景德镇官窑紫金釉组成及呈色特征

颜色釉是景德镇四大传统名瓷之一,明清时期官窑颜色釉更是其中的杰出代表,蕴含着丰富的科技和文化内涵。采用能量色散X荧光仪和色差计,首次较为系统地分析了景德镇明清官窑紫金釉瓷的胎、釉化学组成和色度值,初步探讨了不同时期官窑紫金釉的组成、配方和呈色特征,及其内在原因。研究表明,紫金釉中钙、镁含量不同于景德镇同时期其他釉种,应刻意选用了镁含量较高的赤褐色或褐色石灰石炼制釉灰入釉;明代紫金釉中镁、铁含量高于清代样品,导致其釉层表面富铁晶体的析出,降低了釉面的明度和光泽度,这也是景德镇明代官窑紫金釉外观呈色更为深沉古朴的主要原因。此外,景德镇明清时期官窑紫金釉瓷胎组成具有"高硅低铝"的特征,且从明代至清代SiO2/Al2O3摩尔比呈下降趋势,表明清代紫金釉制品胎体中高岭土的添加比例有所提高。实验结果填补了我国陶瓷科技发展史研究中关于景德镇明清官窑紫金釉部分的不足,为全面认识景德镇官窑制瓷技术和内涵价值提供了一定的科学素材。     

历代官窑霁蓝釉瓷的化学组成无损分析

霁蓝釉是高温钴蓝釉中的一种,创烧于元代,是景德镇四大传统名瓷之颜色釉中的优秀代表之一,具有极高的研究价值.研究采用能量色散X荧光光谱分析,较系统地测试分析了27件元、明、清时期官窑霁蓝釉瓷的胎、釉化学组成,分析探讨了不同时期霁蓝釉的组成、配方特征和演变规律,这不仅有助于探析霁蓝釉的工艺技术发展脉络,还将为研究同为钴着色的青花瓷的起源、料性特征,及技术发展脉络提供可借鉴的科学依据.     

湖田窑宋代青白瓷的组成及呈色特征

景德镇宋代以生产青白瓷而闻名,其中湖田窑又是景德镇宋代窑址中最典型的一处,其生产的青白瓷精巧细致,有“假玉器”和“饶玉”之称。研究采用能量色散X荧光光谱分析仪和色差计,分析了湖田窑宋代青白瓷的胎、釉化学组成和色度值,初步探讨了不同时期青白瓷的组成、配方和呈色特征。研究表明,湖田窑北宋和南宋青白瓷胎体组成特征基本一致,均与当地瓷石原料较为接近,极有可能采用了附近的三宝瓷石原料制胎。瓷釉组成结果显示釉中含有较高的CaO和一定量的MnO和P₂O₅,表明湖田窑青白瓷釉为“钙釉”,且釉料配方中引入了一定量的草木灰。色度分析结果显示,湖田窑北宋和南宋青白瓷釉主波长分别为500和496 nm左右,均落在可见光波的绿色波段。但对比北宋和南宋瓷釉组成和色度结果发现,北宋青白瓷釉无论是组成还是色度数据结果均较南宋更为分散,且南宋青白瓷釉层呈色相较北宋样品b值更小,釉色更为偏蓝。研究认为,湖田窑青白瓷从北宋至南宋,釉料配方经历了从探索逐渐走向成熟、稳定的过程。研究结果不仅为景德镇湖田窑青白瓷的断源断代提供了数据支撑,也为湖田窑青白瓷制瓷技艺的传承和传播提供了一定的科学素材。     

