氧化还原烧制氛围对仰韶文化陶器“内黑外红”呈色机制的调控作用研究

本研究通过模拟实验揭示了仰韶文化陶器"内黑外红"特殊呈色现象的形成机制，证实烧制过程中氧气分布差异导致的铁价态变化（Fe2+/Fe3+）及液相生成是关键因素，为古代陶器烧制工艺研究提供了重要科学依据。

　　

Highlight

本实验方法为揭示新石器时代仰韶文化特有的"内红外黑"陶器制作工艺提供了新视角。通过在不同气氛（氧化性空气与还原性氮气）中900-1100°C烧结模拟陶片，证明该现象源于特定烧制条件：外部氧化氛围保持赤铁矿（Fe₂O₃）的红色，而内部还原环境促使磁铁矿（Fe₃O₄）和方铁矿（FeO）形成导致黑化。

Conclusions

本研究确证仰韶文化陶器"内红外黑"现象源于烧制过程中氧气分布的差异性。还原条件（缺氧环境）促使氧化铁转化为FeO产生特征性黑色，而氧化条件通过赤铁矿的稳定性维持内部红色。

这种特殊颜色模式是通过将陶器与还原剂共同置于嵌套容器中实现的烧制工艺达成的。还原剂分解消耗内部氧气，形成局部还原氛围，而外部仍保持氧化气氛。关键影响因素包括：1）烧制温度（700-1100°C）决定矿物相变和液相形成；2）气氛条件调控铁元素价态（Fe²⁺/Fe³⁺）；3）FeO低熔点特性促进高温下光亮表面的形成。相分析显示还原气氛中以方铁矿为主相，磁铁矿持续存在；氧化条件下赤铁矿稳定存在，磁铁矿仅在900°C以上出现。这些发现突显了温度和气氛对陶器呈色的协同调控作用，其中铁价态和结构内液相的关键影响尤为重要。