摘要：文章介绍了傣族传统制陶的特征，研究、分析傣族制陶中蕴含的物理学、数学、化学及美学等科学技术知识，以期深入了解傣族传统科技文化的发展历史，更好地传承和发扬傣族的优秀传统科技文化。

关键词：傣族制陶 科技知识

西双版纳傣族具有悠久的历史文化，早在秦汉时期，西双版纳境内就有傣族先民居住，并且已开始农耕生活。由于傣族先民有对储存粮食或食物、运水、蓄水等与农事生产、生活相关的需求，催生了制陶技术，成为陶器制作与发展的生命力。

一、西双版纳傣族制陶工艺特征

（一）傣族传统制陶的典型—慢轮制陶

傣族自古以制作陶器著称，截至20世纪80年代初，仅滇西南傣族至少还有30个村寨保持着传统的制陶业。最为典型的是慢轮制陶，时至今日，在景洪市区的曼斗村、曼阁村，景洪大勐龙镇的曼南坎村，在勐海县勐混乡的曼贺村、勐遮镇的曼燕村曼朗小组、景真村都还保留着完整的传统制陶技艺。

（二）傣族制陶的用途

1.傣族日常生活用具

傣族日常生活的主要用具有土锅、水壶、茶壶、酒壶、水杯、打水器、水缸、米罐、药罐、碗、花瓶、花盆、瓦盆，以及在民居建筑上使用的挂瓦等均用陶器。

2.佛教建筑装饰、佛教礼器

傣族陶器还被大量应用在佛寺屋顶和屋脊，如缅寺正脊中央的小塔；垂脊上的孔雀、龙、凤、狮、象，屋脊的火焰形瓦饰；屋顶的挂瓦上植物形状的装饰等。取之于自然的植物、动物陶器造型，应用到宗教建筑装饰中，使慢轮陶器具有了神性，将傣族人民日常生活和宗教信仰紧密联系在一起。

二、傣族制陶中蕴含的科技知识

（一）傣族制陶的物理知识

1.应用了能量守恒定律和蒸发的原理

在制陶时，用的原料是黏土，且要在这种土里加入一定比例的细沙子，傣族人民总结为“三碗泥巴一碗沙”，这样的混合土制作的陶器表面变得比较粗糙、气孔较大，且有一定的吸水性。用这种陶器盛水时，水可以通过这许多的小孔向空气中蒸发，蒸发时，水分子从液态变为气态，分子的运动加快，其运动的动能增加。又根据能量守恒定律：能量是不会产生，也不会消失，它只从一种形式转变为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体。水汽分子的动能是由水的热能提供的，当水变成水蒸气时，便把陶器中水的热量带走，于是陶器中的水变得特别清凉。傣族人民运用了这些物理学原理，他们把这种黏土夹沙制作出的陶器主要用作炊具和盛物的容器，它的通透性有利于传递热量。傣家特别喜欢用其盛水，每家傣族的竹楼上都会放置一个大陶缸，用来盛水，在炎热的夏天，傣族陶罐里的水清凉甘甜，解渴避暑。

2.应用了刚体转动原理

慢轮制陶中，需要用转轮进行制坯、塑型，常见的方式有：脚趾拨动慢轮、手拨动转轮等，而其中转轮的轴和木轮（木盘）用木材做成了圆柱形和圆盘形，它们的转动利用了刚体转动的角动量守恒定律。即：慢轮转动时，可近似认为合外力矩为零， 则 为常量，由此得出转动惯量I与转动角速度 成反比，转盘上离转轴越远的地方，I越大，其转速就越小，反之，转盘上离转轴越近的地方，I越小，其转速就越大。在用陶土塑形的过程中，器物横截面大的地方转速小，掌握该原理，在塑形时可很好的把握给器物力的大小及方向。

3.应用了力学原理

根据制作的陶器需要有一定的气孔，让其有一定吸水性，但针对陶器不同的用途，有的不需要过大的吸水率，所以，在制陶过程中，傣族要对已塑型好的陶坯表面进行拍打和压磨。这个过程利用了力学原理，力作用可产生2种效果，其中一个效果就是改变物体的形状。通过拍打、压磨可使制作的陶器坚实、致密，以适当减小吸水率，同时可根据陶器的用途进行塑形，以及形成表面的装饰花纹。

（二）傣族制陶的数学知识

1.代数知识：制作陶器的陶土，是由黏土与细沙混合而成。根据陶器不同的用途，有不同的配料，所以陶土的配料中，应用了代数的比例关系：如“三碗土，一碗沙”其实就是3：1的配比关系。在制作陶器时，对陶器大小、用料多少的计算也应用了与代数有关的知识。

