【科普花园】缺陷的美丽-冰裂纹

2021-04-22

我裂开了,但却被更多人追捧了

如何烧制一个“裂开的瓷器?

  或许你曾在故宫博物馆中看到过这尊清雍正仿哥窑弥勒佛鎏金像。

  佛像的僧衣袈裟上的纹路自然,特点鲜明,这其实运用了一种名叫“开片”的技术。

  “开片”又名冰裂纹,是指瓷器釉面的一种自然开裂现象,被广泛运用在烧制瓷器上。自然情况下,瓷器历年既久,表面釉层会渐渐内裂形成裂纹,或呈鱼子纹,或呈牛毛纹。

牛毛纹开片(图片来源:https://www.sohu.com/a/216190343_388688

  冰裂纹独一无二、变化多样,人们开始想主动控制瓷器釉面的开片。人为开片始于宋代“哥窑”。“哥窑”名列宋代五大名窑,在陶瓷史上有举足轻重的地位。哥窑瓷器釉面润泽如酥,颜色有炒米黄、青灰等。釉层较厚,釉面开有大小各异的纹片,俗称“金丝铁线”,这也是传世哥窑的主要特征之一。

  “金丝铁线”的发现,竟然是一场醋意引发的“乌龙”

  关于金丝铁线曾有一个传说。相传,宋代龙泉县有两兄弟,章生一、章生二,他们的父亲因擅长制青瓷而闻名遐迩。生一、生二兄弟俩自小随父学艺,老大章生一厚道、肯学、吃苦,深得其父真传,章生二亦有绝技在身。

  章父去世后,兄弟分家,各开窑厂。老大章生一所开的窑厂即为哥窑,老二章生二所开的窑厂即为弟窑。兄弟俩都烧造青瓷,各有成就。但老大技高一筹,烧出“紫口铁足”的青瓷,一时名满天下,其声名传至皇帝,龙颜大悦,钦定章生一为其烧造青瓷。烧制过程中,老二心眼小,心生妒意,趁其兄不注意,打开窑门使冷空气进入,造成满窑瓷器的表面的釉面全都开裂了。

  裂纹有大有小,有长有短,有粗有细,有曲有直,且形状各异,有的像鱼子,有的像柳叶,有的像蟹爪。老大欲哭无泪,痛定思痛之后,他重新振作精神,他泡了一杯茶,把浓浓的茶水涂在瓷器上,裂纹马上变成茶色线条,他又把墨汁涂上去,裂纹立即变成黑色线条,这样,不经意中形成“金丝铁线”。

  传说是否真假我们不知,冰裂纹原本是瓷器的缺陷,但它的自然天成、变幻无穷和独一无二,让人们为之着迷,至今仍然受到许多人追捧。

  如何烧制出带冰裂纹的瓷器?

  上文中提到章生二打开窑门使冷空气进入,造成其兄满窑瓷器釉面都开裂了,这是因为:当冷空气进入窑内,瓷器表面的釉面受冷,由于热胀冷缩,釉面快速收缩,但是此时内部坯体的温度下降的很少,这样釉面就会受到坯体阻止釉面收缩的拉力(如图5)。当釉层表面产生拉应力超过釉层的强度,釉面就会开裂。

  或许你会想问,烧窑时瓷器随炉冷却为什么不会造成釉面开裂呢?那是因为随炉冷却时虽然也是釉面开始冷却,但是冷却的速度比较慢,使得冷却过程中受到的拉应力比较小,达不到釉层的强度,也就不会开裂了。

  同样如果在炉温较高的时候打开窑门,使得釉面受冷更迅速,那么釉面开裂的纹路会更细一些。这是因为釉面受冷越迅速,釉面的收缩就会越大,表面产生的拉应力就越大,这样在很小的面积上釉层表面的拉应力就会超过釉层的强度,从整体来看产生的纹路就更细。

  现如今瓷器制作者可以通过设计坯体和釉面的热膨胀系数,使得釉面的热膨胀系数比坯体的大一些,这样即使烧窑随炉冷却时,釉层也会因为收缩率大,使得其表面产生更大的拉应力超过本身的强度而出现开裂。

  裂纹形成的实时研究

  裂纹是从釉层表面开始开裂还是从内部开始开裂呢?为了弄清楚这个问题,我们做了一个试验。我们通过高速相机拍摄了水冷冲击下半透明陶瓷片上的裂纹扩展(类似于瓷器表面的釉面受冷),发现裂纹会从受到冷冲击的表面生成裂纹往陶瓷片内部扩展(图6)。慢慢的一些裂纹会停止扩展,而其他的继续扩展,根据裂纹的总垂直长度的长短,可以将它分为不同级别。

陶瓷在冷冲击下的热震裂纹扩展(图片来源:自制)

  那么如果表面是受热的话,会否开裂呢?同样我们也做了一个试验。我们通过高速相机拍摄了火焰热冲击下半透明陶瓷片上的裂纹扩展(类似于瓷器表面的釉面受热),发现从陶瓷内部开始产生裂纹开裂,向两侧扩展(图7).