拉曼技术对中国古代高温釉瓷釉烧温度的无损分析研究

釉烧温度是古代不同时期、不同地域古陶瓷烧制技术水平的重要标志，是形成丰富多彩古瓷品种的重要工艺参数与技术关键。对于完整器物，目前还没有一种在不取样情况下直接测量瓷器釉烧温度的技术方法。法国国家科研中心Phillippe教授领导的课题组，长期以来利用拉曼技术研究瓷器表面釉层拉曼光谱特征与其釉烧温度的关系，在无损测量瓷器釉烧温度方面开展了积极地探索。本项目组的前期工作证实了此方法的可行性，同时发现这一技术思路在中国古瓷的研究中并非是一项可直接采用的成熟技术方法，瓷釉化学组成、烧成气氛对拉曼数据的影响都有深入研究的必要。本项目拟从中国古瓷中最典型的高温釉（钙釉、钙碱釉）入手，对具有不同化学组成和烧成气氛的古瓷样品进行拉曼光谱分析，建立拉曼数据与热膨胀分析等技术方法测量的釉烧温度数据、实验室模拟样品釉烧温度数据之间的关系，确定校正因素，完善技术方法，以解决古陶瓷完整器物釉烧温度无法测量的问题。

瓷釉的拉曼光谱谱图主要受釉料的成分和烧制工艺影响，因此利用瓷釉的拉曼光谱研究其光谱特征值（Ip值）与釉瓷的成分组成和烧制温度之间的关系具有重要的理论和实践意义。针对中国古瓷中典型的钙釉、钙碱釉系瓷釉的成分特点，本项目设计了一系列在不同温度、气氛和窑炉条件下模拟烧制的配方样品。通过对这些模拟样品的拉曼光谱分析，立体地构建了CaO、K2O两个主要助熔剂含量，烧成温度和烧成气氛对拉曼光谱的综合影响规律，建立了在实验室模拟条件下，不同助熔剂类型瓷釉的拉曼光谱特征数据（Ip值）、釉烧温度及烧成气氛的多条件定量测量模型，该模型对研究与模拟釉成分类似的传世品完整器的釉烧温度、分类和产地研究都有着极为重要的作用。在古瓷传世品和瓷片样品的方法研究中，本项目对不同地区和时代典型的中国传统高温釉(钙釉及钙碱釉)青瓷、白瓷样品对应的传世品及瓷片样品进行了拉曼和成分测试，在理论模型基础上，摸索了一套实际样品烧成温度和烧成气氛等因素的推算方法，建立了利用拉曼技术对中国古代典型的钙釉和钙碱釉体系古瓷样品釉烧温度的无损测试方法。.作为古陶瓷重要工艺参数之一的釉烧温度的无损测试方法不仅对于古瓷器完整器物科学内涵的揭示有极为重要的作用，也因无需取样，对样品尺寸、釉的厚薄没有限制，不仅可应用于古陶瓷馆藏完整器物釉烧温度测量，也大大扩展了古瓷残片样品的可测种类，同时这一模型和方法的建立，对古陶瓷类群分析和产地判别的研究提供有利的数据支撑。