景德镇五代瓷器组成配方的EDXRF分析

景德镇早期制瓷工艺一直是学术界所关注的焦点问题之一。采用能量色散X射线荧光法分析了景德镇五代时期湘湖窑出土白瓷和青瓷样品的胎釉元素组成,并据此探讨其原料和配方。研究表明,五代时期景德镇湘湖窑白瓷胎体所用原料为瓷石,而青瓷瓷胎应是采用瓷石配以紫金土的二元配方;白瓷和青瓷瓷釉皆使用釉果加釉灰的配方,且青瓷瓷釉配方中釉灰的用量高于白瓷瓷釉。     

河南漯河古城遗址出土宋代青白瓷化学组成及来源研究

该研究中,对发掘于河南漯河古城遗址宋金土层的瓷器样品进行了综合表征。青白瓷显微结构分析表现为典型的南方石英、绢云母质瓷;能量色散型X荧光光谱(EDXRF)分析表现出"高硅低铝"特性,胎体制作过程中采用了单一瓷石为原料的"一元配方工艺";结合胎釉外观特征及白度值,可判定其属于典型的南方青白瓷。鉴于瓷胎的成分具有一定的地域特征,借助主成分分析方法(PCA)将该批瓷器样品与南方同时代周边青白瓷瓷胎的主量化学元素进行比较,结果显示其与景德镇湖田窑和安徽繁昌窑样品的数据点分布具有很高的重合度,而与其他窑口样品明显偏离,表明这三个窑口的样品在化学组成上有高度的相似性。进一步将这3个窗口的胎釉常量化学元素进行散点图分析比较,发现该批样品与江西湖田窑青白瓷在化学元素组成上具有更高的共性。综合各种分析,推测该批青白瓷样品应产自宋代景德镇湖田窑,为景德镇供奉开封中上层统治者使用的瓷器,后期通过贸易流通到中原地区。结合古代文献资料,推测出其可能的流通路线。该研究对探明我国古代青白瓷的制瓷工艺、瓷器贸易流通状况及挖掘漯河古城遗址的历史文化价值具有重要意义。     

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。     

安徽繁昌柯家冲窑青白瓷釉化学组成及其制釉工艺来源研究

为了解繁昌柯家冲窑青白瓷釉化学组成特征及其演变过程,并探索我国南方早期青白釉的工艺技术来源,本文运用能量色散X射线荧光光谱法(EDXRF)分析了柯家冲窑五代至北宋中期不同阶段青白瓷釉的化学组成,并将分析结果与同时期北方定窑白瓷釉及南方越窑青瓷釉化学组成进行了综合对比研究。结果显示,繁昌柯家冲窑青白釉化学组成在北宋中期时发生了明显变化,其中尤以SiO₂含量的下降和CaO含量的上升最为明显,着色元素Fe,Mn,Ti的氧化物含量自五代时期至北宋中期变化幅度很小,繁昌柯家冲窑青白釉釉色由偏白向偏青转变的原因可能与该窑瓷器胎色的不断加深有关。此外,主成分分析及具有相似功能特性的元素组合对比分析结果显示,繁昌柯家冲窑青白瓷釉的化学组成与北方定窑白瓷釉较为接近,其釉料配方工艺可能来源于同时期我国北方地区以定窑为代表的白瓷窑场。本文研究结果对了解我国早期青白瓷釉的化学组成特征及晚唐五代时期南、北方制瓷工艺技术交流问题等有重要学术价值。     

安徽繁昌窑青白瓷化学组成的WDXRF分析研究

安徽繁昌窑五代时期(AD907-960)创烧青白瓷,是目前已知的我国最早烧造青白瓷的窑场。北宋中期(AD1023-1085)后,繁昌窑迅速衰落,对其衰落原因,目前尚不清楚。文章运用波长色散X射线荧光光谱法(WDXRF)分析了繁昌窑青白瓷胎的化学组成,结果显示北宋中期时繁昌窑瓷胎的主微元素化学组成均发生了较为明显的改变。结合中子活化分析及瓷釉研究的结果来看,这种改变应是因其制瓷原料或胎料配方发生变化引起的。同时,这种瓷胎化学组成的变化也是导致繁昌窑北宋中期产品质量下降并最终迅速衰落的主要原因。     

