Colouration characteristics and mechanisms of Kangxi-period underglaze copper-red porcelain
Diese Studie setzt fortschrittliche Analysetechniken ein, um 20 Porzellanproben aus der Kangxi-Periode mit Unterglasur-Kupferrot zu charakterisieren, wobei aufgezeigt wird, dass ihre lebhaften Farbtöne aus einer schwach reduzierenden Brennatmosphäre resultieren, in der das relative Valenzzustandsverhältnis von Kupfer (Cu⁰, Cu⁺, Cu²⁺) sowie das Vorhandensein von Schwefel und Arsen die Bildung von Cu₂O-Mikrokristallen für die Rotfärbung und Cu²⁺-reichen, phasenseparierten Tröpfchen für grüne Flecken bestimmen.
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Seit Jahrhunderten meistern chinesische Kunsthandwerker die Kunst des Malens mit Feuer und verwandeln gewöhnlichen Ton in Gefäße von atemberaubender Schönheit. Zu ihren am meisten gefeierten Errungenschaften gehört das unterglasierte Kupferrot-Porzellan, eine Technik, bei der ein Pigment, das Kupfer enthält, auf einen Tonkörper aufgemalt, mit einer klaren Glasur bedeckt und in einem Brennofen gebrannt wird. Die Herausforderung liegt in der Chemie des Kupfers selbst. Wenn es erhitzt wird, ist Kupfer ein launischer Künstler; seine endgültige Farbe hängt vollständig von der Atmosphäre im Inneren des Brennofens und der präzisen Temperatur ab. Wenn die Bedingungen auch nur leicht abweichen, kann das vom Maler beabsichtigte leuchtende Rot verschwinden und sich in ein stumpfes Grau, ein schlammiges Schwarz oder sogar in einen grünen Fleck verwandeln. Diese Empfindlichkeit machte das perfekte rote Porzellan zu einem seltenen und kostbaren Schatz, besonders während der Kangxi-Periode der Qing-Dynastie, als die Kunsthandwerker eine Kontrolle erreichten, die lebendige, stabile Farbtöne hervorbrachte. Doch trotz all ihres Geschicks blieb der genaue mikroskopische Grund, warum einige Stücke perfekt rot wurden, während andere grüne Flecken entwickelten oder nachdunkelten, ein unter der Glasur verborgenes Geheimnis.
Ein Team von Forschern der Jingdezhen Ceramic University hat dieses Geheimnis nun entschlüsselt, indem sie zwanzig Fragmente von Kupferrot-Porzellan aus der Kangxi-Zeit untersuchten. Sie verließen sich nicht auf historische Vermutungen, sondern setzten eine Reihe moderner wissenschaftlicher Werkzeuge ein, um direkt das Material zu betrachten. Durch die Analyse der chemischen Zusammensetzung der roten Bereiche und der unerwünschten grünen Flecken sowie durch die Beobachtung der winzigen Strukturen innerhalb der glasartigen Glasur enthüllten sie die spezifischen Bedingungen, die die Farbe erzeugen. Ihre Arbeit zeigt, dass der Unterschied zwischen einem brillanten Rubinrot und einem fehlerhaften grünen Fleck nicht nur eine Frage des Glücks ist, sondern ein präzises Gleichgewicht aus dem chemischen Zustand des Kupfers, der Größe mikroskopischer Partikel und dem Vorhandensein von Spurenverunreinigungen.
Die Forscher begannen damit, die chemische Zusammensetzung der leuchtend roten Regionen mit den auf denselben Stücken gefundenen grünen Flecken zu vergleichen. Sie fanden heraus, dass die Grundzutaten der Glasur zwar ähnlich waren, die grünen Flecken jedoch signifikant höhere Mengen an Kupferoxid, Kalzium und Eisen enthielten. Unter einem leistungsstarken Mikroskop offenbarten diese grünen Bereiche eine deutliche Struktur: winzige, sphärische Tröpfchen von nur zehn bis zwanzig Nanometern Größe, in denen sich die flüssige Glasur in zwei verschiedene Phasen aufgetrennt hatte. Diese Trennung schloss das Kupfer in einer Form ein, die Licht anders absorbiert und so den Grünton erzeugt. Die Studie bestätigt, dass diese grüne Farbe von Kupferionen stammt, die in einem spezifischen chemischen Zustand, bekannt als Cu2+, verblieben sind, anstatt vollständig transformiert worden zu sein. Das Vorhandensein von Kalzium in diesen Flecken wirkte wie eine Barriere, die die Bewegung der Kupferionen verlangsamte und sie daran hinderte, vollständig zu reagieren, während Eisen dazu beitrug, die Bedingungen zu schaffen, unter denen die Glasur in diese winzigen Tröpfchen zerfiel.
