北宋官瓷的原料选择、组方及工艺流程
2012-12-27 22:21阅读：
北宋官瓷的原料选择、组方及工艺流程
在中国陶瓷史上，官瓷一般特指两宋官窑的青瓷作品，亦即北宋官瓷和南宋官瓷，官窑则涵盖面较为广泛了，只要是朝廷所置的窑口，均称官窑，其烧制的作品当然专供朝廷和官府使用，基本上不在市场上流通。北宋以降，特别至明、清时期，随着中国陶瓷业彩瓷的兴盛发展和工艺技术的进步，形成了制瓷业以青花瓷为主流的五彩缤纷的繁盛局面，明、清王朝的统治者也不甘寂寞，为了自身的利益，随顺在各类瓷系的原产地分别投资设置了烧制各种瓷器的窑口，一时官窑耸立，几乎每一类有影响的民窑烧制的瓷器品种，都对应有同类瓷器的官窑。但此时官窑虽多，却也只按年号、时间或地点称某帝王年号的官窑、或某地官窑，再或某官窑的瓷器作品，其与两宋官瓷还是两个概念，颇有分别，官窑约定成俗只称官窑而不称单称官瓷。
北宋在京城开封设置窑场烧造青瓷的官窑，自遭遇金人入侵将北宋王朝灭掉的兵祸以后，实可谓皮之不存，毛无附焉，窑口遂也为刀兵强贼所废。其后，国亡种灭的古都汴京，又遭受几次灭顶的黄河泛滥，北宋汴京城遗址完全被河沙淹没，沉陷地下，其状之惨，无与伦比，乃至最终形成了今日开封城摞城的历史奇观；另一方面，由于开封地下水位很高，考古发掘难以进行，以致使北宋官窑的窑址实在难以通过发掘去寻觅和证实，故至今其窑址仍为无解之谜。而岁月沧桑，遗留下的北宋官窑珍宝级的传世品又少之又少，堪称硕果仅存，且皆为著名博物馆所收藏，民间寡鲜难觅。恢复北宋官瓷，当然不能剖析传世的珍品供分析化验和研究之用，借以作为依据来仿制和恢复传统的北宋官窑青瓷，其只能在借鉴传世作品外观质量评价对比以及借助于对汝瓷和南宋官瓷分析研究的基础上，进行仿制及恢复北宋官瓷的研究和试制工作。因此，在相关资料及可供分析研究的样品等无不缺乏的情况下，恢复北宋官瓷的烧制工艺，困难可想而知。
开封市工艺美术实验厂于1981年接受研究和恢复北宋宋官瓷的任务后，鉴于北宋官瓷烧制工艺失传年代已久，加之资料
匮乏、传世器物难见等诸多困难和尴尬的因素，为寻求科研和技术上的支持与帮助，全面推动试制和恢复工作的开展，在上级主管部门的协调下，开封市工艺美术实验厂与中国科学院上海硅酸盐研究所签订了科学研究和技术合作协议，使得试制和恢复工作得到了强大的且极为重要的科研保障。协议签订后，上海硅酸盐研究所著名学者郭演仪先生亲赴开封，参与制定北宋官瓷试制和恢复的工作计划及工作方针。郭演仪先生认为，浙江青瓷的制作历史很长，始自东汉，但直至唐、五代所烧青瓷都是厚胎薄釉的制品，宋代官窑兴起以后才大量出现厚釉的作品，这说明南宋以后浙江地区青瓷的发展受到北宋官窑工艺的影响很大。不过，南宋官窑虽然“袭故京遗制”，在修内司设窑烧造青瓷，但南宋官瓷在烧制技术上和器物特征上，或多或少也都会受到宋代以前浙江烧制青瓷工艺的影响，可以说南、北方在原料使用和工艺上总是有差别的和不尽相同的，尤其在胎、釉原料的选择上，不可能等同；再者，北宋官窑青瓷可能受到过汝瓷的影响，工艺上和原料使用上很可能与汝窑青瓷相近和类同，因此北宋官窑青瓷釉色上可能接近汝窑青瓷釉色，即釉色是呈偏淡兰的粉青色。