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作者简介:朱清时(19462) ,中国科学院院士
科技手段观察和比较古陶瓷与新陶瓷釉面上的气泡、风化现象、分相和析晶现象、表现裂纹和微小伤痕,鉴定古陶瓷的年代和真伪。w. 关键词: 古陶瓷鉴定化学物理学 在辉煌的中国陶瓷史上有几座令后人仰视的高峰,南宋官窑便是其中之一. 它把中华文化崇尚玉和道家文化、热爱青色的传统发挥到极致. 传世的南宋官窑器物早已是我们引为自豪的文化瑰宝. 然而遗憾的是,迄今对它还未进行全面系统的科学研究. 特别是对它们的鉴定,目前主要还是依靠“目鉴”或“眼学”,即通过眼观手拿,综合器物的一切特征,包括器形、图案、款识、釉色、胎质、重量、音色、包浆(土锈) 、旧痕和光泽等等,与已知的标准器比较得出结论.“目鉴”是一门科学,它在许多场合都行之有效. 但是要断定一件古陶瓷的真假和年代,需要对中国几千年各地陶瓷的生产有所了解,才能从胎质、釉色、造型、重量等方面入手,作出判断.“目鉴”的可靠性取决于鉴定者是否对所鉴定的器物有全面的了解. 任何人都不可能具备几千年时期内古陶瓷的全面知识. 因此不难理解,任何“目鉴”专家都可能失误.www. 现有的一些科技检测方法在鉴定古陶瓷上也都有不足之处,如:由于放射性元素碳14 半衰期很长,碳14 测年法适合用于检测年代久远的碳物质,陶瓷大多不足千年,最多也不过数千年,不属此类. 热释光法特别适用于陶器,因为陶器用料较粗,烧结温度也较低,其中的石英颗粒保存较好,也容易分离. 它用于瓷器则比较困难,因为瓷器选土考究,研磨精细,加之烧结温度高,大量石英颗粒已熔融消失,即使未消失,其表面也包裹着一个融蚀层,它不仅使石英固有的热释光规律受破坏,而且还使石英难以分离出来. 此外,这个方法与碳14 测年法一样,需要从样品上取样,会伤害器物,这对特别珍贵的文物是很难接受的. 此外,伪造古陶瓷的人又发明了用医用X 光机等光源进行定量辐照,使赝品热释光信号增加到与真品相近而不易鉴别出.www. 化学分析、光谱分析、中子活化分析和质子束激发X - 荧光(
PIXE) 分析等方法可以确定陶瓷胎釉中主、微量元素化学成分,它们能获取一些有用的信息,可供鉴定参考. 然而,依据化学成分来推断产地和年代隐含一个假设,即每个窑场都用附近瓷土和原料. 但是事实并不一定如此.陶瓷是一种含多种其他元素的硅酸盐固体,它们在烧成后将不断地与周围环境物质,如水、二氧化碳和氧气等进行离子交换和化学反应,有些过程十分缓慢. 用现代科技方法检测这些物理和化学过程的产物和后果,可能定量地推出它们历经的年代,在此关键就弥补“目鉴”之不足. 这里以南宋官窑为例,介绍古瓷鉴定的化学和物理学基础及我们在这方面已取得的进展。indart.com.cn 1 古陶瓷釉面的基本物理和化学特征 在陶瓷烧造过程中,由配釉的原料转变为成品釉层的过程非常复杂. 陶瓷的釉层是由大量的硅酸盐玻璃体(单相或分相的) 、少量残留的或(和) 析出的晶体以及少量气泡组成(见封三的图1) .使用光纤显微镜、原子力显微镜和可以在常压下工作的环境电子显微镜,我们观察并比较了古陶瓷与新陶瓷釉面上的以下特征: 1)
釉面上烂气泡和其中的沉积物。ndart.c 2) 釉面上的玻璃体的风化现象; 3) 釉面上的分相和结晶体以及原料残骸的风化现象; 4) 表面裂纹和微小伤痕及其风化现象. 不仅它们的一些特点在目前还无法做乱真的造假,因而可以用来辨伪,且深入研究下去,还有可能定出器物的年代、产地和保存地等信息. 2 釉面上的气泡 封三的图2 是用高倍数字显微镜拍摄到的耀州窑新瓷釉面上的气泡. 这些气泡是由在高温烧造过程中胎和釉释放出的水气和化学反应产生的二氧化碳、一氧化碳和氧气等聚积而成的. 气泡在烧造过程中的演化是一动态过程,现在观察到的,是在釉面降温时凝结那一时刻,刚浮到表面并放出内部气体的气泡的状态. 它的中心有一个十分规则的圆孔,这只能是由高压气体冲出时造成,并且在釉面还未重新弥合时就因降温冻结而成的.这些烂气泡上的破孔,直径小的仅数纳米. 这样小的孔,只有微生物、细微灰尘和液体渗流可以进入,一旦进入,除水分挥发逸走外,固态物质将在烂气泡中沉积下来. 微生物的遗骸会分解成各种氨基酸,逐渐渗透到泡壁中并与之反应,造成古陶瓷釉上破气孔壁的颜色都与四周的釉色明显不同. 有的气泡的破口或不规则或小得难以发现,它们可能是接近表面的气泡,外壁较薄,在烧成后的岁月里,因摩擦、侵蚀或撞伤而造成的破孔. 因此古瓷釉面上的破气孔比新瓷的多.www. 观察和分析气泡及其壁中这些长年的无机和有机沉积物,至少可以得出以下信息: 1) 是真古,还是新仿. 未做旧的新仿陶瓷釉面上的烂泡很少,甚至找不到. 即使找到,其内部也很清洁,看起来晶莹剔透. 做旧的新仿陶瓷釉面上的烂泡可能很多,甚至比一般古瓷的还多,但与真古明显不同. 2) 获得其保存地的信息,即区别古物是传世品、土古和水古. 这是因为在空气、土壤或水下的微生物种类和其他沉积物成分都不一样,因此分析烂气泡中沉积物的成分可以区别传世品、土古和水古.ww w3) 根据沉积物的多少来定年代. 3 釉面上的风化现象 所谓“风化(Weat hering) 现象”是指陶瓷长期与周围环境中各种物质相互作用(水,碱性和酸性物质,包含光照射的作用等) 发生的化学和物理的变化.它们在釉面上形成雾状的随机分布的白斑点(主要是由二水碳酸氢钠[ Na2 H (CO) 2 ·2H2O ]组成的粒子群) . 在高倍显微镜下,这些白色斑点的结构呈雪花状. 封三的图3 是新仿南宋官窑釉面上白色斑点的分形显微结构. 4 釉面上的分相和析晶 南宋官窑瓷釉十分明显的分相和析晶现象(如封三的图4 所示) 不仅是造就其美丽色彩的重要原因,且由于分相和析晶处更易风化,为鉴定它们的新旧和年代提供了重要依据. 5 表面裂纹和微小伤痕 瓷釉表面的裂纹和微小伤痕是古旧物的另一特点,在显微镜下它们可以被观察得更清楚(见封三的图5) . 以上是我们对南宋官窑陶瓷釉面上的破孔和釉面风化现象的部分观察. 目前结果令人鼓舞. 沿着这条以釉面上的物理、化学和生物学过程为基础的路走下去,我们希望能够找到一些令人信服而又简单易行的方法来鉴定古陶瓷的年代和辨别真假。www.
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