元代都城琉璃瓦釉层的EDXRF和SEM-EDS分析

元代的琉璃瓦制作技术承自宋辽,对明清产生重要影响,是中国琉璃瓦制作技术发展的过渡时期。元上都与元中都所使用的琉璃瓦,代表了元代早期和中期琉璃瓦制作技术的最高水平。为探索元代不同时期琉璃瓦的制作技术和工艺特点,结合考古资料与相关文献,以X射线荧光光谱法（EDXRF）为基础,结合扫描电镜与能谱仪（SEM-EDS）,对元上都遗址、元中都遗址出土琉璃瓦样品釉层组成进行了测定。分析结果显示,元上都与元中都釉层包括釉与化妆土,化妆土厚度在122~260 μm之间。元上都孔雀蓝釉琉璃瓦釉料属于PbO-K₂O-SiO₂体系,和元大都孔雀蓝釉组成相似,原料组成为石英、硝、铅末、铜末;蓝釉琉璃瓦化妆土结构致密,CaO与SiO₂含量大于20%,原料可能是钙长石与黏土,应是釉料的一部分。元上都绿釉与元中都绿釉黄釉琉璃瓦釉同为PbO-SiO₂体系,基本原料组成都为石英,铅末,着色剂分别为铜与铁。元上都绿釉配方与北宋时期的接近,釉料配方也符合《营造法式》记载,但逐渐减少铅的比例为获得更浅的釉色,在元中期逐渐稳定;元中都黄釉琉璃瓦釉料铅硅比与元大都相近,配方在元中期探索中逐渐固定,沿用至明代早期,是提升明中期釉料的基础;两处遗址绿釉琉璃瓦与元中都黄釉琉璃瓦化妆土与胎釉结合紧密,Ca含量很高,厚度较薄,很可能是石灰浆[Ca(OH)₂],工匠在施加化妆土时既节约成本又能提高产品质量。三种釉色分别属于PbO-K₂O-SiO₂与PbO-SiO₂两种体系,组成原料差异明显,都用于建筑装饰,极大丰富了琉璃釉色,化妆土的应用在琉璃技术中也是一项创新。能量色散X射线荧光光谱具有分析快速、状态稳定的特点,已在琉璃瓦测试研究中得到普及,而元上都元中都琉璃瓦釉层的研究结果,补充了元代琉璃瓦的研究资料,并对探索中国琉璃瓦工艺发展历程提供一定科学依据。     

传统阴极射线管色度预测模型的相干误差分析

传统阴极射线管(CRT)色度预测模型大都建立在三刺激值的可加性原理之上。但是在实际应用中由于红绿蓝(RGB)三个通道之间存在相互干扰, 使得红绿蓝的颜色合成结果在一定程度上偏离了叠加原理, 因此传统阴极射线管色度预测模型必然产生相干误差。通过实验表明, 红绿蓝三个通道之间的干扰主要表现为一种相互抑制作用, 因此造成的传统阴极射线管色度预测模型的预测色差随显示亮度的增加而加大     

工业污水消毒脱色的紫外-可见吸收光谱分析

研究紫外-可见吸收光谱用于工业污水色度表征的替代方法,并用以比较消毒剂对污水的脱色效果。结果表明,对于色度组成变化较大的工业污水,应使用可见吸收光谱(350～600 nm)而非紫外吸收光谱表征色度。可见吸收光谱的特征值与污水的真色值相关性良好。三种消毒剂中臭氧和二氧化氯的脱色性能好于氯,但二氧化氯自身色度对脱色有负面影响。可见吸收光谱特征值能有效反映消毒处理后污水色度的变化。     

胶体CdSe量子点的色度学特性研究

使用化学胶体法合成了CdSe量子点，研究了样品的荧光量子产率，发现随CdSe量子点粒径的增大，荧光量子产率存在先增大后减小的现象.研究了CdSe量子点的色度学特性，通过对不同尺寸、不同粒径分布范围的CdSe量子点色度坐标的计算，讨论了粒径分布范围对其荧光颜色饱和度的影响，解释了为何难以获得高颜色饱和度的绿光量子点.利用红、蓝两种不同尺寸的量子点配制出白光样品，提出了估计配色后样品色度坐标的经验公式，结果显示白光样品色度坐标的实验值与经验公式估计值基本一致.     

河南省清凉寺窑址出土富铁釉瓷的无损分析研究

富铁釉瓷在中国古陶瓷史上具有重要地位，综合利用光学相干层析成像技术(OCT)、光学显微镜(OM)、激光拉曼光谱技术(LRS)和X射线荧光光谱分析技术(XRF) 对河南省宝丰清凉寺窑址出土宋金时期富铁釉瓷样品进行无损分析研究，获取了富铁釉瓷的釉层结构、釉面析晶的物相信息及胎釉化学成分等信息，探讨了釉层断面OCT灰度图像特征与其显微结构之间的关系以及富铁釉瓷的烧制工艺。结果表明，酱釉瓷和柿叶红釉瓷表面及黑釉红斑区存在富铁析晶层，黑釉瓷釉层表面未发现富铁析晶层的存在。酱釉瓷釉层富铁析晶层中铁的氧化物以ε-Fe₂O₃晶体为主，而柿叶红釉层则主要是α-Fe₂O₃晶体，黑釉红斑层同时存在ε-Fe₂O₃，α-Fe₂O₃晶体以及磁铁矿。上述差异形成的原因与釉层化学成和烧制工艺存在联系。釉层中高含量碱土金属氧化物及氧化铁区域更容易析出氧化铁晶体。黑釉瓷烧成气氛以还原气氛为主，而酱釉瓷和柿叶红釉瓷则倾向于氧化烧成气氛，且柿叶红釉瓷的烧成温度高于酱釉瓷。该研究将OCT，OM，LRS与XRF相结合，有助于加强对富铁釉瓷的整体认知，为富铁釉瓷的断源断代提供更为丰富的线索。     

