論確保陶瓷燒成實(shí)現(xiàn)的環(huán)境條件

孫新明

摘 要：以陶瓷制品為核心的燒成環(huán)境，包括窯爐、燃料，以及燃料燃燒所必須具備的條件，與燃料燃燒過(guò)程中的反映，這些因素共同組成陶瓷燒成工藝的環(huán)境范疇，陶瓷燒成是陶瓷制品生產(chǎn)最后的工序，也是最重要的工藝程序之一，完成陶瓷產(chǎn)品的制作，必須經(jīng)過(guò)燒成，燒成具有一般條件，即構(gòu)成陶瓷燒成環(huán)境因素的普遍要求，又有特殊條件，即構(gòu)成陶瓷燒成環(huán)境因素的特定要求。陶瓷制品的燒成工藝環(huán)境的正確確立，是確保陶瓷制品按照預(yù)定目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的唯一途徑。

關(guān)鍵詞：陶瓷燒成；實(shí)現(xiàn)；環(huán)境條件

0 引言

人們經(jīng)常說(shuō)：陶瓷是土與火的藝術(shù)。就是說(shuō)，陶瓷由泥土經(jīng)過(guò)火的煅燒而成的?！疤沾杀蛔u(yù)為‘火與土的藝術(shù)，而‘窯無(wú)疑是加工這種藝術(shù)的‘夢(mèng)工場(chǎng)”。^[1]這句話明確指出：陶瓷之所以成為‘土與火的藝術(shù)，燒成陶瓷的環(huán)境，即窯爐，是十分重要的。從最初的裸燒，到后來(lái)的封閉燒成，實(shí)際上就是陶瓷燒成環(huán)境的變化?！碍h(huán)境是相對(duì)于一定核心事物而言的，即與某一核心事物相關(guān)的周圍事物，共同構(gòu)成的以這一核心事物為服務(wù)對(duì)象的各種事物關(guān)系的系統(tǒng)?！碧沾蔁傻沫h(huán)境就是窯爐，它是圍繞陶瓷燒成這一核心事物構(gòu)建的，是確保陶瓷由泥土傳化成為陶瓷所必需的環(huán)境條件的總和。為此，探討陶瓷燒成的環(huán)境條件，就顯得十分重要了。

1 以窯爐為基礎(chǔ)發(fā)展燒成技術(shù)給陶瓷生產(chǎn)帶來(lái)的效應(yīng)

陶瓷燒成工藝技術(shù)水平的高低，不僅直接影響陶瓷制品的質(zhì)量，而且，直接影響到陶瓷生產(chǎn)的社會(huì)文化經(jīng)濟(jì)效益。陶瓷“坯體經(jīng)過(guò)干燥、施釉后，必須經(jīng)過(guò)高溫?zé)?，才能變成陶瓷制品。燒成是制造陶瓷的最重要的工序?！笨茖W(xué)合理的燒成不僅對(duì)確保陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量具有重要意義，而且，可以節(jié)約能源消耗，起到事半功倍的社會(huì)文化經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。例如龍窯，在社會(huì)文化生活需要大批量的陶瓷產(chǎn)品之際應(yīng)運(yùn)而生。龍窯具有窯內(nèi)容量大、窯溫相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)?！皷|漢的龍窯比戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的龍窯加長(zhǎng)，不僅增加了坯件的裝燒量，使產(chǎn)品顯著增加。同時(shí)使流動(dòng)的火焰延長(zhǎng)了在窯內(nèi)停留時(shí)間，有利于窯溫的提高和分布的均勻，把窯溫提高到1300℃左右，為瓷器的燒成創(chuàng)造了必要條件。此外，這種長(zhǎng)條形的窯爐結(jié)構(gòu)，具有升溫較快的特點(diǎn)，而它較薄的窯體又能比較迅速地冷卻?！庇纱丝梢?jiàn)，窯爐的改進(jìn)不僅可以燒制適應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品的需要，而且，還可以提高燒制工藝技術(shù)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至可以節(jié)約能耗，起到降低投資成本的效益，進(jìn)而獲取更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。正因?yàn)槿绱?，陶瓷先民不斷改進(jìn)窯爐，提高燒制技術(shù)工藝。龍窯的發(fā)明及其使用，與其不斷的合理改進(jìn)，就是燒成技術(shù)不斷得到提升的很好見(jiàn)證。在陶瓷生產(chǎn)技術(shù)不斷得到提升的過(guò)程中，窯爐不斷得到改進(jìn)，而窯爐的改進(jìn)極大地提高了陶瓷生產(chǎn)的水平。