基于这种认识，郭演仪先生提出，北宋官瓷的研制和恢复工作，要考虑到宋徽宗当年在开封烧制北宋官瓷的历史动机和历史情况，应该把全部利用河南当地原料作为立足点，来追求试制和恢复的效果。郭演仪先生说，如果使用河南当地原料能够在开封仿制出北宋官瓷作品，这对北宋能在汴京烧造高质量的官窑青瓷也是一个有利的佐证。在郭演仪先生的指导和建议下，试制组根据上海硅酸盐研究所最近分析研究结果作为依据，尤其是根据郭演仪、李国桢对汝窑青瓷样品分析和研究结果，以及著名专家叶宏明、劳法盛和李国桢等最近对南宋官窑青瓷分析和研究的结果，拟定了具体配方和操作工艺，试制组一方面参照汝瓷的胎、釉成份和特点，配制若干配方；另一方面参照南宋官窑的胎、釉成份和特点，也配制若干配方，最后经过中和及筛选，组合出两种配方，以河南本地的原料进行制作和烧制。经过一番努力，试制出的青瓷既有汝窑的釉色特征，又具有南宋官窑青瓷釉的质感和外观特征，试制品瓷釉厚重，和南宋官瓷成为一系，与汝瓷有明显的区别，且在釉色、釉面光泽度、纹片和质感上以及胎色方面都十分接近博物院（馆）部门所陈列和珍藏的北宋官窑青瓷的藏品，达到了较高的质量水平。研究和试制结果表明，郭演仪先生关于利用河南当地原料配制胎、釉，采用传统的工艺进行烧制，试制和恢复北宋官窑青瓷是可行的、合理的，也是可以达到满意结果的。
历经两年时间，用河南当地原料，试制成功了若干釉色的宋官窑青瓷品种。在此期间，轻工业部科学研究院李国桢先生在技术上提出了许多宝贵建议，中央美术学院的叶喆民先生，故宫博物院的冯先铭先生、李毅华、刘伯昆、耿宝昌先生、中国历史博物馆的付振伦先生和浙江美术学院的邓白先生、高建新先生对恢复官窑的工作都给予热切关心和支持，并提出了许多宝贵意见。这些建议和意见对工作的顺利开展均起了推动作用。
在具体的北宋官瓷的试制过程中，源于对史料以及上海硅酸盐研究所关于对青瓷化验分析结果的深入体会，试制组认识到，北宋官窑青瓷和龙泉、汝窑青瓷一样，主要是以铁离子着色为特征的青釉，但北宋官瓷独具特色的是，其釉层较汝瓷更为丰厚，釉质温润，如膏如脂，有玉石感，釉色的变化因其釉质的肥厚也远过于汝瓷，其常见有粉青、月白、炒米黄和灰青等多种色调，且呈不同程度的龟背开片，乃至形成乾隆帝咏唱北宋官瓷“纹犹鳝血裂冰肤”的艺术景致；还值一提的是，因北宋官瓷有别于汝瓷的配料和烧制工艺，其入胎原料中氧化铁的含量高于汝瓷，故胎色较汝瓷深，呈香灰色和深灰色，并且通过气氛还原，形成紫口铁足的典型特征。基于对北宋官瓷特点的这些基本的认识，试制组研烧和复仿的作品，以力求达到北宋官瓷胎、釉的这些形状特征为目的，选用河南当地的原料，采用制作陶瓷的传统工艺技术，开始进行试制工作。
