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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700541961]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 瓷釉的问世
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素陶虽然远比干燥的泥土坚硬，但是由于内部的原子之间的共价键并不十分牢固，强度远远赶不上岩石。一旦遭到外力撞击，烧制建立起来的共价键发生断裂，素陶会随着一声脆响化作碎片，这种易碎性可以说是陶器的重大缺点。
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素陶还有一个缺点，它的表面分布着无数细微的小孔，水分和空气可以自由通过这些小孔。今天，许多家庭还在使用素陶花盆，原因就是水分和空气能从花盆的侧壁进入泥土中，与植物的根系接触，从而防止出现烂根的情况。虽然由于素陶具有这种特性而适合制作花盆，但是如果将素陶用于制作茶杯、水壶则会出现问题。
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瓷釉是弥补这个缺陷的最好材料。在黏土表面涂上一层特殊的矿石粉末或灰浆后再进行烧制，陶器表面会形成琉璃质薄层，从而堵住细孔，增强整体强度和防水性。而且，晶莹的琉璃层会在陶器表面产生流光溢彩的效果，为陶器的器物之美平添神韵。
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燃烧木材产生的灰烬中含有钾盐等碱性物质。这些碱性物质可以在高温下渗入硅氧结合体中，临时切断共价键，使氧化硅更容易熔化，最终冷却时就会产生琉璃层。也许，人类正是通过这种木灰类“自然瓷釉”才在偶然间领悟了瓷釉的妙处。中国早在商朝（公元前17世纪至公元前11世纪）时就已经使用瓷釉，并在西汉晚期开发出了以氧化铅为主的矿物质瓷釉，带有鲜绿色的铅釉陶器就此问世。
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不同种类的瓷釉与不同种类的黏土、烧制温度等要素相互结合，诞生了颜色、风格各异的陶器，同时为陶瓷带来了新的艺术价值。直到今天，瓷釉的奥妙依旧值得我们去探索，即使是富有经验的陶瓷艺术家都需要经过反复试验才能做出一件满意的作品。现代科学正在逐步深入研究陶瓷领域的奥秘，可即使利用最先进的科学技术也难以制作出完全符合设想的陶瓷作品。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700541962]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 白瓷的问世
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笔者在访谈一位陶艺家时曾经听到这样的观点：简而言之，陶瓷的发展史其实就是白瓷的发展史。因为白色的容器更能衬托出食物本身的颜色，令食物色彩鲜明，让人更有食欲。正如自古以来美容师们将保养出洁白、光滑的肌肤当作目标一般，陶艺家们也将制作出纯白而鲜亮的白瓷当作毕生的追求。
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今天的我们已经对白瓷司空见惯，其中大部分不属于陶器而被称为瓷器。陶器指的是以黏土为主要原料，在800～1 250℃条件下烧制的器物。刚出窑的陶器不透光，整体呈浅褐色，厚度较大、易破碎，被敲击时发出闷响，比较有代表性的陶器就是我们平时使用的厚壁茶杯和砂锅。
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与陶器不同，瓷器颜色洁白、表面光滑、硬度极高，敲击时发出金属般的清脆之声，隐约透明却具有良好的防水性，表面几乎没有凹凸不平的部分而易于清洗，所以看起来很洁净，非常适合作为餐饮器具。
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提到瓷器与陶器在制作中的不同点，主要有原料和烧制温度两个方面。将石英或长石、高岭石反复多次碾成粉末，加水揉制成型之后经过几次低温预烧制，最后用约1 300℃的高温进行烧制。最终，器物表面的瓷釉彻底熔化、渗透进器物，从而形成光滑而艳丽的瓷器。
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得到纯色白瓷的关键在于，黏土不得含具有显色功能的重金属离子。在天然矿物质中存在大量具有显色功能的各种金属离子。例如，即使是相同的刚玉矿石中，如果含有微量的铬就会使瓷器带有类似红宝石的红色；如果含有铁或钛就会使瓷器带有类似蓝宝石的颜色。无论是陶器还是瓷器，基本上由陶土或瓷釉所含有的金属离子决定了器物的颜色。
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到了中国的东汉，著名的青瓷诞生了。由于原料中含有微量的铁，导致器物呈现出美丽的青绿色。到了公元6世纪后期，也就是中国的隋朝，完全不含铁的高岭土进入人们的视野，纯色白瓷终于可以大批量生产。后来的历史证明，纯色白瓷是非常伟大的发明。
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宋代的瓷器
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700541963]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 白瓷渡海
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经过唐、五代、宋，白瓷的制作技术获得了长足的发展，尤其是在极为注重文化艺术的北宋时期，政府甚至指定了官窑专门生产供宫廷使用的瓷器。当时，景德镇作为世界陶瓷文化的中心而繁荣一时。喜好艺术的清朝乾隆皇帝曾经留下“赵宋官窑晨星看”的诗句，将那个时代的官窑瓷视若珍宝。
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北宋时期规模最大的民用瓷器烧制窑是磁州窑，而且“瓷器”一词也源自“磁州”。由于是民窑，那里生产的瓷器在装饰性上远超景德镇生产的瓷器，在瓷器绘画的装饰技法上也更为创新。
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进入元朝之后，东西方交流步入了一个崭新的繁荣阶段，这给瓷器发展带来了新的机遇——含有金属钴的颜料与纯色白瓷的融合，造就了众多著名的瓷器文物。今天，在我们生活中极为熟悉的白瓷上绘制青色纹路的青花瓷就诞生于那个年代。这些青花瓷大量出口土耳其、埃及等地，深受各国民众喜爱。
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中国历代王朝出产的瓷器，以其无比的魅力令世界为之倾倒，与中国隔海相望的日本也未能例外。虽然当时日本的陶艺生产也进入鼎盛时期，但是产品主要是陶器，还没有掌握纯色白瓷的烧制技术。但是，进入安土桃山时代[1]后，随着茶道的馨香席卷日本，日本民众对陶瓷器皿的需求也越来越大。
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