化工制陶——陶制制瓷

陶器的發(fā)現(xiàn)與制造依賴于人類對火力可以改變物質(zhì)性能的認識。我國古代先民發(fā)現(xiàn)某些黏土較易塑造成型，成型坯件焙燒后變得十分堅硬，基本不透水。從此開啟了我國化工制陶工藝的先河。

陶器是人類掌握了“火”這一變革物質(zhì)的強大自然力以后用于化學反應(yīng)過程的第一項工藝成就。化工制陶過程改變了黏土的性質(zhì)，使黏土的成分二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鈣、氧化鎂等在燒制過程中發(fā)生了一系列的化學變化，使陶器具備了防水耐用的優(yōu)良性質(zhì)。

陶制品是我國先民日常生活中不可缺少的物品，是人類生活跨入新石器時期的一個重要標志。同時，陶器是人類掌握的第一種利用化學手段而創(chuàng)造的人工制品。

陶器的燒成是以自然物為原料，通過高溫下的化學反應(yīng)而創(chuàng)造出的新材料。在高溫環(huán)境中，泥坯不但改變了它的自然物的形態(tài)，而且也改變了它的本質(zhì)。

有一天，天空下起了大雨，原本干爽的泥土被雨水都弄濕了，人在出行時弄了一腳的泥巴。雨過天晴之后，人們發(fā)現(xiàn)腳上的泥巴全部干了，硬硬的，像個瓦罐兒一樣套在了腳上。

原來，人們腳上沾的不是普通的泥土，而是黏土。黏土具有黏性和韌性，遇到水會變軟，可以塑造成各種形狀；而曬干后又變得堅硬起來，使塑造的形狀定型。

人們驚喜地互相傳告這個發(fā)現(xiàn)，于是部落里的人開始用黏土制作各種容器。

在遠古時期，生活在黃河中下游的華夏部落，每天都離不開與泥土和火打交道。但就是這泥土與火在某一特定時刻的相遇，成為了流傳至今的陶器。

有一次，部落中的幾個人在一起準備燒烤食物，一時忘記了將盛放物品的容器收起來，當用火燒烤食物時，不小心燒到了容器。這一燒不要緊，竟然意外地把原本有些發(fā)軟的容器燒得結(jié)實而堅硬。

容器被火燒過的地方已經(jīng)變黑了，這幾個健忘的人害怕被同伴訓斥，趕緊拿著容器到河邊去洗。結(jié)果不但洗不掉黑漬，平時遇水就變軟的容器反而不“怕”水了。

這個新的發(fā)現(xiàn)，使人們更加驚喜，于是把黏土做的其他容器也拿來燒。黏土容器經(jīng)過高溫燒制，都變成了堅實、耐用的器皿。

接著，人們又找來許多黏土，用水濕潤成泥，再塑造成某種形狀的泥坯。等這些泥坯干燥后，放在火中燒烤，制成了更多的質(zhì)地堅硬的器皿。于是，影響人類生活千萬年的陶器，就這樣機緣巧合地產(chǎn)生了。

陶器的發(fā)明是人類在認識自然、改造自然過程中取得的首批重要成果。而由柔軟的黏土變成堅硬的陶器，這是物質(zhì)的一種質(zhì)的變化。

黏土是由某些巖石的風化產(chǎn)物，如云母、石英、長石、高嶺土、方解石以及鐵質(zhì)、有機物所組成。經(jīng)過800度以上溫度燒烤，會發(fā)生一系列的化學變化，包括失去結(jié)晶水、晶形轉(zhuǎn)變以及低熔點的玻璃相生成等，從而使制品變得致密和具有一定強度。

因此可以說，陶器的燒成是一個化學過程，是人類歷史上最早進行的化工生產(chǎn)。

陶器在燒制之前，首先要選擇制陶原料，淘洗和陳化黏土原料，以及制作泥坯和施加陶衣等。這是保證燒制過程中發(fā)生正常化學變化必不可少的準備工作。

當時的制陶原料是經(jīng)過選擇的。盡管各地資源狀況不一樣，先民還是根據(jù)自己在制陶實踐中逐步摸索出的經(jīng)驗，通常是選擇那些含雜質(zhì)少、黏性大的黏土為原料。

