宜興紫砂陶的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和顯微結(jié)構(gòu)模板

宜興紫砂陶生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和顯微結(jié)構(gòu)一、引言宜興紫砂是宜興日用陶瓷中一枝奇葩，也是中國優(yōu)異傳統(tǒng)工藝品，它在祖國陶瓷藝苑中占有極關(guān)鍵地位。相關(guān)宜興紫砂陶起源，多年考古工作表明，已可追溯到北宋中葉。［1］宜興是個(gè)含有五千余年生產(chǎn)歷史關(guān)鍵陶瓷產(chǎn)區(qū)［2］。到了宋代，那里陶瓷工人已積累了豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)?shù)靥N(yùn)藏著豐富原料（甲泥），山區(qū)有充裕燃料，加之社會(huì)上盛行斗茶風(fēng)尚，促進(jìn)日用陶瓷中無釉陶器向紫砂陶發(fā)展，至明清時(shí)期工藝日臻完美，名匠輩出，獨(dú)樹一幟而馳譽(yù)中外。宜興紫砂陶使用一個(gè)紫砂泥，輔以洗煉別致造型，精湛手工制作和裝飾技藝，燒成后茶具含有保持茶色、香、味，不易變質(zhì)發(fā)餿，耐冷熱急變性好；花盆栽花不易爛根，有利植物生長等特點(diǎn)。所以，陶器含有高度價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。為了驗(yàn)證紫砂陶實(shí)用功效，探索其科學(xué)原理，江蘇省陶瓷研究所、南京化工學(xué)院、南京大學(xué)、中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、宜興紫砂工藝廠等單位，對宜興陶土原料，紫砂陶顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。取得了一批研究結(jié)果。［3］［4］［5］多年來，筆者也對紫砂陶進(jìn)行了研究試驗(yàn)工作。本文試應(yīng)用已取得研究結(jié)果，對宜興紫砂生產(chǎn)工藝、顯微結(jié)構(gòu)和實(shí)用功效進(jìn)行較具體敘述和分析。但要對已經(jīng)有一千多年歷史傳統(tǒng)紫砂陶進(jìn)行全方面科學(xué)總結(jié)，非筆者力所能及。本文愿能起到拋磚引玉作用，以期取得更多科技工作者共同努力，使紫砂陶這項(xiàng)傳統(tǒng)技藝，愈加發(fā)揚(yáng)光大。二、紫砂陶生產(chǎn)工藝特點(diǎn)（一）原料特牲和制備工藝宜興陶土，廣布于宜興南部丘陵山區(qū)。丁山、張渚、湖（本字無法顯示“氵+父”）、渚東為關(guān)鍵產(chǎn)地。上述地域古生代地層頗為發(fā)育，陶土即賦存于志留世、泥盆世、早石炭世等地層中［7］。陶土成因，均屬內(nèi)陸湖泊相及濱海湖沼相沉積礦床，經(jīng)過外生沉積作用成礦。宜興陶土品種繁多，當(dāng)?shù)赝ǔ０烟胀练譃榘啄?、甲泥和嫩泥三大類。