你可能不知道,在中國古代也有玻璃
“大都好物不堅牢,彩雲易散琉璃脆。”白居易的一首詩形像地指出了玻璃易碎的特點。中國古代常用“琉璃”指代玻璃(但“琉璃”一詞並不專指玻璃,一些釉砂、玉器、彩釉磚瓦也被古人稱為“琉璃”),除此之外,古代玻璃還有“璆琳琅玕”、“琉琳”、“藥玉”、“瓘玉”、“哨子”和“料器”等名稱。
奠基:陶瓷技術、青銅冶鑄技術與釉砂
與天然寶玉石等晶態物質不同,玻璃為非晶態物質,它們的結構並不十分穩定,在一定溫度區域內具有可塑性。
因此,人們很早就利用含二氧化矽的礦石作熔制玻璃的主要原料,再加入不同的助熔劑(如硝鹼、硝石、草木灰等)來降低熔點,將其加熱到1000℃以上熔化為玻璃液,在冷卻過程中便可通過壓型、吹製、抽拉等不同塑性成型的方法製成各種玻璃器物。
此外,人們還通過添加含有鐵(Fe)、銅(Cu)、錳(Mn)、鈷(Co)等過渡金屬元素的礦物來使玻璃呈現出不同的顏色。
世界上最早的玻璃大約出現在公元前20世紀的兩河流域。隨著新的考古發現與無損分析技術的發展,中國古代特有的玻璃製造傳統也漸為人所知。
西周至春秋古墓中出土的大量釉砂(faience)可以看做中國古代玻璃的前身。原料和外觀都與玻璃相似。它們是以石英砂細粉為原料加上黏合劑和助熔劑塑成珠狀或管狀後低溫(900℃左右)燒結而成,表面附有少量的玻璃態物質,內部主要還是未熔融的砂粒。
我國歷史悠久的陶瓷技術、青銅冶鑄技術都為釉砂的出現提供了技術條件。
我國商代已經可以燒製出帶有釉層的原始瓷器,釉砂製作與燒製陶瓷器相似,採用先成型後焙燒的方法,只要溫度足夠,就可以製出釉砂,而青銅冶鑄技術則為釉砂製作提供了控制溫度、工具壓型等技術借鑒。
這些釉砂珠、管大多與玉石、瑪瑙等珠、管串在一起作為墓主人的裝飾物。與西亞和埃及早期的釉砂含有較高的Na2O不同,中國古代釉砂中含有較高的K2O,這可能與中國使用的助熔劑草木灰中K2O含量較高有關。
釉砂珠
(圖片來源:中國琉璃網)
戰國以後,中國真正的玻璃製品開始出現,釉砂製品才逐漸消失。在春秋末和戰國初期的古墓中,人們不僅發現了西方典型的鈉鈣矽酸鹽玻璃(Na2O-CaO-SiO2)——產於古代西亞或埃及的蜻蜓眼玻璃珠,還發現了中國古代特有的鉀鈣矽酸鹽玻璃(K2O-CaO-SiO2),著名的越王勾踐劍劍格上鑲嵌的玻璃就屬於鉀鈣矽酸鹽玻璃。
鑲嵌藍玻璃的越王勾踐劍(圖片來源:《中國古代玻璃技術發展史》)
中國特色:鉛鋇矽酸鹽玻璃的出現
戰國時期,鉛鋇矽酸鹽玻璃(PbO-BaO-SiO2)和鉀矽酸鹽玻璃(K2O-SiO2)在長江流域發展起來。
鉛鋇矽酸鹽玻璃是目前國際公認的中國古代最為獨特的玻璃系統,它們是以氧化鉛(PbO)、氧化鋇(BaO)為主要助熔劑的矽酸鹽玻璃,其主要原料為石英砂(主要成份為SiO2)、方鉛礦(主要成份為PbS)、重晶石(主要成份為BaSO4)、硝石(主要成份為KNO3)等。
通過借鑒青銅器製作工藝,人們採用壓鑄成型等方法製作出各種玻璃器物。由於氧化鋇可使玻璃呈現乳白色達到仿玉的效果,玻璃當時很大程度上成為玉器的替代品。
戰國中晚期,鉛鋇矽酸鹽玻璃以楚文化地域為生產中心開始大量出現,典型的鉛鋇矽酸鹽玻璃器物有:璧、劍飾、印章等小件裝飾品。
