Hvordan temperaturen endrer leire

Når en ovn brenner opp og kjøler ned, gjør endringer i temperatur noen dype forandringer i leire . Leiren går fra denne myke, helt skjøre substansen til en som er rockhard, ugjennomtrengelig for vann, vind og tid. Forandringen er nesten mystisk i sin fullstendige metamorfose og kan anses som om den ikke var så vanlig.

• 01 av 08

  Første trinn: Atmosfærisk tørking

  Når keramikk er plassert i ovnen, er det nesten alltid beentørr. Imidlertid er det fortsatt vann fanget i mellomrommene mellom leirepartiklene.

  Da leiren oppvarmes langsomt, fordampes dette vannet ut av leire. Hvis leien er oppvarmet for fort, vil vannet vende seg til damp rett inne i leirehuset, og ekspanderende med eksplosiv effekt på potten.

  Da vannkokingpunktet (212 ° F og 100 ° C i sjøhøyde) er nådd, skal det atmosfæriske vannet ha fordampet ut av det klare legemet . Dette vil resultere i lekkomprimering og litt minimal krymping. For mer om krymping, les hvorfor Clay Bodies Shrink.

  For å se et diagram over hva som skjer med leire i ovnen, klikk "Vis full størrelse" under miniatyrbildet.

• 02 av 08

  Andre trinn: Brenn av karbon og svovel

  Leire kropper alle inneholder noe mål av karbon, organiske materialer og svovel. Disse alle forbrenne mellom 572 ° og 1470 ° F (300 ° C og 800 ° C). Hvis det for en eller annen grunn (som dårlig ventilasjon i ovnen) ikke er i stand til å brenne ut av leirehuset, vil det oppstå karbonkjerning , noe som svekker leirelegemet betydelig.

• 03 av 08

  Tredje trinn: Kjemisk kombinert vann drevet av

  Leire kan karakteriseres som et molekyl av alumina og to molekyler silika bundet med to molekyler vann. Selv etter at det atmosfæriske vannet er borte, inneholder leire fortsatt ca. 14% av kjemisk bindet vann etter vekt. Gryten vil være vesentlig lettere, men uten fysisk krymping.

  Denne kjemisk kombinerte vannbindingen løsner når den blir oppvarmet. Overlapping av karbon og svovel brenner av, det kjemisk bundet vann kommer fra leirehuset mellom 660 og 1470 ° F (350 ° C og 800 ° C). Hvis vannet varmer for fort, kan det igjen forårsake eksplosiv produksjon av damp inne i leirehuset. Det er for alle disse endringene og mer at fyringsplanen må tillate en langsom oppbygging av varme.

• 04 av 08

  Fjerde trinn: Kvartsinversjon oppstår

  Potters kaller det silika, men kiseloksyd er også kjent som kvarts. Kvarts har en krystallinsk struktur som endres ved spesifikke temperaturer. Disse endringene er kjent som inversjoner. En slik inversjon opptrer ved 1060 ° F (573 ° C).

  Forandringen i krystallinsk struktur vil faktisk føre til at keramikken øker i størrelse med 2% under oppvarming, og mister denne 2% når den avkjøles. Varen er skjøre under denne kvartsinversjonen, og ovntemperaturen må heves (og senere avkjøles) sakte gjennom forandringen.

• 05 av 08

  Femte trinn: Sintring

  Før de glassdannende oksyder begynner å smelte, vil leirepartiklene allerede holde seg til hverandre. Begynner ved ca. 1650 ° F (900 ° C) begynner leirepartiklene å smelte. Denne sementeringsprosessen kalles sintring. Etter at keramikket har sintret, er det ikke lenger leire, men har blitt et keramisk materiale.

  Bisque firing gjøres vanligvis ved ca 1730 ° F (945 ° C), etter at varen har sintret, men fortsatt er porøs og ikke forglasset. Dette gjør det mulig å våte, rå glasur til å holde seg til keramikk uten at den løsner seg.

• 06 av 08

  Sjette trinn: Vitrifisering og modenhet

  Modningen av en leirekropp er en balanse mellom kroppens vitrifisering for å oppnå hardhet og holdbarhet, og så mye forgylling at varene begynner å deformere, nedsenke eller til og med pølse på ovnshylle.

  Vitrifikasjon er en gradvis prosess hvor materialene som smelter mest lett gjør det, oppløses og fylles i mellomrom mellom de mer ildfaste partikler. De smeltede materialene fremmer ytterligere smelting, samt kompaktering og styrking av leirekroppen.

  Det er også i dette stadiet at mullitt (aluminiumsilikat) dannes. Disse er lange, nållignende krystaller som fungerer som bindemidler, strikking og styrking av leirekroppen enda lenger.

• 07 av 08

  Modningstemperaturer

  Temperaturen en leire er avfyrt for å gjøre en enorm forskjell. En leire som avfyres ved en temperatur kan være myk og porøs, mens den samme leire som fyres ved en høyere temperatur, kan være vanskelig og ugjennomtrengelig.

  Det er også viktig å merke seg at forskjellige leire modnes ved forskjellige temperaturer, avhengig av deres sammensetning. En rød keramikk inneholder en stor mengde jern som virker som en flux. En keramikk leire kroppen kan brann til modenhet ved ca 1830 ° F (1000 ° C) og kan smelte ved 2280 ° F (1250 ° C). På den annen side kan et porselenlegeme laget av ren kaolin ikke modnes til ca. 2500 ° F (1390 ° C) og ikke smelte til over 3270 ° F (1800 ° C).

• 08 av 08

  Under kjøling

  Det er en annen begivenhet at leir går gjennom, denne gangen som det avkjøles. Det er den plutselige krympingen av cristobalitt, en krystallinsk form av silika, da den avkjøler seg over 420 ° F (220 ° C). Cristobalite er funnet i alle leire kropper, så det må være forsiktig å avkjøle ovnen sakte ettersom den beveger seg gjennom denne kritiske temperaturen. Ellers vil potter utvikle sprekker.