白泥關(guān)鍵含礦層為晚志留世茅山群（S3）、晚泥盆世五通群下段（D）和二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P）及石炭系下統(tǒng)高麗山組（C）。它是一個(gè)以紫色為主雜色粉砂質(zhì)粘土。嫩泥關(guān)鍵產(chǎn)于二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M上段（P）地層中。它是一個(gè)土黃色灰白色為主雜色粘土。1、紫砂泥地質(zhì)特征和礦體形狀。宜興紫砂陶全部用原料，包含紫泥、綠泥及紅泥三種，統(tǒng)稱紫砂泥。其中紫泥是甲泥礦層一個(gè)夾層，綠泥又是紫泥砂層中夾脂，故有“泥中泥”之稱。團(tuán)山泥則是紫泥和綠泥混雜共生在一起泥料。紅泥是在嫩泥和礦層底部泥料，關(guān)鍵產(chǎn)于丁蜀鎮(zhèn)西香山周圍。紫泥是生產(chǎn)多種紫砂陶器最關(guān)鍵泥料，現(xiàn)在僅產(chǎn)于黃龍山一地?，F(xiàn)對紫泥作深入敘述。紫泥地質(zhì)特征及成因基礎(chǔ)和甲泥一致。黃龍山甲泥礦在上泥盆統(tǒng)五通群上段，有四個(gè)礦層層位，自下而上分別編為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號(hào)礦層。紫泥產(chǎn)于厚度為8米左右Ⅲ號(hào)礦層中，在甲泥礦層中上部，以夾層形式存在，頂?shù)装寰鶠槠渌贩N甲泥礦層。紫泥礦體形態(tài)呈薄層狀、透鏡狀，礦層厚度通常在幾十公分到1米左右，穩(wěn)定性差，有時(shí)不延續(xù)而滅尖。原料外觀呈紫紅色、紫色、帶有淺綠色斑點(diǎn)，軟質(zhì)致密塊狀，斑狀結(jié)構(gòu)，燒后外觀為紫色，紫棕色、紫黑色。2、巖石類型及礦物成份紫砂巖類型為粉砂質(zhì)泥巖，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，因?yàn)楹休^多鐵質(zhì)，定名為含鐵質(zhì)粘土質(zhì)粉砂巖。［8］巖石關(guān)鍵有石英粉砂及膠結(jié)它粘土礦物組成。石英碎屑孤立地分布在膠結(jié)物中，成基底式膠結(jié)。碎屑部份：石英：次棱角一次圓狀，料度0.02～0.1mm，少數(shù)可達(dá)0.15mm，含量50％；云母：黑、白云母全部有，鱗片狀，往往圍繞碎屑部份，含量3～5％；長石：柱狀，已風(fēng)化成高嶺石，含量1～2％；硅持巖屑：粒度0.10～0.15mm，分散分布，含量1％±；褐鐵礦：粒狀，含量1％±；電氣石、白鈦石：微量；綠泥石、海綠石：偶見。膠結(jié)物部份：高嶺石：鱗片狀，含量25～30％，水云母及絹云母：鱗片狀，含量3～5％，化學(xué)成份SiO256.96％、A120320.55％、Fe2039.43％紫泥經(jīng)X光判定為石英、高嶺、赤鐵礦和伊利石（水云母類）。紫泥試樣在光學(xué)顯微鏡下上述礦物共生在一起。偏光顯微鏡判定：紫泥結(jié)構(gòu)及礦物成份，鏡下觀察情況是：粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，碎屑礦物以石黃、白云母為主，含少許長石。膠結(jié)物為粘土礦物被鐵質(zhì)污染呈棕色。用電子顯微鏡觀察紫泥，發(fā)覺很多0.1～0.2ц大小鱗片狀晶體，經(jīng)電子衍射判定高嶺石礦物。差熱分析、脫水曲線（見圖一）綜合分析，紫泥關(guān)鍵礦物成份為水云母，并含有不等量高嶺石、石英及云母屑、鐵質(zhì)等。紫泥中還有MnO、Cr2OC3、CoO、CuO、PbO等元素存在。3.紫泥原料工藝性能：見表二至表七。