2.几何学原理：各种陶器的造型设计及外表绘制的各种图案中，应用了线条、直线、曲线；圆形、椭圆、矩形等平面图形；圆柱、圆盘、球体、椭球体等立体图形，在陶器制作中，各种形状相同，大小不一的陶器应用了几何学中图形相似、全等以及对称性的原理。在制作用于盛物容器时，基本上都制作成了球形的形状，这样的陶器其体积是最大的。这应用了平面以及空间中面的性质：周长一定的平面图形，圆的面积最大；表面积一定的空间图形中，球体的体积最大。

（三）傣族制陶的化学知识

黏土的“陈腐”是泥料加工的最后一道工序，就是将调配、炼制好的泥料用陶缸装好，置于阴湿处，让其腐酿，这其中利用了很多的化学知识。

1.泥料的黏土颗粒在充分水化的状态下，发生了进一步的离子交换，一些硅酸盐矿物长期与水接触，发生水解，生成胶质态的Al(OH)3、Fe(OH)3和硅酸等，一部分可溶性盐溶解于水中，被冲洗掉，泥料因此更“纯”。

2.泥料的黏土颗粒在充分水化的状态下，还会发生进一步的氧化?还原反应，使FeS2被分解为H2S，CaSO4被还原为CaS，并与H2O及CO2作用形成CaCO3，放出H2S，促进泥料的充分破裂，使泥料松散而均匀，颗粒的棱角钝化，泥料因此在烧成后，相对容易泡养，呈现出“润”的效果。

3.陈腐过程中，在细菌的作用下，腐殖酸导致有机物腐败，生成胶质物，改善了泥性，增加了可塑性。

4.在陶器烧制过程中也蕴含了化学原理，经过慢轮塑成的各种器物，烧制时在900℃高温下，二氧化硅和氧化镁、氧化铝、碳酸钙发生一系列反应生成硅酸镁、硅酸铝、硅酸钙（CaSiO3）和CO、CO2、H2S气体，各种生成物熔合冷却便成为坚硬物质。这些陶器分为红陶、灰陶和黑陶。

红陶：那是因为红陶的烧制工艺是采用氧化方式烧制的，就是在氧气(空气)充分供给的条件下烧成的。由于空气的充足，铁被氧化 (三氧化二铁)，氧化铁的颜色就是红色，因此所烧制出来的陶器就是红色的。

灰陶：灰陶的烧制工艺则与红陶烧制工艺相反，采用的是还原气氛烧制的。具体采用的方法是在烧成的后期，封堵窑门和烟道并在窑的顶部往窑内渗水。使窑内造成还原气氛，陶坯体中的氧化铁(三氧化二铁)中的氧，由三价转成单价，形成单价铁。单价铁的呈色即为青灰色。

黑陶：黑陶的烧制工艺与红陶、灰陶又不同了。黑陶的黑色不是由铁呈现的，因为铁的成色无论量的多少或烧制气氛的改变，都形成不了黑色。除非再加入大量的锰、钴等着色剂，才能变成黑色。那用普通的黄土如何烧制出黑色的陶器呢?只有采用“渗碳工艺”。“渗碳工艺”就是在陶器烧制后期往窑内投入大量柴草(或煤、沥青)，并堵封窑门、烟道等进气或出气口，使窑内产生大量烟气。由于被封闭的窑内缺氧，柴草等燃料着不起来，而此时窑内的温度又在八九百度，柴草等燃料就会产生大量的烟气，烟气里弥漫着的细小碳离子就会渗入陶器坯体之中(陶器有较大的气孔率)。随着渗碳时间的长短和碳渗入量的大小，窑内的陶器就呈现出不同程度的黑色来。

（四）傣族制陶的美学知识

陶器在制作时，无论是形态结构的设计，还是色彩的搭配等方面都应用了美学知识。这其中有技术美学形式，在形态设计上，线条与形状的造型设计上按照一定的比例分割，制作出的陶器体现了均衡稳定、对称整齐等特性。还应用了技术美学的特性，制作出的陶器有的中生产生活用具，有的是装饰品，还有的是佛教礼器，这是技术美学的实用性、艺术性、宗教性、流行性的完美结合。在色彩搭配方面应用了悦目调和的色彩和谐、调和对比、多样与统一等特性，使制作的陶器色彩丰富，且内涵、有特质。

参考文献

[1]李遒伯.普通物理学. 高等教育出版社， 2008

[2]邱以胜.陶艺设计与制作.校本教材，2011.3

[3]刘叔成 楼昔勇.美学基本原理.上海人民出版社，2006

（作者系西双版纳职业技术学院副院长，副教授）