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白色紫砂壶的秘密自然温度控制与呈色之谜

在龙窑的高温世界里,温度控制是一项极富技术挑战的任务。不同类型的陶器和各种大小的原料,在烧制过程中需要精确控制其温度,不得超过5摄氏度,这个范围对于保证陶瓷品质至关重要。一旦超出这个临界点,就可能导致产品不够致密或形状发生变形。在1000多度高温下,仅凭经验就能把窑炉内部各区域温度保持在这么微小差异之内,是对窑主技术水平的一大考验。因此,一般来说,只有经验丰富、行家里手的地道窑主才能指挥投放木柴的人员工作,尤其是在后期长达二十多小时的柴烧阶段,他们几乎寸步不离,以免一时疏忽影响最终成品。

整个烧制过程中,通过投放木柴口观看窑炉内部颜色变化,可以确定何时投入多少量的木柴。500摄氏度时是暗红色;700摄氏度时转为鲜红色;800摄氏度处呈橘黄;1000摄氏度则是浅灰白色;1300摄氏度之后变为耀眼无色的透明状态。而1600摄氏度以上,则达到耀眼无色的透明状态。

在烧制期间,木材燃烧需要大量氧气。如果空气流通不畅或供氧不足,便会产生大量一氧化碳,而如果供氧充足,则燃烧后的余留游离氧含量也会增加。当游离氧含量低于1%,一氧化碳含量介于2%到4%之间,那么就是还原性环境;当游离氧含量介于1%到1.5%之间,就是中性环境;而若游离氧含量超过4%,便进入了强还原性的环境。在强还原性环境下,即使达到8%至10%,反应依然按照SiO2—Al2O3—Fe2O3·FeO系相图进行,但由于紫砂泥中的其他成分,如钙、镁、钾和钠等,也参与了反应,因此实际上所需温度要低于1400℃。

紫砂泥通常需要在1150至1180℃(光学高温计测定)的条件下完成焼成,而三角测温锥显示出的温度区间为1200至1270℃。相比之下,红泥和绿泥则耐火性能更好,其中绿泥甚至能够承受更高的工艺要求。在这样的条件下,当紫砂泥中的矿物质扩散速度并不显著且赤铁矿未形成固态相,使得制品呈现出深红色(低温)或者是深紫红色(高温)。然而,如果是在还原性气氛中进行燒製,那么反应将遵循SiO2—Al2O3—FeO系相图,在1100℃左右形成共熔液体,从而导致产品表面因晶体结晶生成泡沫,同时也因为过多分解气体无法逸出造成鼓泡问题,最终成为废品。