表一：紫泥化學(xué)成份

表二：紫泥可塑性

表三：紫泥結(jié)合能力

表四：顆泥分析

表五：泥漿性能

表六：干燥性能

表七：燒結(jié)性能4.原料制備工藝。紫泥、綠泥和紅泥，因?yàn)槠涔逃谢瘜W(xué)組成，礦物組成和工藝性能，單一個(gè)泥料，經(jīng)過粉碎、練泥，即能制成產(chǎn)品。紫泥是生產(chǎn)多種紫砂陶器最關(guān)鍵原料。綠泥用作化妝土粉飾在紫泥坯體表面。因?yàn)榫G泥數(shù)量不多，同時(shí)大件綠泥產(chǎn)品不易燒好，所以僅少數(shù)產(chǎn)品用綠泥制作。團(tuán)山泥可制作大件產(chǎn)品。綠泥通常見作化妝土及制作小件產(chǎn)品。從礦層中開出紫泥，俗稱生泥，泥似塊狀巖石，經(jīng)堆放在露天稍事風(fēng)化，待其松散，然后用錘式破碎機(jī)初碎，輪碾機(jī)粉碎，泥料過60目篩，濕水后經(jīng)過真空練泥機(jī)捏練，便成為供制坯用熟泥料。綠泥、紅泥制備和紫泥相同。為了豐富紫砂陶外觀色澤，滿足工藝改變和創(chuàng)作設(shè)計(jì)需要，能夠把多個(gè)泥料混和配比，或在泥料中加入金屬氧化物著色劑，使產(chǎn)品燒成后展現(xiàn)天青、栗色、深紫、犁皮、朱砂紫、海棠紅、青灰、墨綠、黛黑等多個(gè)顏色。若雜以粗砂、鋼砂，產(chǎn)品燒成后珠粒隱現(xiàn)，產(chǎn)生新質(zhì)感。多年來還試制成功了醮漿紅泥，仿金屬光澤液等化妝土，豐富了產(chǎn)品色彩。（二）獨(dú)特成型工藝紫砂陶器造型多樣，品種齊全。關(guān)鍵產(chǎn)品有各式茶具、酒具、餐具、文具、花盆和陳設(shè)工藝品等數(shù)千種。紫砂陶成型方法，有手工成型、注漿成型、旋坯（機(jī)制）成型和印坯成型。其中手工成型是傳統(tǒng)制作方法。通常工藝產(chǎn)品成型，全系手工搓制而成。這一傳統(tǒng)技藝形成和發(fā)展，和紫砂泥特征和各式各樣產(chǎn)品造型有親密關(guān)系。紫砂泥含有良好可塑性能，較小干燥收縮，較高生坯強(qiáng)度，為多個(gè)多樣造型提供了良好工藝條件。豐富多姿造型，千變?nèi)f化線條，對制作技巧不停提出新要求，促進(jìn)手工成型達(dá)成了高度水平，形成獨(dú)特風(fēng)格。而精巧手法，超群技藝，促成了紫砂工藝陶器造型豐富多變特色。手工成型方法，基礎(chǔ)上可分為“打身筒”和“鑲身筒”兩大類?！按蛏硗病狈ㄟm適用于圓類型產(chǎn)品，將泥料打成泥片，用在轉(zhuǎn)盤上，用手工拍打成空心體壺身，再粘接上用手工搓制成壺嘴、把、頸、腳、并另加制壺蓋，以致作品坯體完整，“鑲片法”是將泥料打成泥片，按設(shè)計(jì)意圖，配成樣板，依樣裁成泥片，鑲合而成，然后同上方法加工制成。