景德镇仿龙泉青瓷与龙泉青瓷组成特征研究

龙泉青瓷不仅受到了国内外陶瓷爱好者的热捧,还被不同地区广大窑工争相效仿,其中以景德镇明清时期仿制最具代表性。利用能量色散X荧光光谱分析仪对38 件宋、元、明时期的龙泉青瓷以及明代景德镇仿龙泉青瓷进行了测试,并结合烧成温度分析结果,从时空角度对比分析了两地青瓷胎釉组成特征、演变规律和形成原因,有助于了解我国南方青釉瓷的演变发展、相互交流和影响,为不同产地青瓷的断源断代提供了一定的科学依据。     

传统随极射线管色度预测模型的相干误差分析

传统阴极射线管（ＣＲＴ）色度预测模型大都建立在三刺激值的可加性原理之上。但是在」实际应用中由于红绿蓝（ＲＧＢ）三个通道之间存在相互干扰,使得红绿蓝的颜色合成结果在一定程度上偏离了叠加原理,因此传统阴极射线管色度预测模型必然产生相干误差,通过实验表明,红昨三个通道之间的干扰主要表现为一种相互抑制作用,因此造成的传统阴极射线管色度预测模型的预测色差随显示亮度的增加而加大。     

陕西西岳庙古琉璃胎料来源的INAA研究及多元统计分析

用仪器中子活化分析研究了陕西立地坡明代地层和陕西西岳庙宋、元、明、清早期、清晚期4个地层出土的古琉璃胎中的主量和微量元素, 并对实验数据进行多元统计分析. 结果表明, 陕西西岳庙从宋到清早期古琉璃胎料很稳定, 其原料可能来自本地； 清晚期古琉璃胎料与宋到清早期的古琉璃之间存在明显的区别, 明代3个样品和清晚期的古琉璃制造原料与立地坡出土的古琉璃其成分相近, 西岳庙清晚期的古琉璃可能来自陕西立地坡窑烧制.     

中国古代南方白瓷的组成特征研究

景德镇窑和德化窑是南方白釉瓷窑口中最具有代表性的两个窑口。该文利用能量色散X射线荧光光谱分析仪,对30件宋、元、明时期的德化白瓷以及元代景德镇枢府白瓷样品进行了测试,并从时空角度对比分析了不同白瓷样品胎釉的组成特征。结果表明,景德镇枢府白瓷胎釉组成铁含量均明显偏高,而德化白瓷胎釉组成中的钾含量均明显偏高,且随着时间发展具有上升趋势,这应是德化雕塑白瓷异军突起的主要原因。     

辽代绿琉璃瓦残块的分析研究

琉璃瓦作为古代高等级的建筑材料，从北魏时期就在宫殿、皇家寺庙上开始应用，辽宋时期除了应用在皇室建筑上，并且开始在陵园建筑上使用琉璃瓦。现存的明清时期琉璃瓦普遍存在釉层大量脱落的状况，但研究的这件辽代的绿琉璃瓦残块上，虽然釉层极薄、冰裂纹遍布、表面发白，釉层却整体保存十分完好，几乎没有明显起翘脱落，且具有很好的强度。采用超景深显微观察、扫描电镜能谱分析和X射线衍射分析，结合文献资料，对辽宁北镇医巫闾山辽代帝陵遗址中的新立遗址出土绿琉璃瓦残块进行胎、釉的成分分析，研究其烧造工艺，并对其保存现状和釉层保存完好的原因进行深入探讨。结果表明该绿琉璃瓦胎体原料为优质瓷土加上少量小颗粒砂石，其晶相有石英、α-方石英、硅线石、刚玉，是瓷土作胎的较早范例，为我国使用瓷土烧制琉璃瓦的早期历史和工艺发展提供了佐证。绿色釉层属于PbO-SiO₂-Al₂O₃基础釉体系，以Cu为呈色元素，Pb含量低于明清琉璃瓦，其成分中ZnO的缺失可能是釉面青绿色深浅不一、光泽度较低的原因。绿釉几乎无剥离，胎釉结合强度很好，是由于低铅薄釉降低了热膨胀系数、缓解了应力，胎釉热膨胀系数相配，表层浅裂缝不易联通内部与外界环境。加之其使用和保存环境都较为干燥，降低了水的影响，几乎没出现吸湿膨胀和冰冻膨胀。该工作可为相似文物样品的研究、辽代建筑琉璃构件工艺的研究和琉璃文物的病害和保存提供参考。     

