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窑炉的温度控制与制品呈色探索自然之美十大茶壶壶型分类

在龙窑的高温环境中,温度控制是一项极富技术含量的任务。不同类型的陶器和各种大小的原料生坯,都需要在烧制过程中保持精确的温度控制,差异不能超过5摄氏度。这一点对于避免致密度不够或变形至关重要。而在1000多摄氏度高温下,将不同区域内温度维持在如此小范围之内,是完全依赖于经验积累。因此,一般来说,窑主必须是有丰富经验的人物,他们负责指挥投入木柴人的工作,尤其是在后期二十多小时的柴火处理期间,这段时间里几乎寸步不离,以确保每一次操作都能达到最佳效果。在烧制过程中,通过投入木柴口观看窑炉内部颜色变化来确定何时投入木柴以及数量。此刻燃烧出的颜色暗示了温度:500℃时为暗红色;700℃时转为鲜红色;800℃时则是橘黄色的状态;1000℃以上会呈浅灰白色,而1300℃甚至1600℃的时候,则可见耀眼无色的透明光芒。

当木材燃烧消耗大量氧气时,如果空气流通不足或供氧不足,便可能产生大量一氧化碳(CO),而如果供应充足,还会留有一定比例游离氧(O2)。根据这些条件,可以判断出窑炉中的气氛状况。一旦CO含量介于2%到4%,并且游离氧含量低于1%,便构成了还原性质较强的一种还原性氛围;若游离氧占比介于1%到1.5%,则为中性的环境;而当游离氧超过4%,即形成了一种有利于反应进行、具有较强oxidizing特性的环境。如果达到了8%至10%甚至更高,那么就进入了一个非常激烈的oxidizing情况。

这种oxidizing的情况下,反应按照SiO2—Al2O3—Fe2O3·FeO系相图进行,在1400摄氏度以下不会生成液相,也不会形成低共熔物。但紫砂泥由于包含其他矿物成分,如二氧化钙、镁酸盐、二 氧化钾及硫酸盐等,因此实际上所需达到的是更低一些的温度,比如1150-1180摄氏度(根据光学高温计测得),三角测温锥则显示1200-1270摄氏度。另一方面,对于红泥,它们通常需要1100摄氏度才能完成烧结过程,而绿泥由于耐火性能更好,其最高使用温度也远超紫泥。

在这段时间内,即使是在适宜条件下(例如1150-1180摄氏度)紫砂泥各个矿物相扩散速度并不快,使得赤铁矿作为一种独立存在的事实被抑制,从而导致产品呈现出红褪色(低温)或者深紫罗兰色的外观(高温)。如果此刻采用还原性质较强的环境来烘焙,则反应将遵循SiO2—Al2O3—FeO系相图规律,在1100摄氏度左右形成液相,并发生化学变化,使得产品表面因热压作用变得紧凑,但碳素沉积增加,同时还原过程释放出的气体无法顺畅排放造成鼓泡,这往往导致废品。