上川島青花彩瓷的光譜分析
發(fā)布時間：2021-11-26 06:41
本文采用X射線熒光光譜和顯微拉曼光譜對廣東省江門市上川島"花碗坪"遺址發(fā)掘的青花彩繪瓷片進行成分的元素和結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明瓷片的瓷胎具有低鋁、高硅、高鉀的特點。紅褐色顏料采用的是釉上彩工藝,顯色為赤鐵礦,主要的助溶劑為氧化鉀;藍色顏料采用的是釉下彩,顯色為國產(chǎn)的鈷土和進口鈷土礦混合,助溶劑主要為氧化鈣。通過結(jié)合遺址當時歷史背景和計算F函數(shù)可以推斷出瓷片來源于明末清初福建省的漳州漳窯。
【文章來源】：光散射學報. 2020,32(01)
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
青花彩瓷片的光學顯微圖,(a-c)分別為瓷片的正面、背面和橫截面圖
瓷釉是瓷胎上的一種玻璃態(tài)物質(zhì),相比瓷胎來說,其化學組成中含有較多的助溶劑,其中Na2O、CaO和K2O是常使用的助溶劑,可以降低陶瓷燒結(jié)的溫度。古代瓷胎和瓷釉的助溶劑主要包括草木灰、石灰?guī)r、長石等,從圖2和表1中可知瓷胎的助溶劑含量最高為K2O,主要來源于鉀長石或云母巖,而瓷釉的助溶劑含量主要為CaO,常從草木灰,石灰?guī)r或者貝殼中得到。如果CaO成分來自草木灰,將使顏色沉著且澀滯,但如果CaO成分自石灰?guī)r,反而會增加光澤和艷麗。在成分元素分析中,并沒有檢測到磷(P)元素(來源于草木灰),這說明本文研究的青花彩瓷的瓷釉中CaO主要來源于石灰?guī)r,符合色澤艷麗的青花外觀特征。根據(jù)木灰釉式系數(shù)b(CaO/K2O+Na2O)的判斷依據(jù),若b>0.76時屬于鈣釉,0.5≤b≤0.76時為鈣堿釉,b<0.5時則為堿鈣釉[14]。從表1中無顏料區(qū)域瓷釉(G3)計算b值(～0.9),可判斷青花彩瓷樣品為鈣釉。從圖3中可以清晰觀察到青花彩瓷上邊緣紅褐色的顏料(G1)中主要元素為鈦、鐵和鈷,分別對應其氧化物的含量為TiO2:1.6%,Fe2O3:9.6%,CoO:0.1%,說明紅褐色彩料中呈色成分主要是氧化鐵(Fe2O3)。在高溫下Fe3+氧化物不太穩(wěn)定,易于分解生成Fe2+。而Fe2+極易氧化,因此自然界中極少見到純的亞鐵氧化物。所以,大多數(shù)情況下,是Fe2+和Fe3+共同存在,其中Fe2O3和TiO2在高溫下會生成2FeO·TiO2以及Fe2O3·TiO2等化合物,在不同條件下保持不同比例的平衡關(guān)系,從而呈現(xiàn)出顏色來[15]。同時注意到紅褐色顏料中助溶劑的含量(K2O:7.7%和CaO:4.2%)也有明顯的區(qū)別,助溶劑K2O的含量最高,而且K2O具有高的氧化性,能夠提升Fe2+氧化性,使得紅褐色顏料主要顯色為Fe2O3。從圖3中還可以觀察到藍色顏料區(qū)域主要分布的鐵、錳、鈷元素,對照表1中(G2)的定量分析得到相應的氧化物含量分別為:Fe2O3:1.9%,MnO:1.8%,CoO:0.4%。其中藍色顏料通產(chǎn)采用的是鈷土礦,其中進口鈷土礦的特征是低錳高鐵,而國產(chǎn)的鈷土礦則為高錳低鐵,MnO和CoO的含量比值≥3.91[16]。從結(jié)果可知,在本文中檢測出Mn元素和Fe元素的含量屬于高錳高鐵,而且MnO和CoO的含量比值為4.50≥3.91,根據(jù)參考文獻可以判斷此青花瓷片選用的藍色色料屬于國產(chǎn)的鈷土和進口鈷土礦混合物。而且藍色區(qū)域采用助溶劑含量(K2O:4.9%和CaO:10.0%)與紅褐色顏料使用的不同,在藍色區(qū)域中采用助溶劑CaO含量最高。其中CaO成分越高,在高溫下瓷釉的粘度越小,燒結(jié)時釉的流動性越大,藍色顏料更容易向釉層發(fā)生擴散,使得顏料層到釉層表面有一梯度變化,甚至與釉層形成了混合層,因此觀察到瓷胎、藍色顏料和釉層的分界線不明顯,此工藝也因此被稱為釉下彩。圖3 青花彩瓷正表面的XRF成像圖
