图4 哥窑青釉弦纹瓶（图片来源：故宫博物院）
如何烧制出带冰裂纹的瓷器？上文中提到章生二打开窑门使冷空气进入，造成其兄满窑瓷器釉面都开裂了，这是因为：当冷空气进入窑内，瓷器表面的釉面受冷，由于热胀冷缩，釉面快速收缩，但是此时内部坯体的温度下降得很少，这样釉面就会受到坯体阻止釉面收缩的拉力（如图5）。当釉层表面产生拉应力超过釉层的强度，釉面就会开裂。
或许你会想问，烧窑时瓷器随炉冷却为什么不会造成釉面开裂呢？那是因为随炉冷却时虽然也是釉面开始冷却，但是冷却的速度比较慢，使得冷却过程中受到的拉应力比较小，达不到釉层的强度，也就不会开裂了。
同样如果在炉温较高的时候打开窑门，使得釉面受冷更迅速，那么釉面开裂的纹路会更细一些。这是因为釉面受冷越迅速，釉面的收缩就会越大，表面产生的拉应力就越大，这样在很小的面积上釉层表面的拉应力就会超过釉层的强度，从整体来看产生的纹路就更细。
现如今瓷器制作者可以通过设计坯体和釉面的热膨胀系数，使得釉面的热膨胀系数比坯体的大一些，这样即使烧窑随炉冷却时，釉层也会因为收缩率大，使得其表面产生更大的拉应力超过本身的强度而出现开裂。
图5 陶瓷表面受冷时应力场和温度场的有限元模拟（图片来源：作者提供）
裂纹形成的实时研究裂纹是从釉层表面开始开裂还是从内部开始开裂呢？为了弄清楚这个问题，我们做了一个试验。
我们通过高速相机拍摄了水冷冲击下半透明陶瓷片上的裂纹扩展（类似于瓷器表面的釉面受冷），发现裂纹会从受到冷冲击的表面生成裂纹往陶瓷片内部扩展（图6）。慢慢地，一些裂纹会停止扩展，而其他的继续扩展，根据裂纹的总垂直长度的长短，可以将它分为不同级别。
图6 陶瓷在冷冲击下的热震裂纹扩展（图片来源：作者提供）（动图）
那么如果表面是受热的话，会否开裂呢？同样我们也做了一个试验。我们通过高速相机拍摄了火焰热冲击下半透明陶瓷片上的裂纹扩展（类似于瓷器表面的釉面受热），发现从陶瓷内部开始产生裂纹开裂，向两侧扩展（图7）。
图7 陶瓷在热冲击下的热震裂纹扩展（图片来源：作者提供）（动图）
这与冷冲击时的扩展方式不同，是由于陶瓷的应力状态不同所造成的：冷冲击时表面产生拉应力，热冲击时同样根据热胀冷缩的原理内部产生拉应力。我们用有限元软件模拟了陶瓷受到热冲击的过程，计算出的应力分布（陶瓷内部应力最大）也支持这一点。图中，从蓝色到红色表示应力逐渐变大的过程（图8）。
