硬核知识:紫砂泥的化学组成以及烧成影响
紫砂壶保养有门道,八个步骤,教你养好一把紫砂壶!
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复制微信号一个好的品茶者要学会养壶,而且紫砂壶还具有灵性,能与你进行感情交流。即你对它倾注的感情越多,常摩挲保养,它对你的回报也越深沉,越发可爱,光润古雅。 明人周高起说:“壶经用久,涤拭日加;自发黯然之光,人手可鉴”。那么,紫砂壶的保养有哪些需要注意
紫砂泥的开发和利用的历史,要比紫砂壶的历史悠久得多。据考古发掘来看,六朝墓葬青瓷、唐代古龙窑青瓷等胎质均为紫砂士,虽说当时仅当普通陶土来使用,但却为后世紫砂的发展,明代紫砂壶的诞生,奠定了基础。
先民们是在长期的生产实践中,逐步发现并开发和利用紫砂泥的。
紫砂泥最早开发和利用的地区,是丁蜀镇的黄龙山及附近地区。由于受生产力水平的限制,早期开采紫砂泥只能以人工为主,牲畜为辅,开采规模不大,发掘量也不大,品种也有限。
开采范围更是局限于黄龙山及附近地区,故被误认为黄龙山及附近地区才出产紫砂泥,黄龙山及附近地区出产的紫砂泥,才是“正宗紫砂泥”。
建国之后,随着现代陶业的发展,丁蜀成立了国营陶瓷公司,引入了专业的地质勘探,辅以机械化设备,开采的地域和规模不断扩大,比如四号井就是有史以来挖掘最深的矿井,光主斜井掘进进尺就有210米。
紫砂泥过量地被发掘,不仅量多,而且品种齐全,过去人力不可为,现代都可以轻易取得。同时随着现代加工条件、技术手段的进步,再加上现代人的智慧,各种各样的紫砂泥层出不穷。
题外话:这么多样的紫砂泥,我们该如何分辨泥的好坏?
主要把握住三点:
一、质感是否清晰,原矿泥质感清晰,色料泥略显模糊;
二、色泽是否鲜艳,原矿泥红而不艳,墨而不黑,色料泥色泽鲜艳;
三、光泽是否明显,优质泥料,色淡而隐现光泽,经久使用,则温润如玉,新壶光亮,则透气性差。
矿物组成
宜兴紫砂泥的矿物组成主要由:水云母、高岭石、石英碎屑、白云母、褐铁矿、游离铁氧化物及黏土矿物等。
影响
原料的矿物组成,决定着坯体在烧成过程中的物理化学变化。
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很多刚接触紫砂的朋友,总会问我这样一个问题:紫砂壶初学者,可以从哪里学习紫砂知识? 学习紫砂壶的知识,对于玩壶的朋友是非常有益的。倘若您不知从何着手,不妨结合以下几点来看: 1:多阅读,多自学 网络上各种科普之类的文章,犹如天上繁星之多。建议初
同一元素以不同的形态存在,其所起的作用是不一样的。例如,氧化硅若以不同的结晶形式——游离态(泥料中的游离石英)和结合态(黏土分子中的氧化硅,长石中的氧化硅)存在,其作用和性质就不一样。泥料中各种组成的物理状态,如粉碎细度、混合的均一性等,很大程度上也决定着坯体在烧成过程中的变化。
不同地区的泥料,其矿物组成是不一样的,即使把化学成分配得极为相近,也不可能得到完全一样的烧成性能。
所以这才有了本山、外山之分,性能之所以会不同,就是这个原因。
化学组成
宜兴紫砂泥的化学组成:二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe₂O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钾(K2O)、氧化钠(NasO)、二氧化钛(TiO2)等,用光谱分析,尚有微量元素锰、钡、擦、钒、铬、销、锌、钻、镍、磷等。主要化学成分的含量大致为二氧化硅50%~70%、三氧化二铝(Al₂O3)15%~30%、三氧化二铁(Fe₂O3)1%~9%、氧化钙(CaO)1%以内、氧化镁(MgO)1%以内、氧化钾(K2O)3%以内、氧化钠(NazO)1%以内、二氧化钛(TiO2)1%以内(大体如此,个体会有差异)。
