關于紫砂壺的燒成

黃柏生

“世界只有一把紫砂壺，它的名字叫宜興?！倍潭桃徽Z，道出了宜興的驕傲和自豪。宜興紫砂不僅是中國的唯一、亦是世界的唯一。由于其原料為宜興地區所特有的紫砂陶土，加上傳承五百多年的手工制壺技藝，所以泡茶功能位于其他材質的各種茶具之首。其材質內部的雙氣孔結構，良好的通透性，使之具有去濕留香，確保茶香濃郁持久，隔夜不餿等等的優點。再加上五百多年來經數代藝人的努力，紫砂壺門類齊全，造型千姿百態、美輪美奐，或古樸大方、或莊重典雅、或溫和柔美。使人們在品茶之余，尚能得到美的享受。一把紫砂壺的制成，需要經過采礦、配料、練泥、制壺、燒成等等多道工序。一把上佳的紫砂壺，不但需要選用優質的紫砂泥料，還需要精湛老到的制壺技藝，更需要精確合理的燒成技術。嚴格地說，燒成是紫砂生產的最后一道工序，也是最重要的一道工序。燒成錯誤，前面所有的努力一切枉費，正所謂成敗在此一舉。下面就紫砂壺的有關燒成，談一點自己的看法，希望與大家一起探討。

1 窯爐的選用

紫砂壺的燒成必須在窯爐中完成，故窯爐的選用非常重要。最早的紫砂燒成用的是龍窯，將紫砂制品與其它陶器配裝，使用的燃料也是柴草、松枝之類，成品率較低。后來逐步有了倒焰窯、推板窯、隧道窯、梭式窯、電窯等等。燃料結構也得以改變，逐步從柴草發展到煤炭、繼而又發展到重油、輕油、液化石油氣、天然氣，甚至使用電能。直至今日，窯爐及其控制技術越來越先進，燃料也越來越潔凈，只要掌控得當，燒成幾乎可以達到零缺陷。

選用何種窯爐，要根據實際情況而定。一般來說比較大的紫砂生產企業或者是專門從事對外燒成加工業務的，宜選用連續化生產的窯爐，如推板窯、小型隧道窯，燃料宜用天然氣為好。如是一般性規模不大的對外加工則宜選用液化石油或天然氣為能源的梭式窯（又叫抽屜窯），因為梭式窯為間歇性窯爐，其優點是可以任意改變燒成溫度和燒成制度，機動性、靈活性很大。如僅是家庭作坊，且產品的檔次較高，則可以選用小型電阻爐。電阻爐有箱式和井式兩種，前者橫開門，后者是上翻式開門，這兩種型式的都可以，功率一般4～6千瓦即可。這種爐子占地不大，沒有煙氣排放，屬環保型，并采用智能式溫度儀表調控，更為簡便、安全、可靠。但是電爐是靠電能轉化為熱能來工作的，電阻絲的熱能傳遞是靠熱輻射的形式，所以為確保爐內溫度的均衡，設計或選用時應嚴格控制內膛長、寬、高三度尺寸。尺寸不宜過大，并且六面均應安置電阻絲。否則因電阻絲的熱輻射強度不夠，窯內中間部分產品燒成溫度偏低而影響燒成質量。

2 紫砂壺在窯內的燃燒過程

（1）脫水階段，是常溫（室溫）至200℃

在這段時間內主要是排除紫砂坯體中存在的機械水。應當緩慢升溫，且保證溫度均勻。100℃為水的沸點，當窯溫達到此溫時，坯體內的水份開始揮發，隨著溫度的逐漸升高，坯體內水份不斷揮發而產生大量的水汽，需確保順利逸出排空。并嚴格控制，升溫需慢，否則如升溫過快，則坯體表層快速脫水干燥，使表面結構收縮，阻礙坯體內層水汽向外順利排出，內層水汽外排受阻必然膨脹產生坯體炸裂。因此為了有效而又安全地排除水份，除了緩慢均勻升溫外，必須在爐溫達到110 ℃時保溫半小時，即30分時間內爐溫始終控制在110℃，之后再逐漸緩慢平穩升到200℃。

（2）200～500℃是排除結晶水的階段

300℃前是繼續排除坯體內殘余水份，300℃時坯體中機械水應當全部排盡，300℃以后是逐漸排除結晶水。所謂結晶水又叫結構水，它是結合化合物中的水分子，如陶瓷原料中高嶺土（分子式為Al2O3·2SiO2·2H2O）中就有兩個分子的結晶水。它與液態水（機械水）不同，必須在405～500℃才能分解出來。此時只需平穩升溫即可。

（3）500～600℃是石英晶型轉化階段

紫砂泥料中含有大量的SiO2成份，SiO2有一特點，就是當加熱至573℃時，其晶型發生變化，從β- SiO2轉化為α- SiO2，其體積也相應增加0.84%。這個573 ℃為石英晶型轉化溫度，在紫砂的燒成中，這個過程也應格外小心。如處理不當也會引起產品開裂。這段時間的關鍵是確保窯內各處溫度均勻，盡量減少溫差，方能安全度過此轉化期。