黃河流域的黃土有很多適合做陶器的黏土，但有些由于其含雜質(zhì)多，砂粒多，氧化鈣含量高，所以可塑性差，不僅難成型，而且燒成后的質(zhì)量也差，故不是所有的黏土都能用來制陶。

先民們往往選用沉積土、紅土、黑土或其他顆粒較細的黏土來制陶，道理也在這里。

華夏部落實際的生活聚居點并不都是在黃河邊，制陶只能是就地取材，所取的黏土就不一定像黃河邊那樣具有較好的質(zhì)量。人們在實踐中發(fā)展了對制陶黏土的淘洗工序，通過水的淘洗可以除去黏土中的粗大砂粒。

例如在裴李崗文化的遺址中，就曾發(fā)現(xiàn)過制陶的淘洗池。

在淘洗過程中，部分粗大的顆粒由于水的浸潤作用而會碎裂，若淘洗后再在水中陳放一些時間，這種潤碎過程會進行得很徹底，從而使黏土的可塑性有很大提高。

由這一經(jīng)驗人們開始體會到，黏土的可塑性與水分有關(guān)，與其濕潤程度有關(guān)。具有適宜的含水量是制陶泥料體現(xiàn)可塑性的必要條件。

先民掌握含水量的方法主要憑經(jīng)驗，用手捏泥，既不粘手，又不開裂，并感到有一定的韌性，即合適了。從現(xiàn)代陶瓷工藝學的知識來看，可塑性只發(fā)生在某一最適宜的含水量范圍。

陳化過程的實質(zhì)是黏土中一些固態(tài)成分在水的作用下，變成飽含結(jié)晶水的凝膠體，凝膠體的存在是可塑性的化學物質(zhì)基礎(chǔ)。

總之，識別并選擇黏土，再用淘洗、陳化的方法來提高黏土的可塑性，是新石器時期先民在制陶技術(shù)中取得的重要科學成果。

有些易熔黏土在干燥和燒成中常常發(fā)生開裂現(xiàn)象。為了解決這一問題，先民起初運用在黏土中攙入植物的葉莖和稻殼的辦法。

不久人們就發(fā)現(xiàn)，在高溫的燒烤中，這些植物的葉莖、稻殼會燃燒而炭化，最后又形成了陶胎結(jié)構(gòu)中的空洞，這就勢必影響陶器的使用質(zhì)量。

因此，人們在燒制用做炊具的陶器時，往往在黏土中攙入少許細砂，加多加少根據(jù)黏土的性質(zhì)和所要燒制的陶器的品種而定。

據(jù)分析，新石器時期的許多夾砂陶器，大都摻入一定量的砂粒于黏土中，從而提高了陶器的耐熱急變性能。這是新石器時期制陶術(shù)的又一項科技成果。

選擇好制陶原料，并將黏土加工成待用泥料，下一步制陶工序即是體現(xiàn)手巧和智慧的成型過程。

小型的器具可以靠手捏成型，但做較大的器具時，靠手捏不僅很難，要求十分規(guī)整就更難。為此，先民們發(fā)明了泥條圈筑法。

泥條圈筑法是將坯泥制成泥條，然后圈起來，把泥圈一層層疊上去，黏合后再將里外抹平成型。另外還有泥條盤筑法，即采用一根長泥條連續(xù)盤旋向上筑造，然后里外抹平成型。

這兩種方法實質(zhì)上沒有什么差異，它們沿用了很長時間，即使今天的手工制陶還常用這些方法。

在古代，制坯最初可能是放在木板、竹席或編織筐上，便于移動和操作。后來發(fā)現(xiàn)只要下面的墊板可以轉(zhuǎn)動，操作起來就更方便了，于是發(fā)明了慢輪。

慢輪是一種用腳或其他動力轉(zhuǎn)動的圓盤，泥料在轉(zhuǎn)動的圓盤上用泥條盤筑法制成陶坯，稍干后再在慢輪上整形、拍打。

有了慢輪，不僅陶坯的形狀可以圓正規(guī)矩得多，而且制作的速度也大大加快了。慢輪的使用是陶瓷工藝史上一項具有深遠意義的成就，它是后世陶瓷生產(chǎn)中轆轤車的鼻祖。

