古瓷器的时效特征与鉴定方法 原创

古瓷器的时效特征与鉴定方法原创古瓷器的时效特征与鉴定方法

东北大学材料物理与化学研究所邹壮辉

2011年9月7日星期三

【摘要】本文根据古陶瓷材料的成分、组织和工艺特点，分析了古陶瓷在不同环境长期缓慢自然时效的表观特征，认为人工时效(做旧)和自然时效陶瓷表面的显微图像差别巨大，容易识别。人工时效方法不能复制自然时效特征。用光学显微镜、扫描电镜复型、干涉放大镜可以准确鉴定古瓷器的真伪。

【关键词】古陶瓷古瓷器文物鉴定自然时效仿古做旧

1序言

自上世纪末以来，我国的文物造假达到了史无前例的程度。其中，古瓷器造假首当其冲，在河南、江西、福建、安徽、陕西等地，分布着大大小小的古瓷造假作坊，大量的假古瓷器源源不断地流入全国各地甚至海外。仅江西景德镇就有仿古瓷器企业近万家【1】，而河南等地有些地方整村镇的人从事造假、贩假，古瓷造假成为当地主要产业【2】。并不高明的造假手段，使得鉴定师们的传统眼学鉴定方法屡屡受挫，鉴定结果已经不被人们认可。一些仪器鉴定同样被造假者们不肖一顾，国际流行的热释光法断代被X光照射破解【3】，化学成分分析断代被造假者使用旧料破解【4】，测彩釉脱玻度断代的方法刚出现就被造假者跟踪研究【5】，估计也很难保持不被破解。造假者们一边大肆制造仿古瓷器谋取暴利，一边紧盯最新的古瓷鉴定技术跟踪破解。然而，从材料科学的角度来看，古瓷器真品和赝品的识别只是一个很一般的问题，没有太高的技术含量，很少有人愿意在这个方向搞研究。现在看来，造假如此疯狂，社会影响如此巨大，而传统的古瓷鉴定方法失灵，材料工作者有必要介入这个领域了。

C14是文物的原始代码，C14衰变量测试是造假者无法破解的断代方法【6】。但陶瓷成分里不含碳，需要取同期存在的含碳物质进行间接测定，一旦古瓷器脱离了原始(出土)环境或者是传世品，此方法就失效了。在古陶瓷制作时或许有C14以杂质形式存在并保留下来，但不破坏器物又找到这样的微量杂质也是个难题，仅从表面取样很容易被造假者以古碳化物涂抹而蒙混过关。另外，庞大的设备和高昂的测试费用，不适合广泛用于古瓷器鉴定。

古瓷器还有一个无法复制的特征，就是陶瓷自然时效特征。古瓷器造假的核心技术是做旧，做旧的实质是企图用人工时效的方法达到自然时效的效果。做旧的工艺一直在和鉴定师的眼学博弈，从皮子搽、茶水煮、墓土埋、粪坑泡到人工开片(急冷)、氢氟酸洗、喷砂、中药煮等等，做旧技术的不断改进终于让传统眼学鉴定寿终正寝了。然而，假的就是假的，永远成不了真的。造假者的做旧技术不管有多高明，陶瓷的自然时效特征却永远做不出来。对古陶瓷时效特征的认识，将使陶瓷做旧冒充古瓷行骗成为历史。朱清时院士最近提出微尺度下古瓷鉴定的物理学和化学基础研究【7】代表了今后古瓷鉴定的发展方向，将有助于古陶瓷自然时效特征和仿古陶瓷人工做旧的识别，对古瓷器科学鉴定有重要实用意义。

2古陶瓷的时效

2.1时效

时效是材料科学与工程的一个术语，是一种金属材料热处理工艺，分为自然时效和人工时效。自然时效是把加工成型的金属材料在自然环境中放置一星期到数月，时间长短取决于材料种类和尺寸大小。人工时效是把材料放入炉内加热到200摄氏度以下，保温一定时间后出炉冷却。钢铁材料人工时效处理属于低温回火(150~250摄氏度保温)，用于消除残余应力(包括相变产生的组织应力、急冷产生的热应力和加工变形残余应力)、稳定形状和尺寸。微观上伴随晶体缺陷的运动、缺陷密度的降低以及减轻晶格畸变等。有色金属(如:铝合金等)一般先固溶处理而

