焙烧及烧成温度的研究探讨

小型铸型是在烘范窑中焙烧的，窑形结构与小型陶窑相同。

（一）烧成温度的讨论

根据陶范焙烧温度的测定值，谭德睿指出陶范的焙烧温度不低于850～900℃，因为泥料中的方解石会在这个温度下分解为氧化钙和二氧化碳，若低于这个温度焙烧，方解石则在浇注过程中分解，增加了铸型的发气量，使铜器生成大量气孔。然而，陶范并未陶化，表明焙烧温度未达到烧结点，即低于1050℃。谭进而推之，商周时对陶范焙烧温度的准确控制，反映当时铸工已明确知道陶化的陶范变形严重、退让性变差等缺陷^[58]。冯富根等复原试铸铜觚时，陶范焙烧数十小时，最高焙烧温度达950℃^[59]。但是万家保则认为殷墟陶范的焙烧温度较低，大约为600～700℃。他复原试铸时仅将泥模烘至600℃，陶范烘至700℃^[60]，试铸取得良好效果。如果陶范焙烧的温度不低于850～900℃的话，它看起来为什么比焙烧温度在同样范围的陶器低很多呢？

（二）烧成温度的测定

我们认为造成这种现象的原因在于，这些原始烧成温度可能低于900℃的样品，用热膨胀法测量其烧成温度会偏高。

用热膨胀法测定烧成温度时有两点假设，一是测试温度达到原始烧成温度之前，样品的膨胀是可逆的；二是测试温度超过原始烧成温度以后，样品在线性膨胀的同时，附加有收缩效应。这样膨胀率曲线将出现一个明显的拐点，这个拐点被用作判断古陶瓷器的烧成温度^[61]。最近的研究表明：上述假设只有当烧成温度高于一定温度时才成立，而此温度与陶土的成分相关，大多情况下，其温度下限为900℃。换句话说，若古陶器的原始烧成温度低于900℃，则未有成熟的测定其烧成温度的方法。

研究表明，样品的膨胀率曲线和平均线膨胀系数变化规律，可能隐含着其原始烧成温度的信息。显然，对于古陶样品而言，欲获得其膨胀率系列曲线，需多次重烧样品。例如，假设某件古陶样品的原始烧成温度为750℃。在热膨胀仪上将它分别重烧至500、600、700、800℃，得到相应的四条曲线。显然，前三个重烧温度皆低于原始烧成温度750℃，其膨胀率曲线应基本相同，而重烧温度为800℃的曲线位置则应低于前者。换句话说，前三条曲线的平均线膨胀系数应比较接近，而800℃样品的平均线膨胀系数则将明显小于它们。据此可判断样品的原始烧成温度应介于700～800℃之间。

上述方法的应用需要两个前提条件。一是不同烧成温度样品的热膨胀曲线在第一次突变^[62]附近呈线性排列，即烧成温度越高曲线膨胀率越低，同时样品的平均线膨胀系数的绝对值也越低。这一规律已得到景德镇、宜兴、贾湖系列样品的验证。二是由于样品需要经过反复重烧，因此假设重烧（重烧温度不高于样品原始烧成温度）过程对样品的膨胀率曲线和平均线系数影响甚小，以致可以忽略不计。

笔者与刘歆益合作，用这种方法测量了孝民屯遗址的7个样品的原始烧成温度，包括3个陶范、2个泥芯，1个红烧土块，1个陶片样品（均是前述测过成分的样品），下面一一详述。

图3-78　A1号陶范重烧曲线

A1号陶范的烧成温度应在550℃以下，如图3-78；A3号陶范的烧成温度在550℃～650℃，如图3-79；A4号陶范的烧成温度可能高于900℃，如图3-80；A11号泥芯的烧成温度在550℃以下，如图3-81；A13号泥芯的烧成温度在550～650℃，如图3-82；A17号红烧土块的烧成温度在550℃以下，如图3-83；A18号陶片的烧成温度在650～750℃，如图3-84。

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图3-79　A3号陶范重烧曲线

图3-80　A4号陶范重烧曲线

图3-81　A11号泥芯重烧曲线

图3-82　A13号泥芯重烧曲线

图3-83　A17号红烧土块重烧曲线

图3-84　A18号陶片重烧曲线

从上面的检测结果可知，泥芯的烧成温度较低，约在550～650℃左右，类似泥芯的红烧土块的烧成温度低于550℃；范的烧成温度范围较广，2块未经浇注的约为550～650℃左右，而1块已浇注的可高达900℃，这可能是由于浇注时的温度较高，使得它又被加热了一次所致。陶范和泥芯的烧成温度均低于陶片的温度。这说明陶范焙烧的温度较低，内部要保持一定的多孔性，以利于通气。

由此可见，万家保选择的复原实验的焙烧温度比较接近实际情况。事实上，制造殷墟陶范的生土中方解石含量并不高，淘洗后还有在范料里添加消石灰的做法，导致陶范里碳酸钙含量比较高，这也许意味着方解石分解发气对铸型的影响并不很大。