手工成型關(guān)鍵工具，計(jì)有泥凳（工作臺(tái)）、木塔子、轉(zhuǎn)盤、薄木拍子、竹片拍子、規(guī)車、旁皮刀、尖刀、明（牛角制成薄片）。多種小工具很多，須依據(jù)產(chǎn)品工藝不一樣要求，隨時(shí)制作應(yīng)用。手工成型工藝關(guān)鍵棘泥坯表面精加工、手工成型過程中精加工，系指用竹片、明針、刀具和用這些材質(zhì)制成專用工具，對已經(jīng)加上頸、腳、嘴、把手壺身整體，壺蓋，花盆或其它產(chǎn)品表面，進(jìn)行精細(xì)括平修整。這是紫砂陶器成為工藝產(chǎn)品關(guān)鍵之一。它作用在于：1、紫砂泥料，顆粒尚粗，成型時(shí)坯體表面展現(xiàn)高低不平。在精加工過程中，用上述工具將坯體表凸起粗顆粒向下壓擠，并將坯體通身修整平正光瀾。這時(shí)在坯體外表形成了一層較細(xì)致表皮層，而內(nèi)壁面雖在打泥片時(shí)也受拍打，但往后僅稍事加工，泥料顆料之間相對地比較疏松。在燒成過程中，表皮層輕易形成一層較致密燒結(jié)層，使產(chǎn)品外表現(xiàn)有因大小泥料顆粒燒厲收縮不一致而使粗顆粒略有凸出，又富有滋潤光澤質(zhì)感，如同天津鴨犁梨皮狀。而疏松內(nèi)壁因泥料礦物組成和顆粒堆積等原因而形成空隙，含有一定氣孔率。2、紫砂陶器造型別致多變。為了不使紫砂陶器淪比通常釉陶，它表面是不施釉，要使紫砂陶達(dá)成“脫手則光能照面，出冶則資比凝銅”工藝效果，必需把坯體四處理得器形結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，輪廓線條分明，筋瓤紋理清楚，達(dá)成珠圓玉潤，渾成整體制作要求。全部這些，除造型得體，成型得法外，最終還得經(jīng)過精加工來求得。同時(shí)，精加工也是提升坯體正確度關(guān)鍵手段。比如大型圓條壺，壺口有24條筋瓤，壺蓋也有24條筋瓤和其相配。因?yàn)榧庸ぞ?，燒成后壺蓋任意調(diào)轉(zhuǎn)方位，再合放壺口上全部能吻合自如。因?yàn)槔昧司庸み@項(xiàng)技巧，使多種紫砂壺口蓋冷準(zhǔn)縫嚴(yán)密，二者之間空隙（或稱位移公差）全部很微小，通常全部小于0.5mm，這是其它陶瓷壺類無法做到。3、紫砂陶裝飾方法。紫砂陶裝飾方法，在燒成前有浮雕堆繪、仿古青銅器紋樣裝飾和陶刻等。燒成后裝飾有釉彩、拋光和包銅、金銀絲鑲嵌等多個(gè)。陶刻是關(guān)鍵裝飾方法，它聚集了文學(xué)、書法、繪畫、金石、篆刻藝術(shù)要素于一體，利用刻刀在產(chǎn)品上刻劃出詩詞繪畫，成為紫砂工藝又一特色。相關(guān)其技法，在此從略。（三）燒成1、燒成窯爐、燃料及窯具。紫砂陶器燒成用窯爐，有龍窯、倒焰窯和隧道窯。其中龍窯使用時(shí)間最長（宜興羊角山早期紫砂窯址就是一條龍窯，寬一米左右，長十余米小龍窯），直到1957年才被倒焰窯替換。1973年，隧道窯替換了倒焰窯。龍窯所用燃料是茅草、松柴。倒焰窯用燃料是煙煤，隧道窯則以重油為燃料。紫砂陶器從明代中葉起就開始用匣缽（俗稱掇罐）燒成，以預(yù)防產(chǎn)品表面發(fā)生火刺、色澤不正等缺點(diǎn)。同時(shí)也提升了產(chǎn)品裝窯密度，有效地利用窯位空間。紫砂壺壺蓋裝在壺口上一并燒成，以預(yù)防壺口壺蓋變形，提升二者配合正確性，提升裝窯密度。