琉璃壁(圖片來源:中國琉璃網)
西漢時期,鉛鋇矽酸鹽玻璃生產繼續發展,器形也發生了變化:玻璃盤、玻璃耳杯、玻璃衣片、玻璃耳璫等生活日用品和大型實用工藝品開始出現。江蘇盱眙大雲山漢墓玻璃磬的出土標誌著西漢時期我國鉛鋇矽酸鹽玻璃製造工藝已經達到相當高的水平。
玻璃磬(圖片來源:《中國古代玻璃技術發展史》)
東漢以後,用鉛鋇矽酸鹽玻璃仿玉之風不再盛行,玻璃的化學成分也隨之變化,高鉛矽酸鹽玻璃(PbO-SiO2)逐漸成為中國自製玻璃的主流。
中外交流:玻璃吹製技術的傳入
魏晉南北朝時期,羅馬玻璃和薩珊王朝製造的玻璃器皿大量湧入,隨之也傳來了玻璃吹製技術。由於不含氧化鋇的高鉛矽酸鹽玻璃盛行,玻璃的透明度和光澤度有了明顯提高。
南京象山7號墓出土的羅馬玻璃杯(圖片來源:《中國古代玻璃技術發展史》)
隋唐時期玻璃製作工藝進一步傳播發展,玻璃瓶、玻璃杯、玻璃碗盤等日用器皿數量增多,同時受佛教影響玻璃舍利瓶也大量出現。
唐代玻璃茶碗、茶托(圖片來源:中國琉璃網)
吹製而成的高鉛矽酸鹽玻璃器皿也成為另一種中國特有的古代玻璃。但由於高鉛矽酸鹽玻璃對熔煉用的容器坩堝腐蝕性很大,所以後來逐漸用氧化鉀(K2O)取代部分氧化鉛製成鉀鉛矽酸鹽玻璃(K2O-PbO-SiO2)。這種玻璃在唐中後期至宋代較為流行。
由於宋代文化藝術高度發達,國產玻璃器形更加豐富多彩,不僅出現了玻璃鵝、玻璃葡萄串等仿動植物形態的玻璃,還有鼎形器、蛋形器、玻璃釵和玻璃簪等。
高峰:玻璃製造業發展,生產技法成熟
元代以後,中國玻璃製造業發展起來。山東顏神鎮(清雍正十二年設為博山縣)成為元、明、清三代重要的玻璃產地之一。
清代是中國古代玻璃製造的高峰,以康熙至乾隆時期為盛,玻璃品種多樣,製作工藝高超。當時,清代玻璃製造有南北兩個中心:南方以廣州為中心,北方則以博山為中心。
康熙三十五年內廷於造辦處設“玻璃廠”,它融合南北玻璃生產技法與歐洲玻璃生產技法為一爐,生產出大量玻璃精品。玻璃器形兼采玉器、瓷器等各種工藝器形並有所創造,如玻璃水丞、魚缸、筆筒等,其中最富有特色的莫過於精緻又有藝術氣息的玻璃鼻煙壺。
清康熙時期透明玻璃水丞(圖片來源:故宮博物院)
清乾隆時期玻璃胎畫琺瑯暗八仙鼻煙壺(圖片來源:故宮博物院)
化學成分方面,15-19世紀,世界各地皆以鈉鈣矽酸鹽玻璃為主,而中國黃河和長江中下游地區則以鉀鈣矽酸鹽玻璃和鉀鉛矽酸鹽玻璃為主,這表明了氧化鉀和氧化鉛作為助熔劑在我國黃河和長江中下游地區的傳統性。
中國古代玻璃製造在吸收外來優秀成果的同時,基於自己的技術傳統和文化環境發展出一條獨特的工藝道路。
鉛鋇矽酸鹽玻璃、鉀矽酸鹽玻璃、高鉛矽酸鹽玻璃這些具有中國特色的古代玻璃在不同時期被製成各種精美器物,成為中國古代文化、藝術、工藝的載體之一。
這些中國玻璃製品與製造技術也先後傳至日本、朝鮮半島和越南等周邊國家和地區,亦成為中外文化交流的見證者。隨著考古新發現與各種科學分析技術的發展,中國古代玻璃製造的歷史還會被不斷譜寫。
參考文獻:
乾福熹等:《中國古代玻璃技術發展史》,上海:上海科學技術出版社,2016年。
編輯|王婷婷
出品:科普中國
製作:彭繁(中國科學院自然科學史研究所)
監製:中國科普博覽