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紫砂陶器,简称紫砂,是极具中国传统特色的一类陶瓷制品,自古以来以宜兴紫砂壶最负盛名。宜兴紫砂集实用性、功能性、观赏性、艺术性和收藏性为一体,深受人们喜爱。近年来,随着茶文化的不断发展,紫砂使用的不断扩大,以及紫砂收藏的不断提升,紫砂产品尤其是紫砂壶越来越受世人所关注。宜兴紫砂的产生和发展根本原因是拥有得天独厚的矿物资源条件:在紫砂生产集中区丁蜀镇的黄龙山等地,盛产工艺性能十分优异的紫砂矿物原料。但是,随着该矿物资源长期规模化开采和宜兴紫砂产品需求不断增长,尤其是当地政府禁采限制,紫砂矿物原料的供给正面临巨大的挑战,对于市面上混乱的定名也让宜兴紫砂原料没有得到更加充分利用。本论文采用多种现代岩矿测试分析技术(XRD、XRF、SEM、薄片分析、热分析等),对比研究了宜兴紫砂不同品种矿物原料的矿物岩石特征,并进行了紫砂陶瓷工艺试验,通过大量的实验和测试数据分析,取得了如下研究成果和进展:(1)宜兴紫砂紫泥矿物原料紫泥、绿泥、红泥、团泥均以SiO2,Al2O3,Fe2O3,K2O为主,矿物组成以石英、高岭石、伊利石主要矿物,含铁矿物紫泥与团泥为赤铁矿、红泥为针铁矿、绿泥为黄铁矿。其中石英含量为30%35%(大小25100μm),高岭石含量为35%40%,伊利石含量为23%28%,含铁矿物含量为4%5%,石英+高岭石+伊利石+铁的氧化物的矿物组合是宜兴紫砂矿物原料的一个重要特征。。(2)宜兴紫砂矿物原料的可塑性属中等可塑性,能赋予紫砂良好的成型条件。在烧成温度在1000℃1200℃范围内,各个品种最佳烧成温度略有不同。其中红泥最佳烧成温度范围最窄,约1100℃。烧失量红泥>绿泥>团泥>紫泥,收缩率随着温度的升高而增大,红泥>绿泥>团泥>紫泥;吸水率随温度的升高而减小,各品种吸水率大致相同,约4.5%。各品种泥料的烧成颜色随温度的升高而变深。在最佳烧成温度下,烧成后的紫砂陶片坯体中可见短柱状200nm500nm的莫来石,能赋予宜兴紫砂良好的强度,坯体中多见13μm的开气孔和闭气孔,能赋予宜兴紫砂良好的透气性能。(3)宜兴紫砂矿物原料的粘土矿物主要为伊利石,X射线衍射检测显示有高岭石特征峰,但扫描电镜与透射电镜下未发现其典型的特征,猜测是伊利石-高岭石混层矿物,有待进一步研究。(4)根据宜兴紫砂矿物原料的化学成分特点,按照Fe含量的多少可以大致区分宜兴紫砂各矿物原料的品种,即宜兴紫砂紫砂紫泥Fe2O3约6%,宜兴紫砂绿泥Fe2O3<4%,宜兴紫砂红泥Fe2O3>8%,宜兴紫砂团泥Fe2O3约5%。但由于地质作用的复杂多样性,并不能形成绝对统一的标准,需要结合矿物原料的外观特征加以辨别。(5)宜兴紫砂矿物辅料主要为嫩泥、石红和石黄,嫩泥可以提高泥料的可塑性,石红及石黄主要用于紫砂陶器的着色,为丰富的紫砂陶器工艺品提高更多艺术创作灵感。