2、窯爐燒成氣氛控制。紫泥中氧化鐵含量相當(dāng)高，依據(jù)SiO2Al2O3FeO·FeO三元相圖，假如產(chǎn)品在氧化氣氛中燒成，則物相在1400℃以下不產(chǎn)生液相，不形成低熔共熔物。因?yàn)樽夏嘀羞€有CaO、MgO、K2O、Na2O等成份存在，所以燒成溫度就低于1400℃。紫泥制成產(chǎn)品，燒成溫度為1150～1180℃（光學(xué)高溫計(jì)），（三角測溫錐指示溫度為1200～1270℃），紅泥燒成溫度為1100℃，綠泥耐火度比紫泥略高。紫泥產(chǎn)品在上述正常燒成溫度下，泥料中各礦物相擴(kuò)散速度不大，赤鐵礦可作為一個(gè)相存在，使產(chǎn)品呈鮮紅色（低溫）、紫紅色（高溫）。如以還原氣氛燒成，則反應(yīng)按SiO2Al2O3FeO系相圖進(jìn)行，在1100℃左右形成低熔共熔物而產(chǎn)生液相，F(xiàn)e2O3還原成FeO，色澤由紫紅變黑，產(chǎn)品表面因燒結(jié)，還原過程中分解氣體無法逸出而發(fā)生鼓泡，碳素沉積坯胎中，造成廢品。所以，含鐵量高紫砂產(chǎn)品，必需在氧化氣氛中燒成。3、紫砂陶器燒成溫度和幾項(xiàng)物理性能。紫泥產(chǎn)品在1150～1180℃燒成溫度和氧化氣氛下，它色澤、吸水性和強(qiáng)度，全部煉到良好效果。表八是紫泥在正常燒成溫度下幾項(xiàng)物理性能。三、紫砂陶器顯微結(jié)構(gòu)應(yīng)用宜興紫砂工藝廠生產(chǎn)用紫砂泥料，根據(jù)成型高級工藝方法，精細(xì)加工制作成試片，在工廠隧道窯經(jīng)1150℃燒成后，經(jīng)過切片磨片制成超薄光薄片，供光學(xué)顯微鏡觀察用。部份光片經(jīng)化學(xué)腐蝕用萃取復(fù)型法制備供電子顯微鏡觀察復(fù)型樣品。取試片新鮮斷口表面蒸金后作為掃描電鏡觀察試樣。試樣統(tǒng)稱紫泥試樣。北宋羊角山早期紫砂古窯址殘器試樣制作方法，和紫泥試樣同，統(tǒng)稱羊角山古窯紫砂殘器試樣。（一）紫泥試樣中團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和多種礦物民族尺寸紫泥經(jīng)過細(xì)粉碎后，經(jīng)過60目篩，變成了大小不一樣顆粒，稱為紫泥團(tuán)粒。應(yīng)用光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡對紫泥試樣進(jìn)行觀察，發(fā)覺多數(shù)團(tuán)粒是石英、云母、粘土和赤鐵礦聚合體，有團(tuán)粒則是以它們單一礦物出現(xiàn)?，F(xiàn)將對紫泥試樣進(jìn)行觀察后，多種礦物相和一顆ф200ц團(tuán)粒內(nèi)部多種礦物相正確尺寸，歸納于表九。

表八

