在陶瓷燒制的過程中，由原料和燒制工藝，共同決定了陶瓷成品的外觀、結(jié)構(gòu)和性能，因此古陶瓷的原料來源和燒制工藝研究一直是十分重要的科技考古課題。公元六世紀晚期是中國北方地區(qū)白瓷的創(chuàng)燒期，而邢窯是北方地區(qū)生產(chǎn)白瓷的重要窯口，經(jīng)考古發(fā)掘發(fā)現(xiàn)了北朝晚期的窯爐和數(shù)量較多的青瓷和早期白瓷，為研究白瓷起源和北方地區(qū)的制瓷技術(shù)提供了重要的實物資料。近日，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所魯曉珂高級工程師帶領(lǐng)研究團隊針對邢窯內(nèi)丘服務(wù)樓窯址出土的早期白瓷和青瓷開展系統(tǒng)研究，并在邢窯早期制瓷原料和燒制工藝方面取得新進展。

研究團隊采用電感耦合等離子體質(zhì)譜和熱電離質(zhì)譜技術(shù)，重點分析了胎釉原料的微量元素含量和鍶同位素特征。結(jié)果表明，邢窯早期瓷胎的微量元素統(tǒng)計模式明顯可以分為兩類，邢窯陶工在開發(fā)早期白瓷這一新品種的過程中有意識地選擇了一種有別于青瓷的更為優(yōu)質(zhì)的原料制胎，這種胎料中與鋯石、銳鈦礦等雜質(zhì)賦存密切相關(guān)的V、Cr、Ni、Nb、Ta、Zr和Hf等微量元素含量普遍小于青瓷胎。鍶同位素混合模式分析表明，邢窯早期的大部分樣品不符合草木灰配以胎料的制釉方式，應(yīng)該是采用了草木灰混合其他制釉黏土。同時，早期白瓷釉與青瓷釉的鍶同位素特征存在一定差異，說明在制作過程中邢窯陶工為了提高釉面白度對釉料配方也進行了優(yōu)化，體現(xiàn)了為創(chuàng)燒早期白瓷這個新品種而做出的制瓷原料變革。相關(guān)成果發(fā)表于《文物保護與考古科學(xué)》（2024,36(1),11-20）。該論文第一作者及通訊作者為魯曉珂高級工程師。

研究團隊采用熱膨脹儀、X射線光電子能譜儀和掃描電子顯微鏡等多種分析技術(shù)相結(jié)合，從燒成溫度、燒制氣氛、顯微結(jié)構(gòu)等角度揭示了青瓷和早期白瓷燒制工藝和技術(shù)特征的差異。結(jié)果表明，邢窯六世紀晚期制瓷已采用高溫還原燒成技術(shù)，這符合其半倒焰式饅頭窯并以柴做燃料的特點。大部分瓷器樣品的燒成溫度介于1200℃～1300℃，較高的燒成溫度使得瓷釉以玻璃相為主，釉中存在少量氣泡和未熔石英顆粒，胎釉交界處則密布鈣長石晶體，形成中間層。其中，早期白瓷的燒成溫度略低于青瓷，其均值分別為1242℃和1279℃；這表明邢窯陶工為提高瓷器外觀白度，采取了降低燒成溫度的措施，從而減少高溫下瓷釉流動積聚呈深色，體現(xiàn)了為創(chuàng)燒早期白瓷這個新品種而做出的燒制工藝變革。這些探索變革和經(jīng)驗積累使得邢窯在隋代晚期率先燒制出了真正意義上的白瓷，正式開啟了中國歷史上“南青北白”的瓷業(yè)新格局，成為中國陶瓷發(fā)展史上的一個重要里程碑。相關(guān)成果發(fā)表于國際著名科技考古期刊《Archaeometry》(2024,https://doi.org/10.1111/arcm.12969)。該論文第一作者為上海硅酸鹽所畢業(yè)碩士研究生宗若菲，通訊作者為魯曉珂高級工程師。

以上研究工作得到國家自然科學(xué)基金等項目的支持。

邢窯早期瓷器樣品胎的微量元素二維對應(yīng)分析圖??邢窯早期瓷器樣品釉的1/Sr含量-87Sr/86Sr散點圖

邢窯早期典型樣品的斷面微觀結(jié)構(gòu)

邢窯北朝晚期的窯爐