关于黑陶调研

发布时间：2011-03-19 10:15:37 来源：文档文库

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黑陶呈色原理与烧制工艺的研究

一、前言

陶器的制作和生产在我国已有悠久的历史，至于我国在何时发明了陶器，由于资料不足，还难以定论，但至少在我国原始社会的新石器时代已广泛的在生活中使用了陶器。在中原地区还属于新石器时代早期的遗存如河南的裴李岗、河北的磁山等文化遗址里已经有不少陶器有相当高的制作水平，年代距今已有七、八千年的历史。从新石器早、中、晚各文化遗址出土的陶器看，陶器的色泽有红色（包括橙红色、橙黄色、土黄色）、灰色、黑色和白色。也就是我们通常称为的红陶、灰陶、黑陶和白陶。何色陶器出现在先，据已有考古资料和出土的陶片数量及完整的陶器器皿来看，红陶、灰陶最早被发现，黑陶次之，白陶略晚些。从这里看出，我国陶器从原料的发现、选择和利用到窑的烧制工艺探索有个逐步演变的过程。

从新石器中期浙江余姚河姆渡文化遗址出土的夹碳黑陶、夹砂黑陶河泥质黑陶（约公元前4360－前3360年）就证明了黑陶烧制工艺的出现。与它同时期和稍晚些的黄河流域仰韶文化和大汶口文化也出现了夹砂黑陶和泥质黑陶。到新石器晚期黄河流域的龙山文化、长江流域的大溪文化、屈家岭文化、良渚文化等遗址中发现了量更多和面更广，选料做工也都精致。尤以山东龙山文化的泥质黑陶最为代表性，具有“黑如漆、薄如纸、亮如镜、硬如瓷”的美誉。夏商之际的黑陶也较多。说明黑陶工艺的出现至今已有六千年以上的历史。随着原始瓷的发明和普及使用，黑陶及其他有色陶虽已不再占有主要地位，但仍然与瓷器分别以两条线向前发展。

今天，黑陶的制作和生产仍较普遍，尤以山东为中心的北方省市，有许多生产厂家。主要制作生产工艺性黑陶。但大多数生产厂家生产的黑陶从造型、成型装饰和烧制工艺上普遍存在许多问题，反映在烧制工艺上尤为突出：胎体强度不够、色泽不黑、或只表皮黑、里面红等。厂家之间固步自封、工艺相互保密，造型装饰相互模仿和抄袭，致使黑陶的生产泛滥又无精品，影响黑陶制品健康的发展。

下面，笔者就近几年在黑陶方面的研究和具体实践摸索中积累的的研究成果和经验，着重就黑陶具有的品种、采用的原料、与其他有色陶之间的关系、黑陶呈色原理及黑陶烧制工艺中的具体方法等反面谈谈自己的看法和意见。同时把自己多年研究创造的新式黑陶烧成方法在这里作一介绍，以便与陶瓷界同仁共同探讨，并为黑陶生产厂家提供参考借鉴的经验。

二、黑陶种类

1、夹碳黑陶：此陶正像上文所提到，首先是在浙江余姚河姆渡遗址中的第四文化层出土大量的陶片中发现的。它的特征是在陶土中羼和大量的草类、禾本植物的杆、叶碎末禾种子壳皮等有机物（碳化物），可能是为改变陶土的性能，（降低粘度、减少烧成开裂等）用强还原气氛烧成。胎体中的有机物质变成碳并同时与胎坯中铁的还原合起来，影响着胎坯的呈色——陶质呈黑色。

2、夹砂黑陶：该陶是在陶土中羼和石英、长石质细砂状颗粒。主要目的是为改变陶土性能，与夹碳黑陶相比，具有降低陶土粘度，减少烧成开裂等优点外，又提高了胎坯的耐热急变性能，增加了胎坯的强度。多用于炊具、饮煮器等。用强还气氛烧成，并在烧成后期封闭窑顶，造成浓烟熏制而成。

3、泥质黑陶：采用天然粘土如红土、黄土、黑土和沉积土等。经过漂洗、陈腐和练泥等工艺处理。尤以山东龙山文化的薄胎黑陶（蛋壳陶）为典型。胎坯细腻、外表光亮、周体（里外）墨黑，采用氧化气氛烧成，并在烧成的后期进行浸碳。