表九（二）紫泥試樣顯微結(jié)構(gòu)應(yīng)用光學(xué)顯微鏡，電子顯微鏡和掃描電鏡對紫泥試樣進(jìn)行顯微觀察，紫泥團(tuán)粒中各礦物相反應(yīng)機(jī)理，顯示得比較清楚?，F(xiàn)依次敘述以下：殘留石英。它是紫泥關(guān)鍵組份。在光學(xué)顯微鏡下，能夠看到其顆料性狀；150～50ц少許，關(guān)鍵在50ц以下，25ц以下最多。在電子顯微鏡下，能清楚地看到石英顆粒為周圍細(xì)顆粒粘土礦所包圍。在燒成過程中，因?yàn)榧?xì)顆粒礦物中低熔點(diǎn)共熔物產(chǎn)生液相，這就造成石英顆粒被液相熔融，殘留石英輪廓純圓，溶解邊寬0.5左右。莫來石。試樣發(fā)覺有二次莫來石和一次莫來石生成。二次莫來石出現(xiàn)在兩個(gè)地方。第一，紫泥中細(xì)分散著一定數(shù)量熔劑組份，試樣在燒成過程中，石英和粘土臨界處反應(yīng)按SiO2Al2O3FeO三元系進(jìn)行。加熱到共熔點(diǎn)溫度時(shí)，相界處開始形成熔融相，Al2O3由粘土側(cè)向石英擴(kuò)散，石英相向反方向遷移，這時(shí)堿金屬離子擴(kuò)散引發(fā)鋁離子過飽和，冷卻時(shí)，即在石英熔融邊外圍，形成了一層二次莫來石針晶。殘留石英顆粒周圍熔融邊，和在熔融邊外圍生成二次莫來石。第二，在云母介理層間析出短柱狀莫來石。這是部分細(xì)小云母殘骸在燒成過程中受到熔劑作用，在接觸帶發(fā)生局部熔融，伴隨降溫過程而析出二次莫來石。二次莫來石長度＞1ц，寬度0.2ц左右。一次莫來石，在少數(shù)純凈粘土中有鱗片狀莫來石出現(xiàn)，是粘土團(tuán)粒中有不少細(xì)小一次莫來石形成，長度為0.3ц左右，寬度＜0.2ц，粘土團(tuán)四面和石英接觸處是二次莫來石。大部分粘土團(tuán)，因?yàn)榛煊胁灰粯雍康腿埸c(diǎn)組成物，或受外來堿金屬離子沾染，故一次莫來石比較發(fā)育，其長度為1.5ц，寬0.2ц。云母殘骸，也是紫泥試樣中關(guān)鍵組成組。大云母可達(dá)150×20ц，大多數(shù)在25ц以下。因?yàn)闊蓽囟鹊?，云母還保留其殘骸外貌。鐵是氧化物，是紫泥試樣中關(guān)鍵組成相之一。在紫泥試樣中，鐵結(jié)晶形式大多數(shù)是赤鐵礦。有時(shí)因受燒成時(shí)還原氣氛影響，會(huì)生成少許磁鐵礦。赤鐵礦以小晶狀、流紋狀、紡錘棗長條狀和塊狀聚晶形式存在。分散細(xì)粒狀赤鐵礦小晶體，勻布于基體中，大小通常在2ц左右。它們光性表現(xiàn)。在透光下呈透明櫻桃紅色，含有消光性。在反光下呈紅色內(nèi)反射，以流紋狀和紡錘棗長條狀分布赤鐵礦，常被包裹在云母介理層中，其長度可達(dá)60ц。在電子顯微鏡下還發(fā)覺0.2ц左右大小赤鐵礦晶粒。羊角山古窯紫砂殘器試樣中有氣泡四面磁鐵礦晶體。因?yàn)樵嚇訜蓵r(shí)受還原氣氛作用，就發(fā)生產(chǎn)品最低共熔點(diǎn)降低，形成了玻璃相，鼓泡、氣孔，斷面呈黑色，赤鐵礦被還原變成了磁鐵礦晶體。團(tuán)粒中花簇狀晶體就是FF尖晶石。在紫泥試樣中，還有為數(shù)極少長石、方解石、橄欖石等礦物。氣孔及其特征。用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡觀察紫泥試樣中氣孔及其特征。在光學(xué)顯微鏡下可觀察到紫泥試樣中團(tuán)粒之間，石英、粘土等單一礦物和團(tuán)粒之間鏈狀氣孔，和團(tuán)粒內(nèi)部微細(xì)氣孔。用掃描電鏡可觀察到鏈狀氣孔和微細(xì)氣孔性狀。