腐蚀百科|中国古代钧釉瓷三种腐蚀类型及其成因分析

2022-03-22 14:13:22 作者：李志敏来源：北京科技大学分享至：

地球环境中的所有材料都会遭受环境腐蚀，腐蚀程度、速率、现象和机理取决于材料成分、结构以及环境因素。硅酸盐玻璃、陶瓷和金属腐蚀一直是现代材料腐蚀科学研究的重点和热点。

我国古代陶瓷有着悠久历史和辉煌成就，在科技史和工艺史上占有重要地位。古陶瓷为研究玻璃与陶瓷在自然埋藏下长期腐蚀提供了有效标本。古陶瓷腐蚀现象、腐蚀产物以及腐蚀过程等研究成果不仅能提升该领域的科学认知水平，也可为古代瓷器的保护与现代陶瓷研发提供科学借鉴。

古代钧釉瓷是一类结构复杂、具有独特釉色的瓷器。北京科技大学的研究人员以河南禹州钧台窑遗址、河北黄骅海丰镇遗址、山东济南恒隆广场和青州云门剧院出土钧釉瓷以及河南鲁山段店窑遗址出土花釉瓷（俗称唐钧）标本为研究对象，深入研究钧瓷釉的腐蚀层、腐蚀产物、腐蚀现象和腐蚀过程等关键问题。

分析研究表明，所分析样品瓷釉主要以钙釉为主，部分样品为钙碱釉。釉中存在大量晶体和分相结构。瓷釉产生三种腐蚀类型：

Ⅰ型，釉中析出的树枝状或柱状硅灰石晶体（CaSiO3）裸露在釉层，优先于周围玻璃相腐蚀，腐蚀过程主要是硅灰石溶解，释放钙离子和硅胶体，腐蚀后在釉层形成规则的树枝状或柱状凹坑。

Ⅱ型，富CaO的孤立液滴或连通状分相结构相对富SiO2基底玻璃相优先腐蚀，腐蚀后釉层上形成腐蚀层。腐蚀层保留原分相的形貌，出现球形孔洞或连通状孔洞。腐蚀的主要过程是近表面釉层中富CaO的分相结构和水之间发生阳离子与氢离子的交换，浸出钙镁离子。

Ⅲ型，均匀玻璃相的腐蚀行为与富CaO分相结构相似。从釉层的化学成分特征看，晶体腐蚀后，导致腐蚀区域Ca元素含量显著减少。分相结构和均匀的玻璃相腐蚀后，Ca元素含量显著减少，Mg元素含量次之，形成富硅层。釉层浸出的钙离子，在环境条件适宜时会生成针状或团簇状的碳酸钙腐蚀产物，或聚集在晶体腐蚀形成的凹坑以及腐蚀层上。腐蚀层厚度在一定程度可以反映釉层的腐蚀程度。

钧台窑遗址出土钧瓷釉，连通状分相结构区域的腐蚀层厚度大于孤立液滴区域的腐蚀层厚度。鲁山段店窑遗址出土花瓷釉连通状分相结构区域的腐蚀层厚度高于均匀玻璃相区域。同一遗址出土的同类瓷片中，具有连通状分相结构的釉质耐腐蚀性差。釉中的裂纹以及晶体腐蚀留下的凹坑，构成腐蚀通道，促进腐蚀的发生和发展。裂纹使得腐蚀向釉内发展或透过耐腐蚀性好的区域，在釉内部耐腐蚀性差区域发生。晶体腐蚀后形成的凹坑，促使釉内与裸露晶体接触的那部分晶体继续腐蚀，扩大腐蚀范围。腐蚀能够改变瓷釉外观，晶体腐蚀后形成的大量孔洞，具有连通状分相结构的玻璃相腐蚀后形成腐蚀层，使得瓷釉原来的乳浊感变弱，釉面泛黄，这些因素使得釉面外观改变程度很大，以至于研究者和观赏者很难清楚的了解瓷器当初的釉色面貌。