4、黑衣陶：（黑皮陶）也是一种泥质陶，特征是胎坯里面（剖面）是黄色、红色或灰色，外表为黑色，即一层墨黑的薄皮。这主要是烧成后期浸碳不足所致，碳只浸到胎坯外层很浅处，形成一层墨黑色的薄皮。如是氧化气氛为主烧成时，后期烟碳浸入时间短、量少造成了外黑里黄（红）。如是还原气氛为主，加上烧成后期浸碳不足，即为外黑里灰。

以上四种不同特点的黑陶，为与其他有色陶区分，本文在下面的论述中就称为黑陶。

三、黑陶与其他有色陶的关系

黑陶究竟与红陶、灰陶和白陶有哪些相同，哪些不同呢？让我们从以下主要三个方面来进行比较。

1、原料的采用

我国北方新石器时代和商周时期黄河流域一代古文化遗址挖掘中同时出现

红陶、灰陶和黑陶。根据中国科学院上海硅盐酸化学与工学研究所所长周仁等同志对黄河流域各文化遗址出土的陶片分析及对当地的实际考察和对比分析，结果时红陶、灰陶和黑陶采用的原料是一致的。另外，在著名的古文化遗址所在地的河南、山东等地迄今仍有人利用当地粘土烧制红陶、灰陶和黑陶。目前一些砖厂也用同一种原料烧制灰砖和红砖。由此看出，红、灰、黑三种陶的原料是相同的。白陶与前面三种有色陶不同，它采用的原料被发现和使用稍晚些。它主要是采用一种高岭土或瓷土，这种土含铁量约在2％以下。

从已挖掘出土的新石器时代早期遗址中就发现了烧制陶器的窑址，这时期已从露天烧制陶器的“无窑”发展为在地下或半地下的穴窑。穴窑又分竖穴窑和横穴窑两种。到商代已有穴窑发展为将窑建到地面上的圆窑和方窑及战国以后又经历过的馒头窑、龙窑、阶级窑、蛋形窑等窑炉的改进和结构的变化。这些窑中虽然有些是专门烧制瓷器的，但从理论上讲，都能烧制红、灰、黑及白陶。新石器时期许多窑址的废墟中同时出土红、灰、黑和白陶就证明了这一点。

3、烧成工艺

这是划分红、灰、黑三种陶器（白陶除外）最关键的地方。因为红、灰、黑三色陶既然采用的原料相同，使用的窑炉相同，它们的不同点，那只有在烧成工艺和方法中找答案：（1）红陶：采用氧化气氛并自始至终用氧化焰烧成。（2）灰陶：采用还原气氛，或早期烧氧化后期烧还原。（3）黑陶：采用氧化气氛烧成，后期（成熟温度）进行烟熏。方法是投入大量的柴或煤后封闭窑炉门、窑顶和烟囱。（西周以前的窑没有烟囱）使窑内形成大量的碳烟。烟中的游离碳浸入胎坯体中就显现了墨黑色的陶器。（4）白陶：由于白陶采用高岭土或瓷土制胎，胎坯中的铁含量很低，故无论采用氧化，还是还原都能呈现白色陶器。（氧化气氛时，胎体微偏黄白色，还原气氛时微偏青白色。）

四、浸碳工艺

从上述黑陶与红陶、灰陶及白陶的原料比较得知黑陶自古至今一直采用与红、灰陶相同的原料。这种极普遍的黄土、红土和沉积土有些含沙量大的可塑性稍差，含沙量小的如沉积土可塑性很强，但它们的含铁量均不大，一般在2％－10％之间。再从烧成工艺来看，如采用氧化气氛烧的话，陶体呈砖红色或土黄色，含铁量的多少影响着呈色：即铁的含量从少到多，呈色应土黄、橙至红、红褐等的变化，从浅到深。如采用还原气氛就是说按照现代陶瓷工艺学通常把游离氧小于1％，一氧化碳含量在2－4％的窑炉气氛称为还原气氛的话，含铁（Fe2o3）22％-10％之间的胎体在这种气氛下或强还原气氛下一般为青灰色。这大概就是三氧化二铁还原成低价铁所呈现的颜色吧。我们看到锻铁时锤下的碎屑（一氧化铁）颜色即为青灰或灰黑色，也就是说纯度很高的铁还原成低价铁时也只不过出现灰黑色。胎体中铁（Fe2o3）只含有2％-10％之间，即使采用强还原气氛也仍不会出现纯黑色。至今仍有许多人认为黑陶是采用还原气氛烧成的，这是不对的，还有人认为是采用了一种特殊的原料，同样也是不对的。