后时效，获得时效强化(硬化)效果。微观上伴随溶质原子的富集(GP1区)、有序化(GP2区)、过渡相形成和脱溶、新相(如CuAl2)形成和长大。

广义的时效泛指各种材料在一定的环境中放置足够长的时间，材料的组织和性能以及表观特征发生改变。例如:橡胶、塑料等高分子材料在大气环境下的老化，新鲜木材在大气环境下干燥、脱皮、开裂、腐败等，新鲜的岩石断口在土壤里、大气里或水里的异质渗透、酥松、剥蚀等。任何时效过程实质都是以原子扩散为主要形式的物理过程和以缓慢的化学及电化学反应为主要形式的化学过程。不管什么材料，时效产生的组织性能和表观的改变都是材料成分分布、粒度分布、相和组织分布、缺陷分布等因素确定的组织稳定性、成分稳定性和热稳定性与环境条件相互作用的结果。时效的过程，就是在环境作用下材料从亚稳态向稳定态的过渡过程。

2.2古陶瓷材料的成分、组织和主要工艺特征

古陶瓷材料和现代民用陶瓷材料的成分、组织几乎一样。胎的成分都是以

AL2O3为主，釉的成分以SiO2为主加少量金属氧化物颜料。组织都是晶相、玻璃相和气相混合物。

古陶瓷和现代民用陶瓷在工艺上有很大差别。

首先是材料的纯度差异。古陶瓷受限于原料选矿和提纯的工艺与设备，胎和釉里都含有大量杂质，如氧化镁、氧化钙、氧化铁等，杂质元素都在10余种以上，因而瓷器的呈色单色性较差，都是呈过渡色，绝无艳丽的单色。即使同窑烧制的相同配方的一批瓷器，每件呈色并不相同。现代日用陶瓷胎、釉的纯度很高，即使是质量很差的原料，杂质含量也远低于古陶瓷。现代陶瓷的胎色纯白，釉无色透明。

其次是材料的颗粒度差异。古陶瓷原料的粉碎、研磨和过滤工艺与设备都很落后，都是人工或简单机械作业，陶瓷原料的粒径大约从几微米到几百微米，尺寸跨度达3个数量级以上。粒度不均匀导致古陶瓷的胎不能做得很薄，壁厚也不能很均

匀，表面凹凸不平，棱线不直，挂釉厚薄不均，露胎处较粗糙，致密度不高。不管刮胎成型操作如何精细、手艺如何高超、胎面刮得多平，胎料粒度不均匀都会导致烧结时局部隆起或塌陷，凹凸不平和釉的厚薄不均不可避免。现代陶瓷原料的粒径可以控制在同一数量级，质量最差的原料粒径差也达不到2个数量级。因此，现代陶瓷中的气相和玻璃相占比很低，细润致密，烧结变形很小，厚度非常均匀，表面是标准的几何弧度或镜面，釉的润湿性很好，很薄且均匀，绝无不挂釉的狭缝或露胎点，胎釉结合十分牢固。

第三是颜料的差异。古陶瓷所用颜料都是天然矿料，纯度低且粒度较粗，呈色如前述。釉下彩边际发散(有毛边)，有立体感;釉上彩堆釉较厚，难以描绘细微笔画，覆盖性较差，有通透感，色彩过渡变换复杂，各不同部位颜料呈色存在较大差别。现代颜料都是化工产品，单色性好，覆盖性强，无通透感，呈色艳丽，边缘界限分明，细微笔画绝无浸染过渡，颜料层很薄，无立体感。在化工颜料中掺杂也不能掩盖这些特征。

第四是烧结缺陷的差异。由于胎釉材料成分、粒度、杂质的差异和炉内温度分布的差异等，古陶瓷基本都存在程度不同的胎裂、釉裂、气泡、脱釉、意外呈色、表面不平、釉厚薄不一且有堆釉等缺陷，只有个别品种古陶瓷少有或没有可见气泡。现代陶瓷可以完全消除这些缺陷，人工制造这些缺陷很容易识别。

2.3古陶瓷的自然时效及其特征

陶瓷的化学性质非常稳定，耐热，耐腐蚀，和岩石差不多，定量研究陶瓷自然时效过程几乎不可能，在人的一个生命周期里无法得到可观测的变化。对于古瓷器鉴定，我们只要根据古瓷片的自然时效特征做定性的分析就足够了。

古陶瓷的自然时效，可分为本征时效、侵蚀性时效和疲劳时效三种。

(1)本征时效。是指不考虑任何环境因素，单纯由材料本身的稳定性所产生的时效。陶瓷中的刚玉结晶相和气相是稳定相，自然时效非常缓慢，时效特征不明