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生活

瓷石和高嶺土的燒結效果略說

2019.04.10 17:43 生活 黃艾

瓷友都知道,元代以後,製瓷都用二元配方,即以瓷石和高嶺土混合使用。瓷石的礦物成份包括石英、長石、絹雲母和高嶺石等;其主要化學成分為70%二氧化矽 (Silicon dioxide SiO2)、20%氧化鋁 (Aluminium oxide Al2O3)、其餘為氧化鈉 (Sodium)、氧化鉀 (Potassium)、氧化鐵 (Iron)、氧化鈣 (Calcium)、氧化鎂 (Magnesium) 等。瓷石通常呈灰色,粉碎加水後,具有一定的可塑性和乾燥強度,在1200-1300℃的溫度下燒結即可瓷化。

瓷石

瓷石的優劣,主要取決於瓷石風化後所殘餘的礦物類型和數量。當入窯時,瓷石在400-700℃之間開始失水膨脹,當加熱到1050℃以上時,白雲母以微聚晶狀出現絲狀光澤的絹雲母 (Sericite KAl2 (AlSi3O10)(OH2) ,並開始熔融玻化 (Vitrification),瓷石亦開始收縮,隨著溫度的提高,逐漸增強緻密度,氣孔逐漸減少,到1250℃左右,瓷石達到了最緻密的瓷化狀態了。

高嶺土原料

高嶺土亦即瓷土,主要礦物成分是粘土。因在景德鎮以東40公里的高嶺山發現遂以地名之。高嶺土是鋁矽酸鹽 (Aluminosilicates) 類岩石風化而成的粘土,主要的化學成分為氧化鋁、氧化矽,含少量的氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉和氧化錳 (Manganese)。高嶺土呈白色,灰、淺灰等色,含三氧化二鋁甚高;其燒結瓷化溫度約為1350-1400℃。

康熙琺瑯彩碗

高嶺土的組成,大約為三氧化二鋁(Aluminium oxide Al2O3) 39.5%,二氧化矽(Silicon dioxide SiO2) 46.54%,水13.6%。但一般的高嶺土或多或少含有雜質,所以高嶺土必需經淘洗後才能使用。高嶺土受熱,在100℃以上,排除吸附水,加熱到 450℃以上,高嶺土的結構水開始脫水過程。繼續加熱,高嶺土轉化成高嶺石,進一步反應,形成矽鋁尖晶石 (Spinel) 。繼續加熱到1100℃左右,矽鋁尖晶石逐漸失去晶格中的二氧化矽,形成過度的莫來石,繼續加熱,再失去二氧化矽,才燒結合成為優質耐火的莫來石 (Aluminium silicate ‎3Al2O3·2SiO2) 結晶體。整個過程是使瓷器具有強度、耐熱、和造型穩定特性的關鍵。

英國大維德基金會藏重要瓷器圖錄

圖:作者提供(頂圖左為順治青花盤,右為康熙青花蓋罐)

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