那黑陶到底是如何烧制的呢？上述的烧成比较会使我们发现碳与黑陶的呈色极为密切，即黑陶呈色的关键在于烧成后期采用的浸碳工艺，从发现最早的河姆渡夹碳黑陶中的“碳”字就早已把“碳”与黑陶联系在一起，笔者在几年黑陶的研究和烧制实验中也深深的体会到黑陶的呈色与碳烟的浸入有着极密切的关系。烟量的大小，时间的长短，决定了陶器呈色和浸碳的深度。（针对胎坯的厚度而言）从故宫城里“金砖”的烧制工艺到民间中砂锅的烧制方法，基本原理是一致的。“金砖”从剖面看，外表层很黑，往里黑灰色、灰色到中心部位仍保留有土黄色的“夹心”，从这里可以得知越往里，浸碳的量就越少，坯体的厚度有阻碍碳的浸入。砂锅的烧制方法是把砂锅坯体放置在露天的“炉炊”上，快速烧成（氧化气氛），约900℃-1000℃后用钩子或钳夹子取下坯体放在堆满稻草的地面上，并扣上一个锅式的罩子。罩内的稻草遇到“通红”的砂锅坯体后进行燃烧，但又由于罩内缺氧，产生了大量的浓烟，浓烟中的碳黑粒子浸入坯体中，就形成了灰黑色的砂锅，灰黑色有时发亮银灰色（无釉的地方也这样）是因为坯体的温度很高，稻草形成的炭一部分被燃烧，一部分与胎体的表层形成硅化，所以呈色发亮银灰色。目前，有些厂家生产的黑陶也出现这种现象，陶器外表发银灰色就是这个道理。

通过分析以上两个例子，解决黑陶的呈色也就不难理解了。在陶器烧到成熟温度后，在窑室内造成大量的浓烟，产生游离碳，并有一定的浸碳时间，就能烧制出纯黑色的陶器来。笔者对自己烧成的黑陶进行测试分析，发现坯体中含碳量在18％-22％左右，恰好与坯体的吸水率（15％－18％）相近。吸水率的大小是由孔隙度决定的，所以坯体的孔隙度与碳的浸入量成正比，孔隙度大，浸碳量大，孔隙度小，浸碳量小。

五、窑炉与烧制方法

窑炉，前文已提到过从新石器早期采用的穴窑到历代陶窑的发展演变，几乎任何窑都能烧出黑陶。所以说窑炉如何并不关键，关键在于烧成工艺和操作方法。如周仁先生等在对“我国黄河流域新石器时代和殷周时代制陶工艺的科学总结”一文中谈到，对龙山黑陶的仿制，采用电炉烧制黑陶。也说明不在窑炉种类的选择上，而在烧成方法的具体操作上。但如采用了一种新的烧成黑陶方法，当然也会随之出现一种新的窑炉结构和形式。

1、传统烧成法

称为传统烧成法是因为我国历代烧制黑陶都普遍采用的一种方法。这种方法是将陶器坯体放入窑室中明火烧制。燃料用柴草、煤等。用氧化或还原都可。但一般多采用氧化焰，烧成速度快、温度高。烧制850℃-900℃后，添入足够量的柴草、煤炭（山东许多地方还用松枝或沥青等），使窑室内造成大量的烟，稍后封闭窑顶的抽烟孔或窑后的烟囱，同时用砖和泥封住炉口。窑室内由与缺氧，形成的烟雾又跑不掉，致使烟雾中的游离碳细小粒子浸入到陶器坯体中。窑内缺少空气，火会逐渐熄灭，待自然冷却到200℃以下，打开炉门及烟道用自然风或鼓风机快速冷却，直到适合人工出窑的温度。