圖2 青花彩瓷橫截面的XRF成像圖表1 青花彩瓷橫截面和表面的胎體和釉層中氧化物的含量，其中B表示胎體，G1表示釉層紅褐色顏料區(qū)域，G2表示釉層藍色顏料區(qū)域，G3表示無顏料白色區(qū)域，分別對應圖2和圖3中光顯圖的紅色框區(qū)域Table 1 The elements composition on the cross section and surface of blue-and-white porcelain sample, as highlighted by the framed regions in Figure 2 and Figure 3. The body and glaze on cross section and surface are abbreviated as B and G, respectively SiO2 Al2O3 Na2O K2O CaO SO3 TiO2 Fe2O3 MnO CoO b B 67.6 22.7 0.1 4.9 2.6 0.1 0.2 1.7 0.1 / / G1 61.0 15.4 0.1 7.7 4.2 0.1 1.6 9.6 0.2 0.1 / G2 68.3 12.4 0.1 4.9 10.0 0.1 0.1 1.9 1.8 0.4 / G3 72.8 12.4 0.1 5.7 7.8 0.1 0.1 0.8 0.1 / 0.9
【參考文獻】：
期刊論文
[1]南澳一號沉船出水青花瓷的無損分析研究[J]. 黎繼立,何斌,劉松,李青會. 激光與光電子學進展. 2016(05)
[2]彩繪瓷片的拉曼光譜分析[J]. 馮澤陽,張衛(wèi)紅,浮鈺,朱鐵權(quán),陳建. 光散射學報. 2015(03)
[3]臺山市海上絲綢之路遺存發(fā)現(xiàn)與研究[J]. 王歡. 福建文博. 2015(01)
[4]廣東臺山上川島花碗坪遺址出土瓷器及相關(guān)問題[J]. 黃薇,黃清華. 文物. 2007(05)
[5]景德鎮(zhèn)歷代青花瓷胎釉化學組成的多元統(tǒng)計分析[J]. 吳雋,李家治. 陶瓷學報. 1997(03)
[6]景德鎮(zhèn)青花瓷器無損分析研究[J]. 苗建民,余君岳. 故宮博物院院刊. 1996(02)
[7]景德鎮(zhèn)歷代青花瓷胎、釉用原料[J]. 陳堯成,張志剛. 景德鎮(zhèn)陶瓷學院學報. 1984(02)
本文編號：3519606
【文章來源】：光散射學報. 2020,32(01)
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
青花彩瓷片的光學顯微圖,(a-c)分別為瓷片的正面、背面和橫截面圖
瓷釉是瓷胎上的一種玻璃態(tài)物質(zhì),相比瓷胎來說,其化學組成中含有較多的助溶劑,其中Na2O、CaO和K2O是常使用的助溶劑,可以降低陶瓷燒結(jié)的溫度。古代瓷胎和瓷釉的助溶劑主要包括草木灰、石灰?guī)r、長石等,從圖2和表1中可知瓷胎的助溶劑含量最高為K2O,主要來源于鉀長石或云母巖,而瓷釉的助溶劑含量主要為CaO,常從草木灰,石灰?guī)r或者貝殼中得到。如果CaO成分來自草木灰,將使顏色沉著且澀滯,但如果CaO成分自石灰?guī)r,反而會增加光澤和艷麗。在成分元素分析中,并沒有檢測到磷(P)元素(來源于草木灰),這說明本文研究的青花彩瓷的瓷釉中CaO主要來源于石灰?guī)r,符合色澤艷麗的青花外觀特征。根據(jù)木灰釉式系數(shù)b(CaO/K2O+Na2O)的判斷依據(jù),若b>0.76時屬于鈣釉,0.5≤b≤0.76時為鈣堿釉,b<0.5時則為堿鈣釉[14]。從表1中無顏料區(qū)域瓷釉(G3)計算b值(～0.9),可判斷青花彩瓷樣品為鈣釉。從圖3中可以清晰觀察到青花彩瓷上邊緣紅褐色的顏料(G1)中主要元素為鈦、鐵和鈷,分別對應其氧化物的含量為TiO2:1.6%,Fe2O3:9.6%,CoO:0.1%,說明紅褐色彩料中呈色成分主要是氧化鐵(Fe2O3)。在高溫下Fe3+氧化物不太穩(wěn)定,易于分解生成Fe2+。而Fe2+極易氧化,因此自然界中極少見到純的亞鐵氧化物。