引言
20世纪八十年代至今，景德镇市陶瓷考古研究所对御窑遗址进行了多次考古发掘，出土了大量遗迹、遗物，为研究明代御窑制度及烧造工艺提供了科学的实物依据。在发掘出土的大量御窑瓷片中，除了明清不同时期的名品外，还有一些灰色胎体的单色釉器物瓷片。
为了研究这类单色釉瓷器的制作工艺，探究其与宋、元时期相近器物制作工艺的异同，景德镇市陶瓷考古研究所与北京大学考古文博学院合作，对御窑遗址出土宣德时期的天青釉（图一）、细纹片灰白釉（图二），以及成化时期的大纹片青釉标本（图三），进行了科学检测与数据分析。
图一
图二
图三
一、实验方法与测试数据
1、烧成温度
仪器型号： 光学热膨胀仪，BAHR DIL-806
测试条件： 升温时间：140min
样品加热上限： 1300℃
样品分辨率： 50 nm
温度精度： 0.1 ℃
结果参见表一：
2、瓷胎吸水率
测定方法： GBT 3810.3-2006 煮沸法
测定时间： 3h
结果参见表二：
3、瓷釉及胎体元素组成(XRF)
仪器型号： Horiba公司XGT-7000型，可测Na及以后各元素
测试条件： XGT：1.2 mm，
测试时间： 150s
X射线管电压： 30 kV
X射线管电流： 0.103 mA
测试结果参见表三：
二、分析与讨论
从表一烧成温度测试结果可知：三片灰胎器物烧成温度均在1220℃左右，三者之间烧成温度差别不大，并和御器厂其他器物的平均烧成温度1250℃接近。
根据表二吸水率测试结果得知，宣德天青釉瓷胎吸水率为0.47%，灰白釉瓷胎吸水率为0.33%，而成化大纹片青釉瓷胎吸水率仅为0.20%。吸水率的高低反映出瓷胎的致密程度不同，这说明这片成化大纹片青釉瓷胎要比另两片宣德灰胎更为致密。
从表三数据与同期青花等常见器物测试结果相比得知，这两块宣德测试标本釉中K2O含量显著偏高，而CaO含量较低，这使得宣德天青釉和灰白釉都达到了碱钙釉的水平。通常此时的青花等器物釉主要为钙碱釉。我们知道，釉灰通常为熟石灰和草木灰炼制而成，是釉中CaO的主要提供者。而釉果则以K2O为主要助熔剂，是一类K2O含量比制胎瓷石高的原料，是釉中K2O的主要来源。景德镇工匠通常情况下按照釉灰8%--25%，釉果75%--92%的比例来调配传统的高温釉。本次测试的宣德瓷片CaO含量相对较低，K2O含量则比较高，表明这两片宣德灰胎瓷器在配釉时釉灰的用量比较低，釉果的用量则较高。
成化青釉标本中K2O含量也明显偏高。K2O含量的提高，会使得釉在高温下粘度大大增加，降低烧成难度，但也会使釉中气泡含量增大，从而产生乳浊效果。这是南宋以后龙泉窑等青釉瓷器玉质感较强的主要原因。同时，成化青釉比宣德单色釉中CaO的含量高出一倍左右，而CaO含量增高说明成化青釉釉灰的用量较宣德单色釉有所增加。
比较以上测试残片，发现成化青釉釉层更为透明，这应该是由釉中釉灰用量比较高造成的。CaO作为助熔剂提高了釉的高温流动性，从而使得釉更易熔透，得到更为透明的釉层。
测试的宣德天青釉残片标本，CoO含量为0.07%。钴在釉中应起到呈色剂的作用，可以形成较为稳定的蓝色。因此这件天青釉的蓝色调主要是因为钴蓝呈色造成。
虽然这件宣德天青釉外观和汝窑天青釉色非常接近，但其呈色机理却完全不同。根据之前学者的研究，汝窑和钧窑的天青釉色主要是由于烧成时釉出现液液分相而出现的结构呈色（部分学者认为是瑞利散射致色，部分学者认为可能是由于液液分相形成的非晶光子致色）。
但宣德天青釉显然是基于化学原理的离子发色。从元朝开始，钴料被引入到景德镇瓷器的烧造中，其呈色效果和色调逐渐被当地窑工熟练掌握。随着技术的进步，钴蓝不仅成为绘画青花图案的色料，同时也成为配制祭蓝釉的最重要呈色原料。我们的分析表明，至迟到了宣德时期，窑工们通过在青釉釉料配方中添加少量钴料，使得烧成后釉色青中闪蓝，得到了非常稳定的天青色。这种方法使得天青釉烧成从当时技术不可控的物理显色变为可控的化学显色，既降低了烧成难度，又保证了烧成后釉色达到预期色标，大大提高了成品率。这种天青釉烧成技术，是御厂工匠基于对钴料呈色机理熟练掌握后的创新和发明，是继青花、高温蓝釉后的第三种钴蓝呈色品类。
同时，天青釉中MnO含量达到0.5%以上，因此所用钴料应为一种高锰的钴土矿，即国产钴料。
成化大纹片青釉的Fe2O3含量为2.5%左右，口沿红褐色Fe2O3含量达到5.66%，器物口沿与器身青釉的Fe2O3含量相差两倍以上，这说明口沿红褐色为含铁量较高的釉料。这种红褐色釉层，作为一种特殊的装饰形式，在宣德以后常用于涂抹在器物口沿或者圈足。
三、总结
本次科技检测，旨在测试明代灰胎单色釉瓷器的烧成温度、瓷胎致密程度、胎釉元素组成几个问题。由于这类灰胎单色釉瓷器与御器厂生产的其他品种瓷器差异较大，而与宋元瓷器在外观上更为接近，因此，检测灰胎单色釉瓷器，比较它与御器厂其他品种瓷器的异同之处，可以发现御器厂为追求宋元瓷器效果而进行的原料与工艺上的改进。
稍显遗憾的是，本次科技检测标本数量过少，检测结果能否代表宣德、成化时期灰胎瓷器的普遍规律，需结合目测观察以及更多标本的检测才能确定。
根据景德镇市考古研究所工作人员对大量灰胎瓷器的细致观察，结合本次检测结果，我们可以对宣德、成化时期的灰胎瓷器得出以下初步认识：
观察宣德、成化时期灰胎瓷器的胎质，可发现成化胎质明显比宣德时期胎质致密。结合本次测试中成化瓷胎吸水率低于宣德瓷胎吸水率的结果，可推断出御器厂工匠逐步改进灰胎瓷器胎土质地的过程。
三片灰胎瓷器烧成温度均为1220℃左右。如果这是宣德、成化时期灰胎瓷器的普遍烧成温度，则与青花、白釉等御器厂其他高温瓷器烧成温度相同，说明御器厂窑炉能满足一窑烧造多种釉色瓷器的温度要求。
三件瓷片釉的成分分析结果表明，它们均使用了碱钙釉，与御器厂其他瓷器的钙碱釉不同。这应该不是特例，而是为生产特定釉色而特意改变釉料配方而形成的。
本次检测的宣德天青釉标本表明，釉中以国产钴料作为呈色剂。虽然只检测了一片标本，但其他呈色相同的宣德天青釉瓷器呈色原理应与之相同。这是御器厂窑工的巧妙创新，大大提高了天青釉的烧成率。
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