历代定窑白瓷的EDXRF和XAFS分析

定窑是我国宋代五大名窑中唯一以生产白瓷而闻名于世的窑厂,其高超的刻印花纹技术及首创的支圈覆烧工艺,对国内外许多窑场产生了深远的影响。采用(energy dispersive X-ray fluorescence, EDXRF)探索了历代定窑白瓷的组成配方,并采用X射线吸收精细结构(XAFS)法分析了瓷釉中Fe元素的价态,以探讨定窑白瓷的相关烧制工艺。研究发现,定窑白瓷瓷胎具有典型北方瓷器“高铝低硅”的特征,并在瓷胎中特意添加了富含CaO的矿物原料,对瓷胎的烧结有一定的促进作用。瓷胎中的TiO₂应主要是高岭土原料中的杂质。定窑白瓷瓷釉具有“高钙高镁”特征,基本属于钙镁釉或钙镁碱釉。其瓷釉配方中应含有一定量的白云石或滑石。瓷釉中K₂O的含量逐步增加,反映了定窑瓷釉由钙镁釉向钙碱釉发展演变的过程。此外,根据瓷釉中的Al₂O₃,MnO和P₂O₅等含量的特征,可以推测釉料配方中应添加了草木灰和高岭土。由XAFS分析结果可知,晚唐五代时期定窑白瓷釉中Fe3+比例最高,金代次之,宋代最低,不同时期定窑白瓷皆是在还原气氛中烧成。宋金时期定窑白瓷白中泛黄可能由于燃料煤中富含的硫在燃烧过程中与瓷釉反应,生成Fe-S化合物所致。     

南海一号出水景德镇窑与龙泉窑青瓷特征的无损分析研究

古代陶瓷产地研究是陶瓷考古的重要内容,也是科技考古工作者研究的重点。目前国内古代陶瓷产地研究主要依赖化学成分分析技术,对陶瓷釉层结构特征的无损分析研究却相对缺乏,难以对古代陶瓷进行全方位的认知。该研究首次将光学相干层析(OCT)与X射线荧光(XRF)光谱分析技术相结合,对南海一号沉船出水的南宋初期景德镇窑和龙泉窑青瓷瓷釉的断层结构特征和化学成分特征进行综合无损分析研究。首先采用扫频OCT成像系统对两个窑址青瓷瓷釉断层结构及装饰工艺特征进行了研究,分析了青瓷瓷釉类型、釉层厚度、釉层内气泡、包裹体、表面裂纹等特征及分布状况,对比了两窑址青瓷瓷釉断层结构特征,确定了可能采用的装饰工艺。其次,利用X射线荧光(XRF)光谱分析获得了两窑址青瓷胎釉的化学成分,对比研究了两个窑址青瓷胎釉化学成分差异,进而探讨了瓷釉断层OCT图像特征与釉层化学成分之间存在的联系。实验结果表明,景德镇青瓷和龙泉青瓷样品在釉层厚度、气泡、裂纹、包裹体等瓷釉断层结构特征上差异明显,在胎釉化学成分方面,两类青瓷在胎釉着色相关元素、釉层碱性氧化物等成分含量上也存在差异。同时,瓷釉断面结构特征差异与釉层化学成分差异存在紧密联系。实验证明,将OCT与XRF相结合是一种有效的辨别瓷器窑口的科学技术方法。     

用多元统计分析研究黄冶窑白瓷的原料特征

黄冶窑文化内涵丰富,其创烧于隋,兴盛于唐代中期,停烧于唐代晚期。为探讨不同时期黄冶窑白瓷的胎料来源和釉料配方是否相同,选取黄冶窑隋、早唐、中唐、晚唐四个时期的80个白瓷样品,利用质子激发X射线荧光分析(PIXE)测定各样品胎、釉中9种化学成分(Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、K₂O、CaO、TiO₂、Fe₂O₃)的含量,用多元统计分析中的Fisher判别分析处理PIXE数据,并计算各样品釉的木灰釉式系数b来划分瓷釉类型。结果表明:黄冶窑四个时期的胎料取自同一或相近的地点,都是就地取材;四个时期的釉料配方比较相似,而四期白瓷的釉料配方最为稳定,且与二期釉料配方最相似,而与一期釉料配方已有明显不同;黄冶窑白瓷釉大部分为钙釉,存在少量钙碱釉和碱钙釉。     

