紫砂壶硬核知识：紫砂泥的化学成份分析和烧成影响

紫砂泥的开发和利用的历史，要比紫砂壶的历史悠久得多。据考古发掘来看，六朝墓葬青瓷、唐代古龙窑青瓷等胎质均为紫砂士，虽说当时仅当普通陶土来使用，但却为后世紫砂的发展，明代紫砂壶的诞生，奠定了基础。

先民们是在长期的生产实践中，逐步发现并开发和利用紫砂泥的。

紫砂泥最早开发和利用的地区，是丁蜀镇的黄龙山及附近地区。由于受生产力水平的限制，早期开采紫砂泥只能以人工为主，牲畜为辅，开采规模不大，发掘量也不大，品种也有限。

开采范围更是局限于黄龙山及附近地区，故被误认为黄龙山及附近地区才出产紫砂泥，黄龙山及附近地区出产的紫砂泥，才是“正宗紫砂泥”。

建国之后，随着现代陶业的发展，丁蜀成立了国营陶瓷公司，引入了专业的地质勘探，辅以机械化设备，开采的地域和规模不断扩大，比如四号井就是有史以来挖掘最深的矿井，光主斜井掘进进尺就有210米。

紫砂泥过量地被发掘，不仅量多，而且品种齐全，过去人力不可为，现代都可以轻易取得。同时随着现代加工条件、技术手段的进步，再加上现代人的智慧，各种各样的紫砂泥层出不穷。

题外话：这么多样的紫砂泥，我们该如何分辨泥的好坏？

主要把握住三点：

一、质感是否清晰，原矿泥质感清晰，色料泥略显模糊；

二、色泽是否鲜艳，原矿泥红而不艳，墨而不黑，色料泥色泽鲜艳；

三、光泽是否明显，优质泥料，色淡而隐现光泽，经久使用，则温润如玉，新壶光亮，则透气性差。

矿物组成

宜兴紫砂泥的矿物组成主要由：水云母、高岭石、石英碎屑、白云母、褐铁矿、游离铁氧化物及黏土矿物等。

影响

原料的矿物组成，决定着坯体在烧成过程中的物理化学变化。

同一元素以不同的形态存在，其所起的作用是不一样的。例如，氧化硅若以不同的结晶形式——游离态（泥料中的游离石英）和结合态（黏土分子中的氧化硅，长石中的氧化硅）存在，其作用和性质就不一样。泥料中各种组成的物理状态，如粉碎细度、混合的均一性等，很大程度上也决定着坯体在烧成过程中的变化。

不同地区的泥料，其矿物组成是不一样的，即使把化学成分配得极为相近，也不可能得到完全一样的烧成性能。

所以这才有了本山、外山之分，性能之所以会不同，就是这个原因。

化学组成

宜兴紫砂泥的化学组成：二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）、三氧化二铁（FeO3）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化钾（K2O）、氧化钠（NasO）、二氧化钛（TiO2）等，用光谱分析，尚有微量元素锰、钡、擦、钒、铬、销、锌、钻、镍、磷等。主要化学成分的含量大致为二氧化硅50%~70%、三氧化二铝（AlO3）15%~30%、三氧化二铁（FeO3）1%~9%、氧化钙（CaO）1%以内、氧化镁（MgO）1%以内、氧化钾（K2O）3%以内、氧化钠（NazO）1%以内、二氧化钛（TiO2）1%以内（大体如此，个体会有差异）。

影响

泥料的化学组成，也是决定坯体在烧成过程中物理化学变化的因素。

化学成分的不同，不仅使坯体在烧成过程中产生不同的物理化学变化，同时在烧成以后，也会使坯体具备不同的物理化学性能（下文具体分析）。

紫砂泥的定性分析

我们主要分析紫砂泥中的主要成分：二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）、三氧化二铁（FeO3）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化钾（K2O）、氧化钠（Na2O）、二氧化钛（TiO2）以各种氧化物在做成紫砂壶进窑烧制过程中产生的作用。

Sio2（二氧化硅）：酸性氧化物，以砂状石英的形态夹在泥质中，一部分和黏土在高温下生成莫来石，成为紫砂壶的骨架，另一部分，则与长石中的碱土金属氧化物，在高温下生成玻璃物质*，填充于胎体的骨架之间，同样提高紫砂壶胎体的机械强度和成品的致密度；SiO2在烧成和冷却过程中体积变化较大，SiO2含量过大，会降低热稳定性，减少可塑性、粘结力、收缩率。

*玻璃物质：这部分含量的多寡影响成品壶烧成后的水色，通俗的来说，含量高则出窑的水色效果更出彩，反之则质朴黯淡，所以也有人为添加含硅酸盐的矿料或者直接加入硅酸钠（即玻璃水、水玻璃），硅酸盐对人体是无害的，紫砂壶烧成后会呈现喜人的光泽，也就是我们常说的——玻璃相。所以这是一个需要考量的问题，到底是追求紫砂壶出窑的水色，在泥料的调配上下功夫，让其卖相更好，还是墨守成规，遵循古法，追求质朴，靠后期的泡养，把紫砂壶养出彩。

Al2O3（三氧化二铝）：中性氧化物，主要与硅在高温下生成莫来石，成为胎体的骨架，并能提高烧成温度，扩大紫砂壶的烧结范围，提高成品壶的机械强度、化学稳定性和热稳定性。氧化铝对烧成温度有较大的影响，在20%左右，烧成温度变化不大，若低于15%，则会明显降低烧成温度，缩小烧结范围，降低热稳定性，极易造成紫砂壶的变形。

Fe3O2（三氧化二铁）：一种红褐色或猪肝色着色氧化物，随着含量的多少、组成的不同和烧成气氛的不同，能使紫砂壶呈黄色、青色、灰色、红色等。另外它还有较强的助熔作用，能降低紫砂壶的烧成温度，也是矿料中的矿化剂，能促进烧结。

CaO（氧化钙）：金属氧化物，高温下能与二氧化硅形成低共熔物—一偏硅酸钙（CaO·SiO），也起到助熔作用，降低还料烧成温度，增加坯料的致密度，提高紫砂壶的机械强度。还原气氛下，CaO可以增强Fe3O2的着色作用，在捂灰和还原烧中起到作用。

MgO（氧化镁）：金属氧化物，在紫砂壶的烧制过程中，与二氧化硅、三氧化二铝发生反应，生成熔点较低的堇青石，减小紫砂壶的膨胀系数。

K2O（氧化钾）：金属氧化物，易溶于水，且熔点低，是陶瓷坯、釉的主要熔剂，能降低烧成温度。还能熔融部分二氧化硅形成玻璃相，填充于胎体的骨架之间，加速莫来石成长。

TiO2（二氧化钛）：着色金属氧化物，氧化气氛中烧制呈黄色，还原气氛中烧制呈不稳定的灰色。换句话说TiO2的多寡影响成品壶的颜色。所以金属氧化物里，和朱泥加铁红粉一样，要使得段泥颜色纯、亮、嫩、就会额外加氧化钛。

这一期我们讲完了紫砂泥的化学成份分析和烧成影响，下一期我们针对成品紫砂壶的泥料具体分析。

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