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。     

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。     

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。     

繁昌窑址附近多种瓷土成分分析

繁昌窑青白瓷胎体配方工艺一直停留在理论推理阶段，尚未有确凿的测试数据和模拟实验加以证实。为深入探究繁昌窑的胎料配方工艺，选取了繁昌窑址附近的多种瓷土样品进行了测试分析，并采用了古代制瓷工艺进行了模拟烧制。主要运用了波长色散X射线荧光光谱法(WDXRF)、红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）等光谱分析方法对瓷土成分进行测试；借助同步热分析（TG-DSC）对样品烧造温度进行了探索；通过模拟烧制陶瓷样品，对繁昌窑青白瓷的烧制工艺进行了研究，并对烧制的陶瓷样品进行显微结构分析。研究表明，繁昌窑附近的几种瓷土无论是单独制胎还是添加高岭土混合制胎，其烧成温度皆接近古代繁昌窑青白瓷的烧制温度。繁昌窑附近的瓷土是可以作为制作古代青白瓷的原料之一，但由于其中的铝含量较低，不能单独用来制作青白瓷胎体的原料，繁昌窑青白瓷在制作过程中应添加了其他富铝类原料。该研究对探索古代繁昌青白瓷的生产工艺及其蕴含的科学价值，提升繁昌窑在中国陶瓷工艺技术发展史上的地位等具有重要的学术意义，并可为现代陶瓷产业技术改进提供有益启示。     

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。     

釉灰制备原料和工艺对其组成的影响

釉灰是我国古代独特的传统釉用核心原料,其中以景德镇生产的釉灰最具代表性和影响力,正所谓“无灰不成釉”。它不仅成就了景德镇宋元明清的制瓷盛况,而且拥有复杂、严谨且带有一丝“神秘”色彩的制备工艺,其原料选择、工艺原理、釉用机理长期以来一直是中外研究者探究我国古代制瓷“秘诀”的一个重要课题。实验采集了狼萁草等四种典型柴草和两种石灰石,分别进行了煅烧实验,并借助EDXRF和X射线衍射仪(XRD),对各原料灰化后的化学组成及不同煨烧次数所制得釉灰的化学组成和物相组成进行科学表征和对比研究,初步剖析了釉灰制备采用独特的三次煨烧工艺的科学意义。结果表明,狼萁草化学组成中Fe₂O₃和MnO含量分别高达1.41%和1.52%,而P₂O₅含量则为四者中最低的0.54% ,不仅有利于景德镇传统灰釉呈现 “白中泛青”的效果,还有利于提高釉层的透明度,促进景德镇传统釉下青花等彩绘瓷的发色。灰色石灰石不仅CaO含量低于黝黑色石灰石,且MgO含量更是高达35.79%,这正是古代制灰匠偏爱选择黝黑色石灰石的主要原因。此外,研究还发现,随着煨烧次数的增加,不仅釉灰化学组成中的K₂O,P₂O₅,MnO,Fe₂O₃的含量均呈明显递增趋势,且其物相组成中的CaCO₃含量呈递增趋势,而Ca(OH)₂含量则刚好相反,呈下降趋势,这不仅有利于景德镇瓷器呈现“颜如玉”的外观特质,也有利于克服配釉过程中釉浆因含一定量的Ca(OH)₂而引起的“作浓”现象。可见,釉灰制备选用独特的原料及其煨烧工艺,是景德镇古代灰釉独具特色并得以长期发展的技术保障之一。     

耀州古瓷釉层呈色机理的质谱研究方法

采用实验室自制飞秒激光电离飞行时间质谱(fs-LI-TOFMS)对唐代、五代、宋代、金代以及明代等五个朝代的耀州窑古瓷片釉层进行多元素同时分析,研究其呈色机理,以过渡元素为重点考察陶瓷釉层中所有可能着色元素的着色效果。推测耀州黑瓷烧制采用的很可能是Co-Cr-Fe-Mn系黑色釉料;明代白釉形成的主要原因是Fe元素含量低,还有可能与Ni元素有关;釉层中P 元素含量增多会导致釉色偏黄。毫无疑问,这一系列发现是对整个耀州瓷体系釉层呈色机理的重要补充。     

Mass Spectrometric Methods for Colorative Mechanism Analysis of Yaozhou Porcelain GlazeSCIEI北大核心CSCD

An in-house-built femtosecond laser ionization time-of-flight mass spectrometry (fs-LI-TOFMS) has been applied to the multi-elemental analysis of porcelain glaze from Yaozhou kiln. The samples are selected representing products of different dynasties, including Tang, Five, Song, Jin, and Ming Dynasty. For exploring the colorative mechanism of Yaozhou porcelain through the elemental analysis of the glaze, the effects of all potential coloring elements, especially transition elements, were considered. There was a speculation that the typical Co-Cr-Fe-Mn recipe was used in the fabrication of Yaozhou black glaze; the low content of Fe and high content of Ni resulted in the porcelain of white glaze; an increase content of P could lead the porcelain to be yellow-glazed. Undoubtedly, this research is an important supplement to the study of the colorative mechanism of the Yaozhou porcelain system.     

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...