論確保陶瓷燒成實現的環境條件

孫新明

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

關鍵詞：陶瓷燒成；實現；環境條件

0 引言

人們經常說：陶瓷是土與火的藝術。就是說，陶瓷由泥土經過火的煅燒而成的。“陶瓷被譽為‘火與土的藝術，而‘窯無疑是加工這種藝術的‘夢工場”。^[1]這句話明確指出：陶瓷之所以成為‘土與火的藝術，燒成陶瓷的環境，即窯爐，是十分重要的。從最初的裸燒，到后來的封閉燒成，實際上就是陶瓷燒成環境的變化。“環境是相對于一定核心事物而言的，即與某一核心事物相關的周圍事物，共同構成的以這一核心事物為服務對象的各種事物關系的系統。”陶瓷燒成的環境就是窯爐，它是圍繞陶瓷燒成這一核心事物構建的，是確保陶瓷由泥土傳化成為陶瓷所必需的環境條件的總和。為此，探討陶瓷燒成的環境條件，就顯得十分重要了。

1 以窯爐為基礎發展燒成技術給陶瓷生產帶來的效應

陶瓷燒成工藝技術水平的高低，不僅直接影響陶瓷制品的質量，而且，直接影響到陶瓷生產的社會文化經濟效益。陶瓷“坯體經過干燥、施釉后，必須經過高溫燒成，才能變成陶瓷制品。燒成是制造陶瓷的最重要的工序。”科學合理的燒成不僅對確保陶瓷產品的質量具有重要意義，而且，可以節約能源消耗，起到事半功倍的社會文化經濟效應。例如龍窯，在社會文化生活需要大批量的陶瓷產品之際應運而生。龍窯具有窯內容量大、窯溫相對穩定的特點。“東漢的龍窯比戰國時期的龍窯加長，不僅增加了坯件的裝燒量，使產品顯著增加。同時使流動的火焰延長了在窯內停留時間，有利于窯溫的提高和分布的均勻，把窯溫提高到1300℃左右，為瓷器的燒成創造了必要條件。此外，這種長條形的窯爐結構，具有升溫較快的特點，而它較薄的窯體又能比較迅速地冷卻。”由此可見，窯爐的改進不僅可以燒制適應生產產品的需要，而且，還可以提高燒制工藝技術，確保產品的質量，甚至可以節約能耗，起到降低投資成本的效益，進而獲取更多的經濟價值。正因為如此，陶瓷先民不斷改進窯爐，提高燒制技術工藝。龍窯的發明及其使用，與其不斷的合理改進，就是燒成技術不斷得到提升的很好見證。在陶瓷生產技術不斷得到提升的過程中，窯爐不斷得到改進，而窯爐的改進極大地提高了陶瓷生產的水平。

2 燒成工藝制度的制定所依據的條件

隨著科學技術的發展，現代陶瓷生產的燒成技術遠遠勝過了歷史上任何時期，直到目前為止，在陶瓷生產領域常常使用窯爐，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。有關陶瓷燒成窯爐的劃分是比較復雜的，而且，也會因為燒成需要采取不同結構的窯爐，然而，不論如何改變窯爐的結構，還是采用何種能源進行燒成，燒成的工藝及其根本原理是不會改變的。陶瓷燒成的工藝過程及其原理，是一個完整過程的結體，即為“氧化與分解階段、高溫階段和冷卻階段。”在陶瓷生產領域人們竭力改進燒成工藝，就是企圖達到這些物理、化學變化朝著有利于陶瓷成瓷方向發展的根本目的。