為了增加陶瓷的美觀，陶坯在燒成之前，人們常用鵝卵石或骨器之類對陶坯表面進行碾壓摩擦，使它顯得光滑。這樣做與拍打效果一樣，會促使陶質(zhì)更加致密，減少開裂。

這種表面碾光的陶器，最早見于裴李崗文化和磁山文化，仰韶文化和龍山文化時，這種技術(shù)已很流行。

在釉陶出現(xiàn)以前，眾多陶器的表面都有紋飾，施加紋飾既美觀，又加固了陶坯。不同的紋飾往往體現(xiàn)了不同文化的特征，也就是說紋飾不僅是藝術(shù)美的展現(xiàn)，也是人們信仰和精神的表露。

表面修飾的另一種方法是在陶器的內(nèi)外表掛上一層陶衣。其方法是用顆粒較細的黏土制成泥漿，再將它施于半干的陶器表面。

實際上，施加陶衣的方法在仰韶文化時開始流行，采用不同質(zhì)地的泥漿可以獲得紅色、棕色、黑色甚至白色的陶衣。

陶衣不僅使陶器顯得光潔美觀，同時也便于施彩，大多數(shù)的彩陶都是表面有陶衣。也正是這種陶衣裝飾方法后來導致了釉的發(fā)明。

成型和晾干的陶坯必須在一定溫度下燒烤后才能成為陶器。燒陶方法和火候的掌握是陶器生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，制陶過程中的化學變化就是在這一階段完成的。

根據(jù)考古學和人類學的有關(guān)資料，最原始的燒陶方法還不是利用陶窯。我國專家曾經(jīng)對云南省西雙版納州一些少數(shù)民族居住地的制陶工藝進行考察，發(fā)現(xiàn)當?shù)責盏姆绞接?種：平地露天堆燒；一次性泥質(zhì)薄殼封燒；豎穴窯或橫穴窯燒陶。

平地露天堆燒，是先將陶坯置于鋪在地上的木柴之上，點火燒干，趁坯體還熱，再在陶坯周圍架起木柴壘成堆狀，繼續(xù)燒烤。

這個過程約需兩個小時，最高溫度可達900度。燒完后，即將陶器挑出，趁熱用蟲膠涂抹口沿。

若做酒壇則通體內(nèi)外都涂抹，以減少容器的滲漏。若用稻草或碎木片為燃料，則在燒烤過程中隨時添加稻草，以免陶坯外露。這種方法升溫快，燒成時間短，但是保溫不好，溫度不均衡，熱效率也較低，坯體難免時有生燒現(xiàn)象。

一次性泥質(zhì)薄殼封燒，是先在地面上鋪上一層木柴作窯床，把預先烘干的陶坯放置其上，四周和頂部圍堆上柴草，外面再用稠泥漿抹上一層，使柴草外面裹上一層約1厘米厚的泥皮，形成“泥質(zhì)薄殼窯”。點火后，用棍子在窯頂戳幾個洞，以便出煙之需。

這種燒陶方法相對于平地堆燒，顯然保溫較好，可以通過調(diào)整窯頂?shù)某鰺熆祝踔量梢詫①N近地面的窯皮掀起，以調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫度，燒成溫度為800度至900度，消耗燃料明顯減少。

豎穴窯或橫穴窯燒陶大多是選擇一坡地挖成簡單的窯，窯室在上，火膛在下，中間通過火道和火眼將它們相連，陶坯放在用泥柱撐起的窯箅上。火膛點火燃燒所產(chǎn)生的火焰，通過火道、火眼進入窯室，燒烤陶坯。

由上述資料可以清楚地看到，在遠古時代的燒陶技術(shù)從無窯燒陶到有窯燒陶的演進歷程，表明當時的陶器燒制技術(shù)尚處于化工制陶的初級階段。

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關(guān)于陶器的發(fā)明古人有很多傳說。比如：燧人氏即傳說中鉆木取火之人，因為制陶的關(guān)鍵在火燒，故有人認為是燧人氏發(fā)明制陶。

神農(nóng)氏是傳說中農(nóng)耕技術(shù)的創(chuàng)始者，制陶術(shù)也是他發(fā)明的；軒轅氏即黃帝，是傳說中的一位領(lǐng)袖，他在氏族社會中設(shè)立陶正這一官職，因此也說制陶業(yè)是他發(fā)明的。

其實，傳說與事實有很大的差距。古人的這些傳說或推測，大多是為了迎合當時人們崇神敬祖的心理，極力把陶器的發(fā)明歸功于歷史上某些傳奇式的人物。