2 燒成工藝制度的制定所依據(jù)的條件

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代陶瓷生產(chǎn)的燒成技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)了歷史上任何時(shí)期，直到目前為止，在陶瓷生產(chǎn)領(lǐng)域常常使用窯爐，隧道窯輥道窯和梭式窯。從燒成所采用的能源看，最常用的能源是液化氣、天然氣，以及電等能源。有關(guān)陶瓷燒成窯爐的劃分是比較復(fù)雜的，而且，也會(huì)因?yàn)闊尚枰扇〔煌Y(jié)構(gòu)的窯爐，然而，不論如何改變窯爐的結(jié)構(gòu)，還是采用何種能源進(jìn)行燒成，燒成的工藝及其根本原理是不會(huì)改變的。陶瓷燒成的工藝過(guò)程及其原理，是一個(gè)完整過(guò)程的結(jié)體，即為“氧化與分解階段、高溫階段和冷卻階段?！痹谔沾缮a(chǎn)領(lǐng)域人們竭力改進(jìn)燒成工藝，就是企圖達(dá)到這些物理、化學(xué)變化朝著有利于陶瓷成瓷方向發(fā)展的根本目的。

為了促進(jìn)這些物理化學(xué)變化更加有力地向著成瓷的方向發(fā)展，首先考慮的是陶瓷原材料的化學(xué)組成。因?yàn)樘沾稍辖^大多數(shù)是以氧化物，乃至化合物的形式存在的，因此，在燒成過(guò)程中，成瓷的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)由這些氧化物所組成的化學(xué)組成決定的。在陶瓷燒成中，必須根據(jù)材料的礦物組成具體地制定燒成制度。這也決定了燒成環(huán)境條件是因地制宜、因事制宜的。其次，還需要考慮陶瓷泥料的物理狀態(tài)。陶瓷坯體是由一定顆粒大小不同的泥料組成的，泥料顆粒的細(xì)致度、均勻度和填充密度直接影響它的物理、化學(xué)變化。在陶瓷原材料加工之后，陶瓷產(chǎn)品的成型到燒成，需要考慮泥料的顆粒大小、致密度、均勻度和填充度，并制定相應(yīng)的燒成制度。再次，還要根據(jù)陶瓷產(chǎn)品所采用的原料配方、燒成條件、窯爐的類型、陶瓷制品的形狀和制品的厚度等來(lái)進(jìn)行全盤(pán)考慮，然后，制定相應(yīng)的燒成制度及其巨細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，在青花瓷器生產(chǎn)制作中，主要是青花的發(fā)色，為了達(dá)到青花畫(huà)料良好的發(fā)色效果，燒成溫度必須升高到1300℃，然后，在將燒成氣氛過(guò)渡到還原氣氛。故此，燒制青花瓷器的窯爐，一定要有別于氧化氣氛的窯爐。最后，陶瓷生產(chǎn)中，由于特殊表現(xiàn)的產(chǎn)品需要復(fù)燒，而復(fù)燒就是指二次燒成，甚至三次，乃至更多次燒制，方能達(dá)到預(yù)期的效果。這就需要制定更加嚴(yán)格的特殊的燒成曲線，要求產(chǎn)品每一次燒成的環(huán)境都是不一樣的?？傊绊懱沾蔁傻囊蛩厥嵌喾N多樣的，它們共同組成陶瓷制品燒成的環(huán)境因素。

