景德镇官窑青花瓷蓝彩的呈色机制

　　青花瓷是我国最名贵的古陶瓷品种之一，在中国古陶瓷发展史上占有非常重要的地位，是华夏民族对世界文化艺术的一大贡献。通常认为，青花瓷是以钴料在瓷坯上绘画，罩以透明釉，在高温下一次烧成，呈现白地蓝彩的釉下彩瓷器。以往的研究指出，影响青花瓷蓝彩呈色的因素主要有两条，一是钴土矿原料所含某些元素的含量及不同元素含量间的比例，如Fe、Co、Mn、Cu、Ni等元素，其中Co、Mn、Fe三种元素的影响较大；二是烧制工艺，如温度、气氛、原料处理、烧制时间等等。具体说来，后者将决定前者的存在状态，即元素的化学价态及其局域环境等，从而影响到呈色效果。由此可见，探讨青花瓷蓝彩中致色元素的化学价态及其局域环境，不仅可深入揭示青花瓷蓝彩的呈色机制，而且可为探讨青花瓷烧制工艺、钴料来源以及东西方文化交流等问题提供十分重要的信息。

　　釉下彩的颜料层位于胎釉层之间，其表面覆盖的透明釉增加了无损分析青花瓷釉下蓝彩的难度。X射线吸收精细结构(X-ray Absorption Fine Structure, XAFS)可提供原子尺度范围内特定原子的化学价态和局域结构，而材料本身的物理状态和复杂程度对分析数据的影响甚微，不难理解，较之其它实验方法，XAFS在青花瓷呈色机制研究中具有不可替代的作用。

　　图1 (左). 景德镇官窑青花瓷蓝彩中Co-K边的XANES谱；(右). 景德镇官窑青花瓷蓝彩中Co原子的径向结构函数

　　为此，中国科学院研究生院科技史与科技考古系汪丽华攻读博士学位期间，在导师王昌燧教授的指导下，选取元明时期景德镇官窑青花瓷为研究对象，利用北京同步辐射装置1W1B-XAFS实验站，获得了青花瓷蓝彩中主要致色元素Co的化学价态和近邻配位结构信息。分析结果指出，Co元素不仅含有通常认为的+2价，亦存在少量比例的+3价，且在所分析的青花瓷样品中，两种价态的比例基本相同。结合扩展边结构拟合结果和已有的光谱学知识，推测青花瓷的蓝色主要缘自位于四面体中心的二价钴离子。该研究对于从价态层次揭示青花瓷蓝彩的呈色机制具有重要的意义。目前，相关研究成果已发表于Journal of Analytical Atomic Spectrometry上。

　　发表文章：

　　Lihua Wang and Changsui Wang*, Co speciation in blue decorations of blue-and-white porcelains from Jingdezhen kiln by using XAFS spectroscopy, J. Anal. At. Spectrom., 2011, 26, 1796–1801.