试制北宋官瓷所用的主要原料有神垕粘土，含石坡粘土，李楼粘土；临汝黄长石，南召长石，神垕长石（当地称锂辉石），神垕紫金土，神垕铜矿石和木灰等。河南的各种粘土在化学分析成份和颜色性状上相差很大，有的接近纯高岭土成分，有的含杂质矿物较多，如含有云母及铁钛等矿物成分杂质；另一方面，其热差分析和脱水曲线也不尽相同，神垕粘土含高岭石粘土矿物的含量很高，而李楼粘土则含很少量的高岭石粘土矿物；南召长石和神垕的锂辉石（长石）主要是钾含量较高的长石，临汝黄长石则为一种含石英和长石类矿物的花岗岩。长石和黄长石作为溶剂使用引入釉中，铜矿石实际上是含钙、镁的碳酸盐矿物，其中含有少量铁、铜等氧化物，引入后借以起着色效果。紫金土的引入也是利用其含氧化铁分子起着色作用。木灰主要以含钙、钾溶剂成分和含磷作为乳浊成分引入釉中。以上仅是所用河南当地的几种典型原料，与此相类同的各种原料分散在神垕、临汝、巩县、南召等地区，矿物资源均十分丰富，在配制胎釉过程中，可以根据需要进行选择和相互替代使用。
在胎、釉配方和工艺流程方面，试制组用于试制的胎、釉配方，主要借鉴和参考汝窑青瓷及南宋官窑青瓷的成分，经化验分析和精心取舍而拟定的，并经过多次筛选试验，最后初步选出了两种不同于汝窑青瓷及南宋官窑青瓷，并有代表性的胎釉配方，作为试制和恢复的基本配方。胎的配方主要是和石坡、南坡、李楼等粘土配合而成，混配好的粘土，Fe2O3的含量要控制在2.8%--3.5%之间为宜，Al2O3的含量以25%--29%之间最好；釉分深浅两种，一种为含铁量较少的浅粉青色釉青瓷，称为北宋官瓷1号方；另一种釉色为深粉青色，称为北宋官瓷2号方。两种代表性釉配的方分别为：
1号方：粘土18%，长石44%，石英16%，方解石15%，铜矿石2%，木灰5%
2号方：粘土20%，长石40%，石英13%，方解石20%，铜矿石2%，木灰5%
方中的长石，指的是白长石、理辉石等几种长石混合后的总量，不过，虽几种长石可相互取代，但在配制釉方时，Fe2O3的总含量要控制在1.5%以下， Al2O3的总含量应控制在15%以下。
试制组在试制过程中，其工艺流程和使用设备均根据工厂现有条件进行小规模的的试制，原料加工和配料混合采用的是湿法球磨（胎料的球磨时间约为12—14小时，釉料的球磨时间一般不低于24小时），然后通过过滤和强磁除铁，采用泥浆浇注成型法，制作出胎体，胎体的干燥则使用大型电热干燥箱。其作品的烧成使用1-----2立方米的倒焰式煤窑。其简要的工艺流程如下：
首先是配料，即按方中粘土、长石、方解石、铜矿石、石英、木灰等原料的百分比进行配制，然后入球磨机加水进行球磨；待料浆研磨好并经200目纱网过滤后，使用石膏模具进行注浆成型，料浆注入石膏模具内约1—2个小时后，可将多余的料浆倒出，而后待料浆凝固成型后，再将其从模具中剥离出来阴凉（手拉胚则无需模具注浆工艺）；胎体半干有一定筋骨时，便可使用专门的工具进行精心的修胎；修好的胎体入干燥箱完全干燥后，需入窑素烧，而后通过两次以上的施釉，再进行修釉和干燥，最后便可装窑烧成。
在整个工艺流程中，显而易见，宋官窑青瓷试制最重要的有三大关键工艺环节，即配方、成形和烧成。特别是最后一道烧成工艺是最为紧要的，不但要控制适当的温度，还要有适当的气氛和适宜的烧成制度。一般烧成温度在1210--1220度左右，而气氛采用还原焰。
