正文 第四篇 玻璃、陶瓷的劣變理論(一)(1 / 3)

在矽酸鹽陶瓷工業中,各種玻璃製品的製造一直都居首要地位,其中又以鈉、鈣矽酸鹽為大宗。第二大類陶瓷工業是石灰與水泥製品,而這類材料又以建築工程用的水泥為最大宗。第三大類陶瓷工業製品是陶瓷器,包括陶器、瓷器及其他類的器具。此外,傳統陶瓷尚包括琺琅,主要是用在金屬表麵上的矽酸鹽狀覆層、構造用粘土製品、磚塊、瓷磚及汙水管之類的製品耐高溫材料;磨料等。把這些傳統陶瓷定義成矽酸鹽工業製品,大致與事實相符。

根據上述歸類方法,我們可將矽酸鹽陶瓷材料分為兩大類,一類是不致密陶瓷材料。古代的陶器、土器等都屬於不致密材料,其斷麵有吸水性,化學穩定性較差,容易發生凍裂和腐蝕。它們的保藏價值很高;另一類是致密陶瓷材料,玻璃在此類材料中具有代表性,它不僅在矽酸鹽陶瓷工業中一直占居首要地位,而且人們對玻璃的老化機理和脆斷機理也研究得最為深入。致密材料不容易發生凍裂和膨脹性腐蝕現象。

無論致密陶瓷材料還是不致密陶瓷材料,在長期的保藏過程中都容易發生因靜態疲勞而造成的斷裂,這是各種材料幾乎都具有的共性。陶瓷材料是脆性材料,因此還會發生脆性斷裂。

我們在本篇中隻討論玻璃和傳統陶瓷的劣變理論,不涉及新型陶瓷材料。傳統陶瓷包括陶器(建築陶器、藝術陶器和日用陶器)、土器(磚、瓦等)、炻器(陶器與瓷器的過渡型產品)和瓷器(由炻器發展而來的白色透明材料)。

第一節不致密陶瓷的凍裂與腐蝕備

引言

一、我國古代玻璃、陶瓷工業的發展

玻璃、陶瓷藏品主要來自我國古代的玻璃、陶瓷製品,及傳人我國的古代玻璃、陶瓷製品。就世界範圍而言,煆燒的土器就已經出現,起就發展成一項商業製品。矽酸鹽玻璃的製造也是一項古老的藝術。在石器時代,人類就懂得使用天然玻璃,矽酸鹽玻璃已經成為埃及的一項穩定產品。

我國是陶瓷和玻璃的故鄉之一,曆史悠久,遠在新石器時代,就出現過很美麗的彩陶、紅陶、灰陶和黑陶。李家治將中國的陶瓷發展分為三個階段:陶器階段、原始瓷器階段、瓷器階段。

陶器是人類第一次利用自然物質材料,通過高溫化學反應,而製造出出來的一種最有用的人造材料。在此之前,人類製造石器、骨器、木器等都隻是改變了自然物的形態,而沒有改變它們的本質,然而用粘土燒製陶器,則不但改變了自然物的形態,也改變了它們的本質。粘土是由某些岩石風化產物如石英、雲母、長石、髙嶺等組成。在溫度條件下燒成時,粘土中發生了一係列複雜的化學變化,包括失去結晶水,晶型變化,固相反應,以及低共熔玻璃相的產生等。低共熔玻璃相的產生使鬆散的粘土顆粒團聚在一起,使製品變得更加致密、有一定強度、並且具有一定的化學穩定性。

陶器的出現和發展使人類的生活麵貌發生了根本性的變化,同時也加速了生產力的發展。恩格斯把陶器的出現作為新石器時代或野蠻時代的開始的標誌,製陶術在人類文明中的作用由此可見一斑。

我國南方的天然瓷具有良好的瓷化性能,為瓷器的燒製成功提供了物質基礎。中國的天然瓷石資源為瓷器的發明創造了有利條件。瓷石中的絹雲母成分主要起助熔劑作用,極易與石英,高嶺石等在高溫下反應,生成均勻分散的玻璃相物質、增加瓷器的致密度和透明度。我國北方瓷器的瓷胎是由幾種粘土搭配成的具有髙鋁質特點。

二、不致密陶瓷材料的保藏價值

人們對陶器的文物保藏價值了解得比較多,對土器的保藏價值往往較陌生。討論一下土器的文物價值,可以提高對這類器物的保藏意義的認識。

磚瓦類文物包括曆代建築物的磚、墓磚、畫像磚、空心磚、板瓦、筒瓦、瓦當等。

磚和瓦是土器家族中的主要成員。它們都是很有代表性的不致密陶瓷製品。粗看起來這些不起眼的東西似乎沒有什麼文物價值。但如果能對瓦當和磚畫有所了解的話,那您一定會大大改變自己的看法。

瓦當是古代建築簷頭筒瓦前端的遮擋。中國、日本、韓國的建築物都有使用瓦當的習慣。中國始於西周。由於瓦當上模印有文字、圖案、鳥獸紋,早就為金石學家的研究對象。曆代流傳下來多部瓦當的專著。瓦當上的文字、圖案是研究曆代工業、書法、雕塑藝術、建築等方麵的寶貴資料。

磚畫是模印於磚上的文字、圖案、紀年銘、人物、鳥獸的藝術品。磚、瓦、石藝術都是中華民族藝苑中的奇葩。對研究古代曆史和藝術很有價值。磚用於砌築宮室、墓室、寺廟、城堡和房屋,磚畫同這些古老建築結合為一體,因此具有相對的穩定性,並且以群體的形式呈現在人們麵前,其展視效果往往受益於建築物的知名度。

西漢空心磚印有闕門建築、舞蹈、車馬、狩獵、馴獸、擊刺、神話故事、各類人物禽獸等。世界上最古老的磚始見於古代西亞歐貝德文化時期。我國最早用磚是在戰國時期。

陶器的文物價值更是盡人皆知。李知宴在中國大百科全書(文物博物館卷1995)中寫道中國秦漢陶塑有規模宏大的軍陣、樂舞百戲、侍女、農夫、武士、庖廚、擊鼓說書等形象,還有豪族地主的宅院,樓閣、欄圈,以及各類家畜群塑等。運用塑、模製、堆貼,刻、畫等技法,把塑造對象的性格特征合於藝術之中。陝西臨潼秦始皇陵兵馬俑是秦代陶塑的傑出代表。

磚瓦的損壞主要是斷裂、酥粉。古代建築上的磚瓦,因為在室外環境中,氣候變化,大氣汙染、生物危害都會導致磚瓦材料的劣變。

不致密陶瓷材料的凍裂

古代的陶器、土器大都屬於不致密陶瓷製品,它們在惡劣的環境條件下,往往會由於氣候的變化,使水侵入氣孔中結冰而造成凍裂。帶氣孔的物體與能同該物體潤濕的液體接觸時,由於毛細管的作用,液體被吸收到物體中。吸收高度(按垂直方向計算)與毛細管的直徑成反比。對水來說,直徑毛細管中吸入高度。但吸人速度隨毛細管直徑減小而降低。上述關係隻適用於理想的毛細管,磚等土器中的情況不是那樣,實測的數值要比理想的毛細管吸水高度低得多。不過吸水力還是相當大的。氣孔的形狀不規則,部分開放的氣孔不能讓水透過,因而水不能將全部的氣孔充滿。