Im Gegensatz dazu stammt das lebhafte Rot der gelungenen Stücke von einer anderen Form des Kupfers. Die Forscher entdeckten, dass der rote Farbton primlich durch mikroskopische Kristalle von Kupfer(I)-oxid erzeugt wird, einer Verbindung, in der Kupfer in einem etwas anderen chemischen Zustand existiert. In den brillantesten roten Exemplaren sind diese Kristalle unglaublich klein und gleichmäßig. Die Studie fand auch heraus, dass in einigen Bereichen winzige Partikel aus reinem metallischem Kupfer mit diesen Kristallen koexistieren, was der Farbe Tiefe verleiht. Die Größe dieser Partikel ist entscheidend; wenn sie zu groß sind, wird das Rot stumpf und dunkel, während sie, wenn sie zu klein sind, möglicherweise gar keine Farbe zeigen. Die erfolgreichsten Stücke, wie das mit QYLH-4 gekennzeichnete, enthielten eine hohe Anzahl dieser feinen, gleichmäßig großen Partikel, was zu einem reinen, intensiven Rot führte.
Der Schlüssel zur Kontrolle dieses empfindlichen Gleichgewichts liegt in der Ofenatmosphäre. Die Analyse der chemischen Zustände des Kupfers in den verschiedenen Proben zeigte, dass die Brennöfen in einer schwach reduzierenden Atmosphäre befeuert wurden, was bedeutete, dass eine begrenzte Menge an Sauerstoff vorhanden war. Dieses spezifische Umfeld war entscheidend. Es ermöglichte dem Kupfer, sich in die rot erzeugende Form zu verwandeln, ohne in die grün erzeugende Form zu übergehen oder in einen schwarzlichen, metallischen Zustand zu kollabieren. Wenn die Reduktion zu stark war, verwandelte sich das Kupfer in metallische Partikel, die die Glasur schwarzlich-rot erscheinen ließen. Wenn die Reduktion an bestimmten Stellen unzureichend war oder sich lokal zu viel Kupferoxid angesammelt hatte, verblieb das Kupfer im grün erzeugenden Zustand. Die Forscher stellten auch fest, dass Spuren von Schwefel und Arsen, die natürlich in den Rohstoffen vorhanden sind, eine subtile, aber wichtige Rolle spielten. Diese Elemente beeinflussten die Form und das Wachstum der Kupferkristalle und halfen dabei, zu bestimmen, ob das Endergebnis ein helles Rot oder ein dunklerer, gedämpfter Ton war.
Letztendlich zeigt die Studie, dass die beeindruckende Farbvarianz des Kupferrot-Porzellans der Kangxi-Zeit das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels zwischen der chemischen Zusammensetzung des Pigments, der mikroskopischen Struktur der Glasur und der präzisen Kontrolle des Brennprozesses ist. Die grünen Flecken waren keine bloßen zufälligen Fehler, sondern das Resultat lokaler chemischer Ungleichgewichte, bei denen das Kupfer nicht vollständig reduziert werden konnte. Die brillanten Rottöne waren das Produkt eines fein abgestimmten Umfelds, das die Bildung spezifischer, winziger Kupferkristalle begünstigte. Durch die Kartierung dieser Mechanismen haben die Forscher eine klare wissenschaftliche Erklärung dafür geliefert, wie antike Töpfer eine solche Meisterschaft erreichten und die flüchtige Natur des Kupfers in eine stabile und dauerhafte Kunstform verwandelten.
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