羊角山古窯紫砂殘器試樣在掃描電鏡下看到氣孔性狀，和現(xiàn)代紫泥試樣沒有什么區(qū)分。紫泥試樣中氣孔中兩種形式，一個(gè)是以鏈狀氣孔形狀包圍著原始團(tuán)粒。形成這種氣孔原因，是原始團(tuán)粒之間、單一礦物之間和團(tuán)粒和單一礦物之間，在成型干燥過程中形成空隙（見表六紫泥干燥性能中氣孔率達(dá)20.9％）和燒成時(shí)團(tuán)粒、粘土發(fā)生收縮形成空隙，因最終燒成時(shí)沒有完全瓷化而仍然存在，只不過空隙已經(jīng)縮小，氣孔率大幅度下降。這種鏈狀氣孔大小，寬度20ц以下，狹處＜10ц。延伸長度不等，有相互貫通，有斷斷續(xù)續(xù)。另一個(gè)氣孔是團(tuán)粒內(nèi)部各礦物之間，在燒成過程中，因收縮不一致而形成很多橢圓形及形狀不規(guī)則微細(xì)氣孔，有開口，有閉口，通常在1～3ц。現(xiàn)在，我們把這兩種氣孔臨時(shí)稱作雙重氣孔結(jié)構(gòu)。雙重氣孔結(jié)構(gòu)使產(chǎn)品含有高氣孔密度和一定氣孔率。四、紫砂陶實(shí)用功效初步試驗(yàn)宜興紫砂茶壺，長久以來，被大家推崇為理想注茶器。為了驗(yàn)證紫砂茶壺在泡茶時(shí)含有“以盡色、聲、香、味之蘊(yùn)”。［6］不易變質(zhì)、發(fā)餿等實(shí)用功效，我們做了下述幾項(xiàng)試驗(yàn)。1、試驗(yàn)方法。取宜興紫砂茶壺和瓷器茶壺作為試驗(yàn)樣。它們?nèi)萘咳吭?00cc左右，壺造型大致相仿。試驗(yàn)前兩種茶壺均經(jīng)過沸水清洗和陽光照曬消毒。PH值應(yīng)用精密試紙測定。茶汁色、香、味、變質(zhì)發(fā)餿等現(xiàn)象，因無適合儀器可測，采取了現(xiàn)場直感觀察。2、試驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果。

表十：試驗(yàn)一第一項(xiàng)試驗(yàn)：觀察兩種茶壺注茶后茶汁PH值、色澤、香味、變質(zhì)發(fā)餿等現(xiàn)象：試驗(yàn)工作在春夏兩季進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)，以相同量紅茶或綠茶放入經(jīng)消毒過兩種茶壺中，然后傾注沸水，定時(shí)進(jìn)行觀察。試驗(yàn)結(jié)果列于表十、十一、十二。相關(guān)PH值改變：茶汁PH值由中性向弱酸性轉(zhuǎn)化，是因?yàn)椴枞~中丹寧溶出結(jié)果。它會(huì)損害茶汁質(zhì)量。從上述試驗(yàn)中能夠看出紫砂壺注茶時(shí)，PH值從7下降到5.5，需4～6天，而瓷壺注茶后僅1～2天，PH值很快從7下降到5.5。色澤改變：兩種茶壺注紅茶時(shí)，紫砂壺內(nèi)茶汁由紅棕色變成褐色，瓷壺內(nèi)茶汁，由紅棕色變成黑褐色；注綠茶時(shí)，紫砂壺內(nèi)茶汁由綠色變成棕色，瓷壺內(nèi)茶汁初泡時(shí)易發(fā)黃色，時(shí)久而變黑褐色。香味改變：茶汁香味和發(fā)酵有親密關(guān)系，凡食物因受潮熱發(fā)酵產(chǎn)生一個(gè)酸臭稱之為發(fā)餿。試驗(yàn)一結(jié)果表明，在15℃室溫下，瓷壺內(nèi)泡紅茶二天后已無茶香味，紫砂壺經(jīng)歷五天后仍有香味，試驗(yàn)二、三全部一樣表明紫砂壺對保持茶香味功效確實(shí)比瓷壺為好。第二項(xiàng)試驗(yàn)：兩種茶壺保持香味試驗(yàn)。