3 因具體的燒成制度而建立具體燒成環(huán)境

陶瓷的燒成環(huán)境，就是根據(jù)燒成制度，并以陶瓷制品為核心事物所構(gòu)建的燒成陶瓷產(chǎn)品的周圍諸事物的境況，是確保陶瓷制品能夠順利燒成的諸物質(zhì)因素的總和。陶瓷制品的燒成都是具體的，而不是抽象的。故此，需要針對(duì)燒成要求，建立必要的環(huán)境。

就一般意義而言，陶瓷制品的燒成，是從陶瓷坯體到陶瓷制品的發(fā)展變化過(guò)程，也是溫度變化的完整的過(guò)程的結(jié)體，即陶瓷坯體從一般室溫到坯體內(nèi)殘余水分被逐漸排除的溫度，這個(gè)過(guò)程在陶瓷燒成工藝程序中被稱作低溫階段；緊接著，就是坯體構(gòu)成物質(zhì)的氧化與分解階段，窯爐內(nèi)的溫度從300℃上升到950℃，此時(shí)，絕大多數(shù)物質(zhì)被氧化，這個(gè)階段是陶瓷坯體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)較強(qiáng)烈的階段；若是陶瓷完全成型，窯爐溫度還需要繼續(xù)升高，于是，燒成進(jìn)入高溫階段。在高溫階段，坯體的氧化和分解繼續(xù)進(jìn)行，這個(gè)階段所反映的特征是液相及固相熔融的形成，直到新晶相產(chǎn)生，晶體長(zhǎng)大，以及釉的熔融出現(xiàn)；高溫達(dá)到一定時(shí)間，便轉(zhuǎn)入冷卻階段，冷卻階段不再繼續(xù)升溫，而是開(kāi)始逐漸降低窯室內(nèi)的溫度，直至出窯溫度。這個(gè)階段至關(guān)重要，是成瓷的最后階段，并直接關(guān)系著制品的質(zhì)量。這個(gè)階段，在技術(shù)操作上具有復(fù)雜性，需要竭力為之。

具有特殊意義的陶瓷產(chǎn)品，燒成環(huán)境愈加需要有針對(duì)性的構(gòu)建，如結(jié)晶釉產(chǎn)品的燒制，“燒制氣氛要用氧化焰，還原氣氛對(duì)結(jié)晶不利，燒成溫度一般在1260～1350℃?！边@就需要控制燒成環(huán)境的變化，確保氧化氣氛以有利于結(jié)晶晶體的生成。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們總結(jié)出“烤、升、平、突、降、保、冷”七子操作法。這種操作方法，就是為了確保結(jié)晶釉產(chǎn)品在燒成時(shí)必須具有特殊環(huán)境形成的可行性方法?？傊谔沾芍破飞a(chǎn)過(guò)程中，成瓷工序是必不可少的，燒成工藝就是成瓷工序的具體化，它起著至關(guān)重要的作用，它所設(shè)計(jì)的環(huán)境不僅包括陶瓷制品所處的窯爐，而且，包括制品自身的化學(xué)組成及其物理性能，還包括必要的能源及其消耗過(guò)程。

4 結(jié)論

陶瓷生產(chǎn)工序中的燒成工藝是成瓷必須經(jīng)過(guò)的工藝程序之一，它的執(zhí)行是按照陶瓷產(chǎn)品的物理化學(xué)反應(yīng)所必須具備的條件進(jìn)行建立。在實(shí)現(xiàn)燒成工序中，需要綜合考慮陶瓷坯體、窯爐及其結(jié)構(gòu)、燃料及其燃燒，尤其燃料的燃燒必須達(dá)到預(yù)定的溫度極限，這些因素綜合構(gòu)成陶瓷制品燒成的必需的環(huán)境，——不論是一般性意義的燒成，還是特定意義的燒成，均需要綜合考慮陶瓷燒成的環(huán)境，才能最大限度地實(shí)現(xiàn)燒成目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 滕磊，達(dá)微佳.中國(guó)古窯的故事[M].濟(jì)南：山東畫(huà)報(bào)出版社，2008.