凤阳明中都遗址出土琉璃瓦胎体制作工艺研究

为探索明代初期中国琉璃瓦制作工艺技术水平与工艺特点,运用能量色散X射线荧光光谱法（energy disperse X-ray fluorescence, EDXRF）,对安徽凤阳明中都及南京明故宫遗址出土69件琉璃瓦样品胎体化学组成进行了测定,同时利用热膨胀仪、吸水率测定仪和偏光显微镜等仪器设备对样品胎体的烧成温度、吸水率、显气孔率、体积密度与显微结构等进行了分析。分析结果显示,明中都样品胎体根据元素化学组成差异可分为高钙高铁、低钙高铁和低钙低铁三种类型,表明该遗址琉璃瓦样品胎体制作原料可能具有不同来源,同时,部分明中都样品的化学组成与南京明故宫样品较为接近,而上述两处遗址样品与北京故宫样品在化学组成上皆具有显著差异。烧成温度、物理性能和显微结构分析结果显示,明中都琉璃瓦瓷质胎体样品的烧成温度较高,达到了1 141 ℃,且吸水率和显气孔率明显较低,达到了瓷胎的标准,而陶质胎体琉璃瓦样品的烧成温度约为880~1 100 ℃,吸水率和显气孔率较大,且不同样品间差异明显,这可能是由于明中都琉璃瓦胎体的来源不同,导致不同样品在烧成温度、吸水率、显气孔率等方面差异较大。与北京、南京二处的琉璃瓦样品相比,明中都样品吸水率及显气孔率稍微高于二处,但三处陶胎琉璃瓦样品胎体的烧成温度基本都在1 100 ℃以下。明中都三种不同类型样品胎体显微结构差异较小,矿物颗粒粒径和孔隙大小相近,其中部分石英晶体具有明显的熔蚀边。此外,明中都和明故宫样品的显微结构特点显示两处遗址样品胎体原料加工皆较为精细,原料淘洗和烧结程度较高,琉璃瓦物理性能较好。对明初洪武时期明中都出土琉璃瓦烧制工艺的研究结果,不仅可为了解我国琉璃瓦工艺发展历程、还可对探索明初琉璃制作工艺和明中都营建的组织形式等提供科学依据。     

明代永宣时期景德镇御窑青花瓷“铁锈斑”的显微结构研究

“铁锈斑”,是青花瓷线条色彩浓重处凝聚成的黑色、褐色或带有金属锡光的斑点。作为早期青花瓷器一种典型的鉴定特征,长久以来被认为与使用高铁低锰的进口钴料有关。多年来虽有零星报道,但受到亚微级晶体尺寸、釉熔体不均一性以及元素掺杂、晶体偏析等因素影响,其形态及结构并未得到充分研究,从而导致“铁锈斑”呈色机理不明,其作为进口钴料鉴定标准的观点也遭到质疑。结合前人研究,发现拉曼光谱与扫描电镜能谱仪在古陶瓷微晶结构解析方面极具优势,为系统阐明“铁锈斑”成分结构特征与呈色机理,使用超景深三维视频显微镜、扫描电镜与能谱仪(SEM-EDS)、拉曼光谱仪(Raman)对五件景德镇御窑永宣时期青花瓷器样品中“铁锈斑”处晶体的显微形貌与结构进行解析,并利用激光剥蚀电感耦合等离子体发射光谱(LA-ICP-AES)分别测试样品白釉区域、蓝彩区域与“铁锈斑”区域的成分。显微观察结果表明,不同样品“铁锈斑”区域析晶形态及分布的多样性是造成“铁锈斑”呈现众多视感的主要原因,且同一斑点的析晶区域内伴生有多种形态的晶体。显微结构表明,永乐时期“铁锈斑”枝晶主要以CoFe₂O₄-Fe...     

巩窑唐代早期白瓷的EDXRF线扫描分析

具有悠久瓷器生产历史的巩窑,是我国古代北方烧制白瓷的3个代表性窑口之一。在唐代早期,为了掩盖瓷胎表面的粗糙状态和较深的胎体颜色,提高瓷器的质量和白度,巩窑白瓷在胎的表面施加了一层装饰层——化妆土。用能量色散X射线探针技术对这些白瓷碎片的剖面进行了主要化学成分的线扫描分析,结果表明： 巩窑唐代早期白瓷的化妆土使用了不同的原料,与光学显微镜下观察到的现象相符合。另外,白瓷釉可能是加有草木灰的钙釉。