所以,大多數(shù)情況下,是Fe2+和Fe3+共同存在,其中Fe2O3和TiO2在高溫下會生成2FeO·TiO2以及Fe2O3·TiO2等化合物,在不同條件下保持不同比例的平衡關(guān)系,從而呈現(xiàn)出顏色來[15]。同時注意到紅褐色顏料中助溶劑的含量(K2O:7.7%和CaO:4.2%)也有明顯的區(qū)別,助溶劑K2O的含量最高,而且K2O具有高的氧化性,能夠提升Fe2+氧化性,使得紅褐色顏料主要顯色為Fe2O3。從圖3中還可以觀察到藍色顏料區(qū)域主要分布的鐵、錳、鈷元素,對照表1中(G2)的定量分析得到相應的氧化物含量分別為:Fe2O3:1.9%,MnO:1.8%,CoO:0.4%。其中藍色顏料通產(chǎn)采用的是鈷土礦,其中進口鈷土礦的特征是低錳高鐵,而國產(chǎn)的鈷土礦則為高錳低鐵,MnO和CoO的含量比值≥3.91[16]。從結(jié)果可知,在本文中檢測出Mn元素和Fe元素的含量屬于高錳高鐵,而且MnO和CoO的含量比值為4.50≥3.91,根據(jù)參考文獻可以判斷此青花瓷片選用的藍色色料屬于國產(chǎn)的鈷土和進口鈷土礦混合物。而且藍色區(qū)域采用助溶劑含量(K2O:4.9%和CaO:10.0%)與紅褐色顏料使用的不同,在藍色區(qū)域中采用助溶劑CaO含量最高。其中CaO成分越高,在高溫下瓷釉的粘度越小,燒結(jié)時釉的流動性越大,藍色顏料更容易向釉層發(fā)生擴散,使得顏料層到釉層表面有一梯度變化,甚至與釉層形成了混合層,因此觀察到瓷胎、藍色顏料和釉層的分界線不明顯,此工藝也因此被稱為釉下彩。圖3 青花彩瓷正表面的XRF成像圖
圖2 青花彩瓷橫截面的XRF成像圖表1 青花彩瓷橫截面和表面的胎體和釉層中氧化物的含量，其中B表示胎體，G1表示釉層紅褐色顏料區(qū)域，G2表示釉層藍色顏料區(qū)域，G3表示無顏料白色區(qū)域，分別對應圖2和圖3中光顯圖的紅色框區(qū)域Table 1 The elements composition on the cross section and surface of blue-and-white porcelain sample, as highlighted by the framed regions in Figure 2 and Figure 3. The body and glaze on cross section and surface are abbreviated as B and G, respectively SiO2 Al2O3 Na2O K2O CaO SO3 TiO2 Fe2O3 MnO CoO b B 67.6 22.7 0.1 4.9 2.6 0.1 0.2 1.7 0.1 / / G1 61.0 15.4 0.1 7.7 4.2 0.1 1.6 9.6 0.2 0.1 / G2 68.3 12.4 0.1 4.9 10.0 0.1 0.1 1.9 1.8 0.4 / G3 72.8 12.4 0.1 5.7 7.8 0.1 0.1 0.8 0.1 / 0.9
【參考文獻】：
期刊論文
[1]南澳一號沉船出水青花瓷的無損分析研究[J]. 黎繼立,何斌,劉松,李青會. 激光與光電子學進展. 2016(05)
[2]彩繪瓷片的拉曼光譜分析[J]. 馮澤陽,張衛(wèi)紅,浮鈺,朱鐵權(quán),陳建. 光散射學報. 2015(03)
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[4]廣東臺山上川島花碗坪遺址出土瓷器及相關(guān)問題[J]. 黃薇,黃清華. 文物. 2007(05)
[5]景德鎮(zhèn)歷代青花瓷胎釉化學組成的多元統(tǒng)計分析[J]. 吳雋,李家治. 陶瓷學報. 1997(03)
[6]景德鎮(zhèn)青花瓷器無損分析研究[J]. 苗建民,余君岳. 故宮博物院院刊. 1996(02)
[7]景德鎮(zhèn)歷代青花瓷胎、釉用原料[J]. 陳堯成,張志剛. 景德鎮(zhèn)陶瓷學院學報. 1984(02)
本文編號：3519606
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