Jak temperatura zmienia glinkę

W miarę spalania i schładzania pieca zmiany temperatury powodują głębokie zmiany w glinie . Glinka przechodzi od tej miękkiej, całkowicie kruchej substancji do tej, która jest twarda jak skała, odporna na wodę, wiatr i czas. Zmiana jest niemal mistyczna w całkowitej metamorfozie i można ją uznać za tak powszechną.

• 01 z 08

  Pierwszy etap: suszenie atmosferyczne

  Kiedy ceramika jest umieszczana w piecu, prawie zawsze jest sucha. W przestrzeniach między cząstkami gliny wciąż jednak uwięziona jest woda.

  Gdy glina jest powoli podgrzewana, woda ta wyparowuje z gliny. Jeśli glina zostanie podgrzana zbyt szybko, woda zamieni się w parę w glinianym ciele, rozszerzając się z efektem wybuchu na doniczkę.

  Do czasu osiągnięcia temperatury wrzenia wody (212⁰F i 100⁰C na poziomie morza) woda atmosferyczna powinna wyparować z ciała . Spowoduje to sprasowanie gliny i niewielki skurcz. Aby uzyskać więcej informacji na temat kurczenia się, przeczytaj artykuł Dlaczego Clay Bodies Shrink.

  Aby zobaczyć diagram tego, co dzieje się z gliną w piecu, kliknij "Zobacz pełnowymiarowy" poniżej obrazu miniatury.

• 02 z 08

  Drugi etap: Spalanie węgla i siarki

  Ciała gliniane zawierają pewną ilość węgla, materiałów organicznych i siarki. Wszystko po to, aby wypalić między 572⁰ a 1470⁰F (300⁰ i 800⁰C). Jeśli z jakiegoś powodu (np. Z powodu złej wentylacji w piecu) nie będą one w stanie wypalić się z gliny, dojdzie do rdzeniowania węgla, co znacznie osłabi gliniane ciało.

• 03 z 08

  Trzeci etap: chemicznie połączona woda odprowadzana

  Glina może być scharakteryzowana jako cząsteczka tlenku glinu i dwie cząsteczki krzemionki związane z dwiema cząsteczkami wody. Nawet po zniknięciu wody atmosferycznej glina nadal zawiera około 14% wagowo związanej chemicznie wody. Garnek będzie znacznie lżejszy, ale bez fizycznego skurczu.

  To chemicznie połączone wiązanie wody ulega poluzowaniu po ogrzaniu. Nakładające się na siebie spalanie węgla i siarki, związana chemicznie woda wydobywa się z gliny w zakresie od 660⁰ do 1470⁰F (350⁰ i 800⁰C). Jeśli woda nagrzeje się zbyt szybko, może ponownie spowodować wybuchową produkcję pary wewnątrz gliny. To dla wszystkich tych zmian i więcej, harmonogram strzelania musi umożliwiać powolne nagrzewanie się.

• 04 z 08

  Czwarty etap: pojawia się odwracanie kwarcu

  Garncyle nazywają to krzemionką, ale tlenek krzemu jest również znany jako kwarc. Kwarc ma strukturę krystaliczną, która zmienia się w określonych temperaturach. Te zmiany są znane jako inwersje. Jedna taka inwersja występuje w 1060 ° F (573 ° C).

  Zmiana struktury krystalicznej spowoduje, że ceramika zwiększy się o 2% podczas ogrzewania i straci 2% podczas ochładzania. Ware jest delikatne podczas tej inwersji kwarcu, a temperatura pieca musi zostać zwiększona (a następnie schłodzona) powoli przez zmianę.

• 05 08

  Piąty etap: spiekanie

  Zanim tlenki wytwarzające szkło zaczną się topić, cząsteczki gliny będą się już przyczepiać. Zaczynając od około 1650⁰F (900⁰C) cząsteczki gliny zaczynają się topić. Ten proces cementowania nazywa się spiekanie. Po spiekaniu ceramiki nie jest już tak naprawdę gliną, ale stała się materiałem ceramicznym.

  Wypalanie z wypalaniem zwykle odbywa się w temperaturze około 1730 ° F (945 ° C), po spiekaniu wyrobów, ale nadal jest porowate i jeszcze nie zeszklone. Pozwala to na przywieranie mokrych, surowych szkliw do ceramiki bez jej rozpadu.

• 06 08

  Szósty etap: Witryfikacja i dojrzałość

  Dojrzewanie glinianego ciała jest równowagą między witryfikacją ciała w celu uzyskania twardości i wytrzymałości, a tym samym zeszklenia, że ​​wyroby zaczynają się deformować, opadać, a nawet kałużować na półce w piecu.

  Vitryfikacja jest procesem stopniowym, podczas którego materiały, które topią się najłatwiej, rozpuszczają się i wypełniają przestrzenie pomiędzy bardziej ogniotrwałymi cząstkami. Stopione materiały sprzyjają dalszemu topnieniu, a także zagęszczaniu i wzmacnianiu gliny.

  Na tym etapie powstaje również mulit (krzemian glinu). Są to długie, podobne do igieł kryształy, które działają jak spoiwa, dziania i wzmacniania glinianego ciała jeszcze bardziej.

• 07 z 08

  Temperatury dojrzewania

  Temperatura, z jaką wypalana jest glina, stanowi ogromną różnicę. Glina wypalana w jednej temperaturze może być miękka i porowata, podczas gdy ta sama glina wypalana w wyższej temperaturze może być twarda i nieprzepuszczalna.

  Należy również zauważyć, że różne glinki dojrzewają w różnych temperaturach, w zależności od ich składu. Czerwona ceramika zawiera dużą ilość żelaza, które działa jak strumień. Gliny gliniane mogą strzelać do dojrzałości około 1830⁰F (1000⁰C) i mogą topić się w temperaturze 2280⁰F (1250⁰C). Z drugiej strony, porcelanowy korpus wykonany z czystego kaolinu może nie dojrzewać do około 2500 ° F (1390 ° C) i nie topi się aż do ponad 3270 ° F (1800 ° C).

• 08 08

  Podczas chłodzenia

  Jest jeszcze jedno wydarzenie, przez które przechodzi glina, tym razem gdy się ochładza. To jest nagłe skurczenie się krystobalitu, krystalicznej postaci krzemionki, która schładza się poniżej 420 ° F (220 ° C). Cristobalit znajduje się we wszystkich glinianych ciałach, dlatego należy zachować ostrożność, aby chłodzić piec powoli, gdy przechodzi on przez tę krytyczną temperaturę. W przeciwnym razie, garnki rozwiną pęknięcia.