tagphoto / Getty Images
Pri vypaľovaní a ochladzovaní pece spôsobujú zmeny teploty v hlinke hlboké zmeny. Hlina prechádza z tejto mäkkej, úplne krehkej látky do hmoty, ktorá je tvrdá ako kameň a neprepúšťa vodu, vietor a čas. Zmena je takmer mystická v úplnej metamorfóze a možno ju považovať za zmenu, ak by nebola taká bežná.
-
Atmosférické sušenie
Keď sa do pece vloží keramika, je takmer vždy vysušená. V priestoroch medzi hlinenými časticami však stále zostáva voda.
Keď sa hlina pomaly zahrieva, táto voda sa z hliny odparuje. Ak sa hlina zahreje príliš rýchlo, voda sa zmení na paru priamo vo vnútri hlineného tela a rozšíri sa výbušným účinkom na hrniec.
Keď sa dosiahne teplota varu vody (212 ° F a 100 ° C na hladine mora), mala sa všetka atmosférická voda z ílovitého telesa odpariť. To povedie k zhutneniu hliny a k minimálnemu zmršteniu.
-
Vyhorenie uhlíka a síry
Všetky hlinené telieska obsahujú určité množstvo uhlíka, organických materiálov a síry. Tieto horia medzi 300 ° C a 800 ° C. Ak z nejakého dôvodu - ako je zlé vetranie v peci - tieto nie sú schopné spáliť z hlineného telesa, dôjde k uhlíkovému jadru. To hlinené telo výrazne oslabí.
-
Chemicky zmiešaná voda je odvedená
Hlina sa dá charakterizovať ako jedna molekula oxidu hlinitého a dve molekuly oxidu kremičitého spojené s dvoma molekulami vody. Aj po odplyne atmosférickej vody hlinka stále obsahuje asi 14 percent chemicky viazanej vody. Hrniec bude podstatne ľahší, ale bez fyzického zmrštenia.
Táto chemicky kombinovaná vodná väzba sa pri zahrievaní uvoľňuje. Prekrývajúc sa spálenie uhlíka a síry, chemicky viazaná voda uniká z hlineného telesa medzi 350 ° C a 800 ° C. Ak sa voda zahrieva príliš rýchlo, môže to znova spôsobiť výbušnú produkciu pary vo vnútri hlineného telesa. Je to kvôli všetkým týmto (a ďalším) zmenám, ktoré musia v pláne streľby umožňovať pomalé hromadenie tepla.
-
Nastáva inverzia kremeňa
Potterovci to nazývajú oxid kremičitý, ale oxid kremičitý je tiež známy ako kremeň. Kremeň má kryštalickú štruktúru, ktorá sa mení pri špecifických teplotách. Tieto zmeny sú známe ako inverzie. Jedna takáto inverzia nastáva pri 573 ° C.
Zmena kryštalickej štruktúry skutočne spôsobí, že keramika sa pri zahrievaní zväčší o 2 percentá a pri ochladení stratí tieto 2 percentá. Tovar je počas tejto inverzie kremeňa krehký a teplota pece sa musí pri zmene pomaly zvyšovať (a neskôr ochladzovať).
-
Spekanie
Predtým, ako sa oxidy na výrobu skla začnú topiť, ílové častice sa už na seba prilepia. Od asi 900 ° C začnú ílové častice fúzovať. Tento proces cementovania sa nazýva spekanie. Po sintrovaní keramiky už nejde o skutočnú hlinu, ale stala sa keramickým materiálom.
Bisque pálenie sa zvyčajne robí pri asi 1730 F (945 ° C) po sintrovaní tovaru, ale je stále pórovitý a ešte nie je vitrifikovaný. To umožňuje, aby sa na keramiku prilepili mokré, surové glazúry bez toho, aby sa rozpadla.
-
Vitrifikácia a zrelosť
Zrenie hlineného tela predstavuje rovnováhu medzi vitrifikáciou tela s cieľom dosiahnuť tvrdosť a trvanlivosť a toľkým vitrifikáciou, že sa riad začne deformovať, prepadávať alebo dokonca kalužiť na poličke pece.
Vitrifikácia je postupný proces, počas ktorého to materiály, ktoré sa topia, robia najľahšie. Rozpúšťajú sa a vypĺňajú medzery medzi žiaruvzdornejšími časticami. Roztavené materiály podporujú ďalšie tavenie, ako aj zhutňovanie a spevňovanie hlineného telesa.
V tejto etape sa tiež vytvára mullit (kremičitan hlinitý). Jedná sa o dlhé ihličkovité kryštály, ktoré pôsobia ako spojivá, ktoré ešte viac pletú a spevňujú hlinené telo.
-
Teploty zrenia
Teplota, na ktorú sa hlina vypaľuje, predstavuje obrovský rozdiel. Hlina vypaľovaná pri jednej teplote môže byť mäkká a pórovitá, zatiaľ čo rovnaká hlina vypaľovaná pri vyššej teplote môže byť tvrdá a nepriepustná.
Je tiež nevyhnutné poznamenať, že rôzne íly zrejú pri rôznych teplotách, v závislosti od ich zloženia. Červený kamenina obsahuje veľké množstvo železa, ktoré funguje ako tavidlo. Kameninové hlinené teleso môže horieť až do zrelosti pri asi 1830 F (1000 C) a môže sa topiť pri 2280 F (1250 C). Na druhej strane, porcelánové telo vyrobené z čistého kaolínu nemusí dozrieť až do teploty okolo 1390 ° C a roztopiť sa až do teploty okolo 1800 ° C.
-
Počas chladenia
Existuje ešte jedna udalosť, ktorou hlinka prechádza, keď sa ochladzuje. To je náhle zmenšenie cristobalitu - kryštalickej formy oxidu kremičitého - keď sa ochladzuje na teplotu 220 ° C. Cristobalit sa nachádza vo všetkých hlinených telách, preto je potrebné dbať na to, aby sa pec pomaly ochladzovala, keď sa pohybuje cez túto kritickú teplotu. V opačnom prípade sa v nádobách objavia praskliny.