（4）600～1 170 ℃（普通紫砂泥燒成溫度）為燒結階段

一般的陶瓷產品都是施釉產品，為保證釉面光亮平整，必須在釉料?；皩⑻沾膳黧w內的氧化分解反應全部結束，否則釉面會出現針孔或氣泡等缺陷。紫砂是無釉產品，所以不必考慮這些問題，可以直接燒到燒結溫度。升溫速度要多快都行，前提是確保窯溫均勻，但有一點，到達溫度后，如是快速燒成的，須適當延長保溫時間；慢升溫的可以減少保溫時間。保溫的目的是將紫砂壺內外燒透，同時也是為了減少窯內溫差，當確定上下溫度相同時，可以停止加熱，關閉燒嘴或電源。

（5）1 170～700℃為急冷階段

當窯溫達到設定溫度并保溫后，可以采取急冷的方法。此時制品處于熔融狀態，急速冷卻不會開裂。若有可能，1小時左右直接降至700℃。急冷不僅可以縮短總的燒成時間，提高窯爐的工作效率；更重要的是可以明顯提高紫砂壺表面光澤，增加紫砂的美感。

（6）700～400℃為緩慢冷卻階段

這一階段須緩慢冷卻，特別是石英晶型轉變點573℃左右，更需小心操作，此時制品中α- SiO2轉化為β- SiO2，體積縮小0.84%，若有不慎亦能使產品驚裂報廢，故需謹慎操作，小心控制。

（7）400～80℃為正常冷卻

這一溫度段中冷卻不可能對產品產生負面影響。當窯溫降至100℃以下便可出窯。

3 燒成中應當注意的幾個問題

（1）熱工儀表的選用

熱工儀表是窯爐溫度的測量和調節，從而保證燒成制度的工具。熱工儀表包括：熱電偶、數顯表以及連接它們的補償導線。紫砂窯爐一般燒成溫度為1 050～1 250℃，所以應選用高溫熱電偶，即鉑—銠鉑熱電偶，與之相應匹配的補償導線應選用銅—銅鎳材質。補償導線相當于將熱電偶延長，它的一端接熱電偶，另一端接數顯表。使用時，一是其材質不能搞錯，二是正負極不得接錯，否則測溫錯誤，無法正確控制燒成。另一個關鍵問題是要修正數顯表所示溫度值，因為有時表示溫度未必是窯內真正的溫度值，這要根據環境溫度（車間溫度）而定。熱電偶插入窯內的一端為熱端，補償導線接數顯表的接頭端為冷端。數顯表的設計都是按冷端溫度為0℃時設計的，也就是說，只有當室溫為零度時，表顯示的溫度才是窯內實際溫度。當冷端溫度不等于零度時，表示溫度不是實際窯溫，只有對其修正后方是實際窯溫。修正的辦法是：在表顯示的溫度上加上冷端溫度的0.6倍。例如：車間室溫25℃情況下，數顯表顯示窯溫為1 150℃，則實際窯溫=1 150 + 0.6 × 25=1 165℃。即T實= T表 + 0.6 × T室。對于燒成范圍比較寬的泥料，15℃超溫也許只是溫度偏高、火頭老、紫砂色澤偏深；但對于燒成范圍較窄的泥料則就產生氣泡、報廢，所以務請切記。

（2）裝窯

這是燒成的前道工序，產品配裝的要求是壺與壺之間、壺與上層棚板之間留有適當的空間，便于前期排濕時的水汽及后期的火焰或熱輻射的暢通。裝產品用的棚板必須平整，若變形嚴重須及時更換，以免壺底在燒成時亦隨之變形。

（3）燒成氣氛

所謂氣氛是針對有火焰燃燒產生熱能的窯爐而言的，電窯不在之列。凡是利用燃料燃燒產生熱能的窯爐，均要考慮氣氛問題。當一份燃料在窯爐中燃燒，送入的助燃空氣剛好滿足此燃料的燃燒。此刻既沒有多余的燃料又沒有多余的助燃空氣，則此時的火焰為中性焰，氣氛為中性氣氛。如果是助燃空氣的數量大于燃料的數量，則此時的氣氛為氧化氣氛，反之則為還原氣氛。我們把助燃空氣/燃料=A叫做空氣過剩系數。紫砂壺是在氧化氣氛中燒成的，即A>1的情況，但A值不能過大，如過大，則助燃空氣過多，此時進入窯爐中的冷空氣過多，直接影響窯內溫度上升；另外這些多余的空氣隨煙氣一起從煙道中排出時也要帶走大量熱量，這樣就降低了總的燃燒溫度，浪費燃料，顯然是不可取。實踐證明A=1.1～1.2時為最佳。為此我們在燒成操作時要密切注意窯內情況，隨時調節燃料與空氣的比例，做到既省能源又確保燒成質量。

（4）低溫排濕

當坯體水份大量揮發，窯內會產生大量水汽，必須及時排出，否則有可能引起氣蝕而影響壺坯表面光潔度，造成不必要的殘次品。

（5）掌握好高溫急冷的程序

急冷既可增加紫砂的光亮度，增強紫砂產品的外在美，又可縮短燒成周期而提高窯爐的工作效率。但操作必須嚴謹，隨時確切掌握窯溫變化，馬虎不得。否則產品驚裂，得不償失。

紫砂燒成是紫砂生產最后也最關鍵的一道工序，只要我們掌握窯爐的特性，熟悉紫砂燒成過程中各個階段的變化，認真操作，紫砂壺的燒成應該不成問題。