名 称
Fe2O3(%)
FeO(%)
还原比值
气氛性质
釉 色
东汉越窑
0.30
1.26
4.20
较强还原
青 绿
三国越窑
0.45
1.78
3.95
较强还原
豆 青
晋代越窑
1.71
1.54
0.90
弱还原
灰黄微绿
五代龙泉窑
1.23
0.50
0.40
弱还原
黄 绿
北宋龙泉窑
0.62
0.71
1.13
弱还原
绿中带黄
南宋龙泉窑
0.23
0.77
3.34
还原
粉 青
南宋龙泉窑
0.07
0.83
11.90
强还原
梅 子 青
元代龙泉窑
0.23
1.13
4.10
较强还原
粉青带黄绿
明代龙泉窑
1.16
0.25
0.21
强氧化
深黄带灰
[注]本表摘自叶宏明等《关于我国从陶器向青瓷发展的工艺探讨》。
如此看来,因为用氧和金属相结合的情况不同而使陶瓷器的颜色发生显著变化,所以古来的陶瓷工人在烧窑时,对于放进窑去的空气即氧的加减问题,大费了一番苦心。那时候虽不知用科学的语言来表示,然而用尽各种方法使得釉中的金属氧化或者还原,这样方作出了他们自己所要求的颜色(参见表6)。
下面谈谈在烧陶瓷器时金属与氧的关系,以及因此而产生的颜色的变化。差不多所有的金属在某种特殊的状态下,都以一定的比例与氧结合,而生成一种新的物质,这种现象便叫作“氧化”,这种物质叫作“氧化物”。如果使用和这个相反的某种方法,从氧化物中把结合着的氧取出一部分或者全部,作成比以前所含氧的比例减少,或是恢复到完全没有氧的原来金属状态,这种现象便叫作“还原”。
铁为地球上最多的物质之一,大概一般的岩石和土中都有它的存在,从而陶瓷器的原料中几乎没有不含一点铁分的,完全不含铁分的原料极难得到。因此自古以来便利用这种铁作出了各式各样的颜色,即使说釉色的半数以上都是由铁作成的也未为不可。
铁是在铁1对氧0.286或0.43的比例下与氧结合的。在第一种情况下产生的叫做“氧化亚铁”(FeO),呈青绿色。后者叫做“三氧化二铁”(Fe2O3),呈黑褐色或赤色。此外还有由氧化亚铁与三氧化二铁等量混合而用Fe3O4化学式来表示的,这就是黑色的所谓“磁铁矿”。
铜对于釉的着色来说,也不次于铁而现出各种颜色。无论是中国或日本的古代釉色,都离不开铁和铜的范围。铜在铜1对氧0.126或0.253的比例下与氧结合。前者叫做氧化亚铜(Cu2O),呈赤色,后者叫作氧化铜(CuO),呈绿色。所谓“绿青”乃是碳酸铜。特别是在中国和日本的陶瓷器中,铜作为氧化亚铜而存在的很少,多含有单纯的铜或氧化铜。
一般用来增减与釉中所含的铁、铜等金属结合的氧的比例方法,是在烧陶瓷器时增加或减少入窑的空气。如果使窑的通风良好而加以燃烧,空气中的氧便与木柴或煤中的碳结合变为碳酸气。但是这时氧还有剩余,因为釉中金属在高热下极容易发生变化,所以剩余的氧便容易和这些金属结合起来。例如釉中有铁和铜或氧化亚铁、氧化亚铜等存在时,氧便与之结合而成氧比例较多的三氧化二铁或氧化铜。当如此充分地供给氧而燃烧薪炭时,附近的物质便与氧结合,用化学的语言来说便是“氧化”。所以把这种状态的火焰叫做“氧化焰”。
相反地在烧窑时如果不给与充分的空气,便会由于缺氧而在窑内产生一氧化碳与碳化氢等。因为这些气体与氧化合而变成碳酸气的倾向很强,若是空气中残留着氧,便立刻与氧化合成碳酸气。但如果空气中的氧不足时,就会夺取结合在釉内金属中的氧而成碳酸气,并且把釉中的氧化金属变为含氧比例最少或完全无氧的物质。例如含有三氧化二铁或氧化铜时,便会夺去其中的氧而变成氧化亚铁或氧化亚铜。乃至没有氧化的铜。用化学的术语来说,也就是把氧化物还原了。这样与煅烧的物质相比,通风不良的煅烧方法即是使用缺少氧分的烧法时,由于从薪炭或煤中所生的煤气发生还原作用,所以把它叫做“还原焰”。
有一种比这个还巧妙的作法,是在清朝为景德镇所发明的。那就是将陶瓷器放进两层的匣钵内去煅烧,在里匣上开有许多气孔,为的是便利气体的通过,外匣密封,并在两匣之间装炭。这样便可由于炭在缺少氧的地方燃烧而产生一氧化碳,这种气体通过气孔而侵袭里匣所放的器物,便可夺去结合在釉内金属中的氧使它还原。
某种物质与氧结合的能力,因其本身性质不同而有强弱之分,善于利用这种性质便能按照自己的理想而产生还原或氧化。例如铁比较铜与氧结合的性质强,如果釉中有氧化亚铁和氧化铜两种并存时,煅烧结果,氧化亚铁就会夺去氧化铜中的氧分而成三氧化二铁,而后者便失掉全部氧变成铜。因此在器物的一部分上先涂以氧化亚铁,然后再用含有氧化铜的釉料涂满整体,煅烧结果,便会由于上述原因而仅仅在涂有氧化亚铁的地方使铜还原,作成在苹果一般的青地(所谓苹果青)上带有红色图样的美器。