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为探究陶瓷物理和力学性能，尤其是黏土成分与调质材料对陶瓷点荷载强度及古代陶瓷生产工艺的影响，研究人员分析两种黏土和四种调质材料。结果显示，贫夹杂黏土虽加工烧制复杂，但制成的陶瓷更强。该研究为古代制陶原料选择提供依据。
在人类历史长河中，陶器的诞生与发展是文明进步的重要标志。史前时期，陶器不仅是人们日常生活的实用器具，更是承载文化与技艺传承的重要载体。然而，古代先民在制作陶器时，如何选择合适的原料一直是考古学界和材料学界关注的焦点。以往研究多聚焦调质材料对陶器生产和使用的影响，但特定类型调质与不同黏土之间的关系却鲜有人深入探究。比如，在克罗地亚史前陶器生产中，常用的两种黏土 —— 富含石英和长石等碎屑的砂质黏土（sandy clay）和细颗粒矿物夹杂比例低的贫夹杂黏土（inclusion - poor clay），它们在原料选择背后的物理和力学因素仍迷雾重重。正是在这样的背景下，为解开这些谜团，来自克罗地亚的研究人员开展了一项针对陶瓷物理和力学性能的研究。该研究成果发表在《Applied Clay Science》上，为深入了解古代陶器制作工艺提供了重要依据。
研究人员主要运用了多种关键技术方法。通过 X 射线衍射（XRD）分析黏土的矿物成分；利用光学显微镜观察实验陶瓷样品的结构特性，并与考古标本对比；借助激光粒度分析、Atterberg 极限测试等手段，研究黏土的物理特性；还采用点荷载指数测试评估陶瓷样品的收缩率和强度。研究过程中，样品均来自克罗地亚史前陶器生产中常用的材料。
研究从材料选择开始，精心挑选了两种黏土和四种调质材料。这两种黏土分别是砂质黏土和贫夹杂黏土，四种调质材料为方解石（calcite）、砂（sand）、熟料（grog）和植物材料（vegetal material） ，这些均是克罗地亚史前陶器生产及周边地区常用材料。
在黏土原料的成分和物理特性分析方面，XRD 分析显示，砂质黏土和贫夹杂黏土的矿物组成相似，都含有石英、白云石、钾长石（K - feldspar）、斜长石（plagioclase），且角闪石含量极少，还检测到 10? 的层状硅酸盐（phyllosilicates），包括云母和伊利石。同时，研究人员对黏土进行 Atterberg 极限测试，以了解其塑性和黏性等特性，为后续研究奠定基础。
实验陶瓷样品制备完成后，研究人员对其收缩率和强度进行了评估。通过点荷载指数测试发现，贫夹杂黏土虽然需要更复杂的制备和烧制过程，但制成的陶瓷强度更高；而砂质黏土加工和烧制相对容易，但其制成的陶瓷强度较低。并且，调质材料的效果因黏土类型而异，在贫夹杂黏土中表现得更为显著。
从研究结论来看，本研究明确了黏土成分和调质材料对陶器生产工艺及陶瓷性能的重要影响。研究表明，黏土在塑造生产过程和陶瓷性能方面起着关键作用，不同类型的黏土需要适配不同的工艺。选择砂质黏土的群体更看重其制备的便捷性，而使用贫夹杂黏土的群体则更注重其制成陶瓷的优越功能，尽管制作过程面临更多技术挑战。这一研究成果有助于深入理解史前陶器制作过程中原料选择的逻辑，揭示古代先民在陶瓷制作工艺上的智慧与考量，对于研究古代文明的发展和传承具有重要意义。同时，也为现代陶瓷材料研究和工艺改进提供了历史借鉴，启发研究者从古代工艺中寻找灵感，推动陶瓷材料科学的进一步发展。
