲜红、郎窑红和乾隆年间的仿宣德霁红以及矾红、釉里红等,都是继承并发展了明代造瓷技术之后所取得的新成果。
在彩瓷方面,康熙年间的素三彩、五彩和雍正、乾隆年间的粉彩、珐琅彩等,都是闻名中外的。粉彩和珐琅彩都是属于釉上彩。所谓粉彩,就是在色料中加入铅粉或在色料上面另外涂上铅粉制成的,利用控制温度的办法, 使它在烧成的时候釉面呈现不同的色泽。由于浓淡协调,光泽柔和,能表现出明暗分明的立体感,所以很受人们欢迎。珐琅彩也是用粉彩的手法制造的,瓷胎画珐琅,它和粉彩瓷器在胎质、形态、款式、图样、风格等方面都是精美无比的。
在清代的青花釉中,所含的氧化钙和铁的成分都比较高,因此胎、釉的色调常常是白里泛青,这是我国清代瓷器色泽上的显著特征之一。就技术上来说,青釉中的青色,来源于胎、釉中含有的氧化亚铁成分。根据有关单位分析得知,它的釉中所含的氧化亚铁成分,在总铁量中已经占百分之九十以上。
为了减少瓷胎变形,清代采用了过量的高岭土配比作胎的技术。根据物理性能测定,由于原料淘洗加工极其精细,石英颗粒比前代细小,而且分布均匀,在烧炼温度适当而又稳定、并且能够准确控制烧炼时间的条件下,瓷胎中有一种外国人叫“莫来石”的含铝硅酸盐晶体发育很好,所以瓷器的白度和透光性更好,清代雍正年间的彩盘白度已经超过了百分之七十五,烧成温度已经达到了一千三百一十摄氏度。在这样高温下烧成的瓷器,胎、釉自然更加坚硬优美,根据显微结构分析,瓷质已经达到了现代硬瓷的各项标准。
瓷器是一种工艺化学产品,在世界上以我国的发明最早。远在唐代,我国的瓷器和茶叶、丝绸都大量地经过海上和陆上的“丝绸之路”远销国外, 此后历代都有瓷器向国外销售,从来没有间断过。
公元十一世纪,我国造瓷技术传到了波斯喇吉斯,后来又传到了阿拉伯、土耳其和埃及。十五世纪后半叶,中国造瓷技术又传播到意大利的威尼斯。从此以后,欧洲的造瓷技术才得到迅速的发展。