Как температурата променя глината

Робърт Couse-Baker / Flickr

Тъй като пещта се изгаря и охлажда, промените в температурата правят някои дълбоки промени в глината. Глината преминава от това меко, напълно крехко вещество до такова, което е твърдо скално, непроницаемо за вода, вятър и време. Промяната е почти мистична в пълната си метаморфоза и може да се приеме така, ако не беше толкова честа.

• Атмосферно изсушаване

  Когато грънчарството се поставя в пещта, почти винаги е костно суха. Въпреки това все още има вода, хваната в пространствата между глинените частици.

  Тъй като глината се нагрява бавно, тази вода се изпарява от глината. Ако глината се нагрява твърде бързо, водата ще се превърне в пара точно в глиненото тяло, разширявайки се с експлозивен ефект върху саксията.

  До достигане на точката на кипене на водата (212 F и 100 C на морско равнище) цялата атмосферна вода трябва да се изпари от глиненото тяло. Това ще доведе до уплътняване на глината и минимално свиване.

• Изгаряне на въглерод и сяра

  Всички глинени тела съдържат някаква мярка на въглерод, органични материали и сяра. Те изгарят между 572 F и 1470 F (300 C и 800 C). Ако по някаква причина - като лоша вентилация в пещта - те не са в състояние да изгорят от глиненото тяло, ще възникне въглероден кординг. Това значително ще отслаби глиненото тяло.

• Химически комбинираната вода се отвежда

  Глината може да се характеризира като една молекула алуминиев оксид и две молекули силициев диоксид, свързани с две молекули вода. Дори след като атмосферната вода е изчезнала, глината все още съдържа около 14 процента от химически свързаната вода. Съдът ще бъде значително по-лек, но без физическо свиване.

  Тази химически комбинирана водна връзка се разхлабва при нагряване. Припокривайки се с изгарянето на въглерод и сяра, химически свързаната вода изтича от глиненото тяло между 660 F и 1470 F (350 C и 800 C). Ако водата се нагрява твърде бързо, това отново може да предизвика експлозивно производство на пара вътре в глиненото тяло. Поради всички тези промени (и повече) графикът на стрелбата трябва да позволява бавно натрупване на топлина.

• Кварцовата инверсия възниква

  Грънчарите го наричат ​​силициев диоксид, но силициевият оксид е известен още като кварц. Кварцът има кристална структура, която се променя при определени температури. Тези промени са известни като инверсии. Една такава инверсия се появява при 5760 ° С при 1060 F.

  Промяната на кристалната структура всъщност ще доведе до увеличаване на размера на грънчарството с 2 процента при нагряване и загубата на тези 2 процента, когато изстине. По време на тази кварцова инверсия износът е крехък и температурата на пещта трябва да се повишава (и по-късно да се охлажда) чрез промяната.

• синтероване

  Преди оксидите за производство на стъкло да започнат да се топят, глинените частици вече ще се прилепват една към друга. Започвайки от около 1650 F (900 С), глинените частици започват да се запалват. Този процес на циментиране се нарича синтероване. След като грънчарството е спечено, то вече не е наистина глинено, а се е превърнало в керамичен материал.

  Изпичането на биски обикновено се извършва около 1730 F (945 С), след като приборът е спечен, но все още е порест и все още не е втвърден. Това позволява мокрите, сурови глазури да се прилепват към грънчарството, без да се разпадат.

• Витрификация и зрялост

  Съзряването на глинено тяло е баланс между витрификацията на тялото, за да се постигне твърдост и издръжливост, и толкова много витрификация, че съдовете започват да се деформират, да се спускат или дори да се ловят на рафта на пещта.

  Витрификацията е постепенен процес, по време на който материалите, които се стопяват най-лесно. Те се разтварят и запълват пространствата между по-огнеупорни частици. Разтопените материали подпомагат по-нататъшното топене, както и уплътняването и укрепването на глиненото тяло.

  По време на този етап се образува и мулит (алуминиев силикат). Това са дълги игловидни кристали, които действат като свързващо вещество, плетене и укрепване на глиненото тяло още повече.

• Температури на зреене

  Температурата, в която се изпича глина, прави огромна разлика. Глина, изпечена при една температура, може да бъде мека и пореста, докато същата тази глина, изпечена при по-висока температура, може да бъде твърда и непроницаема.

  Задължително е също така да се отбележи, че различните глини узряват при различни температури, в зависимост от техния състав. Червеният фаянс съдържа голямо количество желязо, което действа като поток. Тялото от глинени съдове може да се запали до зрялост при около 1830 F (1000 C) и може да се стопи при 2280 F (1250 C). От друга страна, порцелановото тяло, направено от чист каолин, може да не съзрее до около 2500 F (1390 С) и да не се стопи до над 3270 F (1800 С).

• По време на охлаждането

  Има още едно събитие, през което глината преминава, докато изстине. Това е внезапното свиване на кристобалит - кристална форма на силициев диоксид - когато той се охлажда над 420 F (220 C). Кристобалит се намира във всички глинени тела, така че трябва да се внимава да се охлажда пещта бавно, докато се движи през тази критична температура. В противен случай саксиите ще развият пукнатини.