关于试制作品的成分、结构和性质，试制组经过精心的试制和研烧，以适当温度烧成后的青瓷成品，外观上与宋代官瓷相比有十分相近的质感。无论是釉的开片、釉色，以及器物口缘和足圈的表现特征，均似宋代官窑青瓷。上海硅酸盐研究所将试制品的胎釉分离后，经化学分析，发现其胎中氧化物成分的含量与汝瓷及南宋官窑青瓷比较相近，其中所含SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、Na2O等化学成分之量最为相近，处于汝瓷和南宋官窑的含量中间。深灰色胎中Fe2O3的含量有别于汝窑青瓷胎，浅灰胎中Fe2O3的含量则有别于南宋官窑青瓷胎。试制作品釉中的SiO2含量较高，
Al2O3、CaO、MgK2的含量较汝瓷和南宋官窑青瓷含量都略低。而釉中所含K2O之量则基本高出宋代汝瓷及南宋官瓷两种青釉一个百分点，在5%左右。通过多次的实验和化学分析，试制组得出结论，提高K2O的含量主要为的是加宽瓷釉烧成时的溶融温度范围，当然可影响瓷釉的光泽和质感。
试制的官窑青瓷的显微结构显示，北宋官瓷1号方、北宋官瓷2号方青瓷胎的显微结构相似，均分散有一定的细颗粒石英及少量气泡。北宋官瓷1号方釉中气泡和未溶的细颗粒石英，以及少量细颗粒钙长石细晶均比北宋官瓷2号方釉中多，而且气泡也小，浮在釉中，呈现出传世北宋官瓷釉下“沧海浮珠” 的艺术景致，与汝瓷釉下“寥若晨星”的艺术特征甚有区别，且釉表开片明显，非汝瓷轻微细腻的蝉衣纹开片。
在对试制作品分光反射率分析测试中，所测北宋官瓷1号方和北宋官瓷2号方青瓷的分光反射率的测试数据，与宋汝窑青瓷和南宋官瓷的分光反射率的曲线和数字进行对照，上海硅酸盐研究所发现，以北宋官瓷2号方试制的宋官窑青瓷釉和宋汝窑青瓷的分光反射率十分接近，釉色色调与汝瓷之色调只在天青和粉青上稍呈区别。北宋官瓷1号方青瓷釉为浅粉青色，其峰值波长区在500------550mu范围，由于其釉色较为浅淡，釉面便较为光亮一些,
其反射率数值故而较汝瓷和南宋官瓷都高，不过，虽其比北宋官瓷2号方的折射数值也高，但其瓷釉的主色调还是近似2号方作品，两者均呈粉青色，只有深浅之分。南宋官窑青瓷釉的反射率则峰值偏长，波长区域自450mu可延伸到600mu, 较为平宽，并且，其反射率之数值不仅低于北宋官瓷2号方青瓷和宋汝窑青瓷，更低于北宋官瓷1号方瓷釉的反射率，这说明南宋官窑青瓷样品的色调，较之北宋官瓷和汝瓷釉质的光色稍暗，其釉色色调偏带暗灰色和略偏绿色，有别于北宋官瓷的粉青色。通过反射率曲线的对比说明，以北宋官瓷两个组方试制的作品是比较成功的，其釉质有玉石的光泽，且釉色达到了北宋官瓷传世品的粉青。
随后，上海硅酸盐研究所对试制作品的热膨胀系数和抗折强度也进行了较为详尽的科学测试，其测试结果显示，北宋官瓷1号方和北宋官瓷2号方青瓷胎、釉的热膨胀系数十分接近，属一个体系。两组方各自对应的胎和釉的热膨胀系数在500度尚相差不太大，但随着温度的下降，其差值才越来越有明显的差别，至130度时最为明显，基本接近一倍。毫无疑问，胎的热膨胀系数大于釉的热膨胀系数，这种差别，实乃是导致瓷釉产生裂纹而形成开片的原因。