影响
泥料的化学组成,也是决定坯体在烧成过程中物理化学变化的因素。
化学成分的不同,不仅使坯体在烧成过程中产生不同的物理化学变化,同时在烧成以后,也会使坯体具备不同的物理化学性能(下文具体分析)。
紫砂泥的定性分析
我们主要分析紫砂泥中的主要成分:二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe₂O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钾(K2O)、氧化钠(Na2O)、二氧化钛(TiO2)以各种氧化物在做成紫砂壶进窑烧制过程中产生的作用。
Sio2(二氧化硅):酸性氧化物,以砂状石英的形态夹在泥质中,一部分和黏土在高温下生成莫来石,成为紫砂壶的骨架,另一部分,则与长石中的碱土金属氧化物,在高温下生成玻璃物质*,填充于胎体的骨架之间,同样提高紫砂壶胎体的机械强度和成品的致密度;SiO2在烧成和冷却过程中体积变化较大,SiO2含量过大,会降低热稳定性,减少可塑性、粘结力、收缩率。
*玻璃物质:这部分含量的多寡影响成品壶烧成后的水色,通俗的来说,含量高则出窑的水色效果更出彩,反之则质朴黯淡,所以也有人为添加含硅酸盐的矿料或者直接加入硅酸钠(即玻璃水、水玻璃),硅酸盐对人体是无害的,紫砂壶烧成后会呈现喜人的光泽,也就是我们常说的——玻璃相。所以这是一个需要考量的问题,到底是追求紫砂壶出窑的水色,在泥料的调配上下功夫,让其卖相更好,还是墨守成规,遵循古法,追求质朴,靠后期的泡养,把紫砂壶养出彩。
Al2O3(三氧化二铝):中性氧化物,主要与硅在高温下生成莫来石,成为胎体的骨架,并能提高烧成温度,扩大紫砂壶的烧结范围,提高成品壶的机械强度、化学稳定性和热稳定性。氧化铝对烧成温度有较大的影响,在20%左右,烧成温度变化不大,若低于15%,则会明显降低烧成温度,缩小烧结范围,降低热稳定性,极易造成紫砂壶的变形。
Fe3O2(三氧化二铁):一种红褐色或猪肝色着色氧化物,随着含量的多少、组成的不同和烧成气氛的不同,能使紫砂壶呈黄色、青色、灰色、红色等。另外它还有较强的助熔作用,能降低紫砂壶的烧成温度,也是矿料中的矿化剂,能促进烧结。
CaO(氧化钙):金属氧化物,高温下能与二氧化硅形成低共熔物—一偏硅酸钙(CaO·SiO₂),也起到助熔作用,降低还料烧成温度,增加坯料的致密度,提高紫砂壶的机械强度。还原气氛下,CaO可以增强Fe3O2的着色作用,在捂灰和还原烧中起到作用。
MgO(氧化镁):金属氧化物,在紫砂壶的烧制过程中,与二氧化硅、三氧化二铝发生反应,生成熔点较低的堇青石,减小紫砂壶的膨胀系数。
K2O(氧化钾):金属氧化物,易溶于水,且熔点低,是陶瓷坯、釉的主要熔剂,能降低烧成温度。还能熔融部分二氧化硅形成玻璃相,填充于胎体的骨架之间,加速莫来石成长。
TiO2(二氧化钛):着色金属氧化物,氧化气氛中烧制呈黄色,还原气氛中烧制呈不稳定的灰色。换句话说TiO2的多寡影响成品壶的颜色。所以金属氧化物里,和朱泥加铁红粉一样,要使得段泥颜色纯、亮、嫩、就会额外加氧化钛。
这一期我们讲完了紫砂泥的化学成份分析和烧成影响,下一期我们针对成品紫砂壶的泥料具体分析。
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