2、碳体烧成法

此方法是笔者受到砂锅烧制方法的启示，并通过试验和改进工艺已在试验厂批量生产中使用。其方法是用1.5-2毫米厚的铁板焊接成或圆的铁匣钵，每个匣钵均配有盖子，匣钵内底部装进1寸左右厚的煤粉（煤末）或煤泥，煤粉上放置垫饼，再装进已干好的陶坯，盖好盖子就可以装窑，匣钵的大小根据陶器的种类、尺寸而定，可一钵一陶，也可一钵多陶。装好的“碳钵”可以垒放数个特别适合大窑烧制的中小尺寸的陶器，采用氧化焰烧，到温度900℃左右即可。特点是（1）烧成速度快、操作简单。（2）浸碳过程伴随着烧成而结束。（3）因钵内有足够的煤粉，随着温度的升高产生游离碳，钵内缺氧又燃烧不起来，使碳浸入每一件陶器的坯体中，表里一致，通体墨黑。（4）用匣钵装陶器，陶器的坯体受热均匀，降温缓慢，极少出现开裂等毛病。

3、电窑（炉）烧成法

虽然普遍电窑（炉）能烧制黑陶，但长期使用，煤粉或木屑等产生的烟碳使正在工作的电炉丝、电热棒易损、易老化。所以此文谈到的电窑是一种特制的或改进的电窑。特征是一个内胆式的窑（炉）室。这个窑室与窑的外壁保温层之间装有电炉丝或电热棒，使窑室与电炉丝等隔开。窑室可用铁板或不锈钢板做成。有封闭很好的窑门或窑盖。在窑室的底部放进煤粉等，形成一个大的“碳钵”。可烧单件大尺寸作品，也可烧数件、数十件中小尺寸的陶艺作品。（用支架和金属网架放置作品）操作极为简单：设定好烧成温度与烧成曲线，就可进行烧制。烧成效果与第二种方法同，能得到呈色均匀的黑陶。此方法适合研究和陶艺创作及小批量的精品制作生产。

4、推板窑烧成后碳钵浸碳法

此方法是为适应黑陶制品生产工艺的改进（如采用注浆成型工艺）；扩大黑陶制品的应用范围（开发具有实用性黑陶制品）；增加花色品种；提高产品产量而设计的。其具体方法是采用现在陶瓷工业生产中烤花推板窑的基本结构。不过窑加长预热带，简短冷却带，并在冷却带的前部离烧成带终端约3米处的窑壁两侧各开两至三个出窑口，平时是关闭的，当陶器从烧成带途径此时（坯体约在800℃左右），工人用钳夹子等工具，取出陶坯放置在旁边一条装有匣钵的环形输送带（与推板窑进坯速度同步）上的“碳钵”内，盖好盖，进行浸碳，装有陶坯的匣钵在环形输送带上，转到一定的位置浸碳完成，温度下降到可以“出钵”时，工人取出陶器，并同时换掉钵内的煤粉，装入新煤粉重新放置在匣钵输送带上，以此反复地循环操作。

六、结论

1、黑陶采用的原料与烧制红陶、灰陶使用的原料一样，一般为当地的天然粘土：红土、黄土和沉积土等。

2、红、灰、黑陶不同品种的形成是由于烧成工艺的不同所形成的。在同一窑中采用氧化气氛即可得红陶；采用还原气氛，即可得灰陶。而黑陶不管采用哪种烧成气氛，必须在烧成后期进行浸碳工艺处理。

3、黑陶呈色不是铁的还原，铁的还原只能出现青灰色或黑灰色。浸碳工艺的采用才是形成黑陶呈色的真正原因。

4、碳烟的浓度、烟量的大小，和浸碳时间的长短，直接影响黑陶的呈色。

5、陶坯的吸水率、孔隙度百分比的大小与游离碳浸入的多少成正比。陶坯的厚度与浸碳（足够量的碳）时间成正比。

6、烧制黑陶采用什么样的窑（炉）并不重要，重要的是是窑炉内（传统烧成法）或匣钵内（碳体烧成法）能营造出陶坯浸碳的环境和气氛。

7、采用何种烧制方法是根据现有的窑（炉）和烧制目的（如研究试验用，少量的陶艺创作，批量的生产及制品的尺寸的大小等）而选择的。

8、烧成方法中的后三种是总结传统烧成法和吸取民间烧制砂锅经验的基础上，进行改进和创新的烧成方法。

参考文献

（1）李家治、陈显求、邓泽群、谷祖俊：《河姆渡遗址陶器的研究》、《中国古陶瓷论文集》，文物出版社，1982年。

（2）周仁、张福康、郑永圃：《我国黄河流域新石器时代和殷周时代制陶工艺总结》、《中国古陶瓷研究论文集》，轻工业出版社，1983年。