表十一：試驗(yàn)二在兩種茶壺內(nèi)分別放入蘭花、茉莉花、香水等香料，放置一晝夜后取出，再過一晝夜嗅其香味，紫砂壺內(nèi)香味依存，而瓷壺就無香可聞了。第三項(xiàng)試驗(yàn)：兩種茶壺注茶后嚴(yán)加密閉和注茶后處于自然狀態(tài)反應(yīng)：

表十二：試驗(yàn)三

將兩種茶壺同時(shí)進(jìn)行消毒茶棗用消毒棉將壺口、壺嘴密閉，雖經(jīng)黃梅季節(jié)半月之久，敞開壺蓋觀察，二者全部不長曲發(fā)霉。如將兩種壺注茶后處于自然狀態(tài)，就會(huì)發(fā)覺瓷壺內(nèi)茶汁首先變質(zhì)發(fā)餿，然后再長曲發(fā)霉，而紫砂壺五天后茶汁才發(fā)餿。討論（一）從理化測試、顯微結(jié)構(gòu)來分析紫砂生產(chǎn)工藝合理性紫泥確實(shí)是宜興得天獨(dú)厚原料，它在成份上含有了制陶所必需化學(xué)組成及礦物組成。顯微觀察表明，紫泥關(guān)鍵礦物為石英、粘土、云母和赤鐵礦。同時(shí)這些礦物顆粒組成（自然形成顆粒大小尺寸）適中紫泥礦物組成，含有類似中國南方制瓷原料特點(diǎn)，即其礦物組成屬于粘土棗石英棗云母系。合理化學(xué)、礦物、顆粒組成，使紫泥含有了可塑性好、生坯強(qiáng)度高、干燥收縮小等良好工藝性能。紫泥粉碎細(xì)度，以過60目篩為宜。泥料過粗，制作時(shí)費(fèi)勁；泥料過細(xì)，制作時(shí)粘手，坯體表面會(huì)引發(fā)皺紋，同時(shí)還會(huì)引發(fā)干燥，燒成收縮增大，降低燒成溫度，發(fā)生氣泡缺點(diǎn)。過60目篩泥料，大顆粒尚粗，在成型過程中系用精加工這道關(guān)鍵工序，把器形周身理光，形成一層致密表皮層。因?yàn)楸砥哟嬖?，產(chǎn)品燒成溫度范圍擴(kuò)大了，不管在正常燒成溫度上限或下限，表皮層輕易燒結(jié)，而產(chǎn)品內(nèi)壁仍能形成氣孔。所以，成型時(shí)精加工工藝，含有把泥料、成型、燒成三者有機(jī)地聯(lián)絡(luò)在一起作用，給予紫砂器表面光潔，雖不掛釉而富有光澤，雖有一定氣孔率而不滲漏等特點(diǎn)。紫泥經(jīng)過1150℃燒成后，形成了殘留石英、云母殘骸、莫來石、赤鐵礦、雙重氣孔等物相。雙重氣孔使產(chǎn)品含有較高氣孔密度，一定氣孔率。另外，紫泥試樣中結(jié)晶相較多、玻璃相較少。全部這些全部使紫砂陶器含有良好實(shí)用功效。（二）紫砂茶壺為何含有良好實(shí)用功效試驗(yàn)證實(shí)，紫砂茶壺確實(shí)含有保持茶香清醇，不易變質(zhì)發(fā)餿等良好性能。紫砂壺是一個(gè)雙重氣孔結(jié)構(gòu)多孔性材質(zhì)，氣孔微細(xì)密度高含有較強(qiáng)吸附力，它能吸收茶之香味保持較長時(shí)間，而施釉陶瓷茶壺這種功效比較欠缺。紫砂茶壺和施釉陶瓷茶壺相比，茶汁確實(shí)不易變質(zhì)發(fā)餿。這種功效