為了促進這些物理化學變化更加有力地向著成瓷的方向發展，首先考慮的是陶瓷原材料的化學組成。因為陶瓷原料絕大多數是以氧化物，乃至化合物的形式存在的，因此，在燒成過程中，成瓷的一系列物理、化學反應由這些氧化物所組成的化學組成決定的。在陶瓷燒成中，必須根據材料的礦物組成具體地制定燒成制度。這也決定了燒成環境條件是因地制宜、因事制宜的。其次，還需要考慮陶瓷泥料的物理狀態。陶瓷坯體是由一定顆粒大小不同的泥料組成的，泥料顆粒的細致度、均勻度和填充密度直接影響它的物理、化學變化。在陶瓷原材料加工之后，陶瓷產品的成型到燒成，需要考慮泥料的顆粒大小、致密度、均勻度和填充度，并制定相應的燒成制度。再次，還要根據陶瓷產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進行全盤考慮，然后，制定相應的燒成制度及其巨細的標準。例如，在青花瓷器生產制作中，主要是青花的發色，為了達到青花畫料良好的發色效果，燒成溫度必須升高到1300℃，然后，在將燒成氣氛過渡到還原氣氛。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，陶瓷生產中，由于特殊表現的產品需要復燒，而復燒就是指二次燒成，甚至三次，乃至更多次燒制，方能達到預期的效果。這就需要制定更加嚴格的特殊的燒成曲線，要求產品每一次燒成的環境都是不一樣的。總之，影響陶瓷燒成的因素是多種多樣的，它們共同組成陶瓷制品燒成的環境因素。

3 因具體的燒成制度而建立具體燒成環境

陶瓷的燒成環境，就是根據燒成制度，并以陶瓷制品為核心事物所構建的燒成陶瓷產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，需要針對燒成要求，建立必要的環境。

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展變化過程，也是溫度變化的完整的過程的結體，即陶瓷坯體從一般室溫到坯體內殘余水分被逐漸排除的溫度，這個過程在陶瓷燒成工藝程序中被稱作低溫階段；緊接著，就是坯體構成物質的氧化與分解階段，窯爐內的溫度從300℃上升到950℃，此時，絕大多數物質被氧化，這個階段是陶瓷坯體發生化學反應較強烈的階段；若是陶瓷完全成型，窯爐溫度還需要繼續升高，于是，燒成進入高溫階段。在高溫階段，坯體的氧化和分解繼續進行，這個階段所反映的特征是液相及固相熔融的形成，直到新晶相產生，晶體長大，以及釉的熔融出現；高溫達到一定時間，便轉入冷卻階段，冷卻階段不再繼續升溫，而是開始逐漸降低窯室內的溫度，直至出窯溫度。這個階段至關重要，是成瓷的最后階段，并直接關系著制品的質量。這個階段，在技術操作上具有復雜性，需要竭力為之。

具有特殊意義的陶瓷產品，燒成環境愈加需要有針對性的構建，如結晶釉產品的燒制，“燒制氣氛要用氧化焰，還原氣氛對結晶不利，燒成溫度一般在1260～1350℃。”這就需要控制燒成環境的變化，確保氧化氣氛以有利于結晶晶體的生成。在長期的生產實踐中，人們總結出“烤、升、平、突、降、保、冷”七子操作法。這種操作方法，就是為了確保結晶釉產品在燒成時必須具有特殊環境形成的可行性方法。總之，在陶瓷制品生產過程中，成瓷工序是必不可少的，燒成工藝就是成瓷工序的具體化，它起著至關重要的作用，它所設計的環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組成及其物理性能，還包括必要的能源及其消耗過程。

4 結論

陶瓷生產工序中的燒成工藝是成瓷必須經過的工藝程序之一，它的執行是按照陶瓷產品的物理化學反應所必須具備的條件進行建立。在實現燒成工序中，需要綜合考慮陶瓷坯體、窯爐及其結構、燃料及其燃燒，尤其燃料的燃燒必須達到預定的溫度極限，這些因素綜合構成陶瓷制品燒成的必需的環境，——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境，才能最大限度地實現燒成目的。

參考文獻：

[1] 滕磊，達微佳.中國古窯的故事[M].濟南：山東畫報出版社，2008.