Hur Temperaturen Ändrar Lera

När en ugn skjuter upp och kyler, gör förändringarna i temperaturen några djupa förändringar i leran . Ler går från denna mjuka, helt ömtåliga substans till en som är stenhård, ogenomtränglig för vatten, vind och tid. Förändringen är nästan mystisk i sin fullständiga metamorfos och kan anses vara så om det inte var så vanligt.

• 01 av 08

  Första etappen: Atmosfärstorkning

  När keramik placeras i ugnen är det nästan alltid bentorkat. Det finns emellertid fortfarande vatten som fastnar i mellanrummen mellan lerpartiklarna.

  När lera uppvärms långsamt, avdunstar detta vatten ut från leran. Om leran värms för snabbt, vattnet vänder sig till ånga direkt inuti lerkroppen och expanderar med explosiv effekt på potten.

  Vid den tidpunkten vattenkokpunkten (212 ° F och 100 ° C vid havsnivån) uppnås, bör det atmosfäriska vattnet ha alla avdunstat ut ur den klara kroppen . Detta kommer att leda till komprimering av lera och viss minimal krympning. För mer om krympning, läs varför Clay Bodies Shrink.

  För att se ett diagram över vad som händer med lera i ugnen, klicka på "Visa full storlek" under miniatyrbilden.

• 02 av 08

  Andra etappen: Bränn av kol och svavel

  Lerkroppar innehåller alla mängder kol, organiska material och svavel. Dessa alla brinner mellan 572 ° och 1470 ° F (300 ° C och 800 ° C). Om de av någon anledning (som dålig ventilation i ugnen) inte kan bränna ut ur lerkroppen, kommer kolkärnan att uppstå, vilket försämrar lerkroppen avsevärt.

• 03 av 08

  Tredje etappen: Kemiskt Kombinerat Vattendrivet Off

  Lera kan karakteriseras som en molekyl av aluminiumoxid och två molekyler kiseldioxid bunden med två molekyler vatten. Även efter att det atmosfäriska vattnet är borta innehåller lera fortfarande cirka 14% av kemiskt bunden vatten efter vikt. Potten kommer att vara väsentligt lättare, men utan fysisk krympning.

  Denna kemiskt kombinerade vattenbindning löses när den upphettas. Överlappande kolet och svavelbrännskan flyter det kemiskt bundna vattnet från lerkroppen mellan 660 ° och 1470 ° F (350 ° C och 800 ° C). Om vattnet värms för snabbt, kan det igen orsaka explosiv produktion av ånga inuti lerkroppen. Det är för alla dessa förändringar och mer att bränningsschemat måste möjliggöra en långsam uppbyggnad av värme.

• 04 av 08

  Fjärde scenen: Kvartsinversion förekommer

  Potter kallar kiseloxid, men kiseldioxidoxid är också känt som kvarts. Kvarts har en kristallin struktur som förändras vid specifika temperaturer. Dessa förändringar är kända som inversioner. En sådan inversion uppträder vid 1060 ° F (573 ° C).

  Förändringen i kristallin struktur kommer faktiskt att få keramik att öka i storlek med 2% under uppvärmning och förlora denna 2% när den kyls. Ware är bräckligt under denna kvarts inversion och ugnen temperaturen måste höjas (och senare kylas) långsamt genom förändringen.

• 05 av 08

  Femte etappen: Sintra

  Innan de glasbildande oxiderna börjar smälta, håller lerpartiklarna redan fast vid varandra. Början vid ca 1650 ° F (900 ° C) börjar lerpartiklarna att smälta. Denna cementeringsprocess kallas sintring. Efter att keramik har sintrat, är det inte längre lera men har blivit ett keramiskt material.

  Bisque firing görs vanligen vid ca 1730 ° F (945 ° C), efter att varan har sintrat men fortfarande är porös och inte förglasad. Detta tillåter våta, råa glasyrer att fästa vid keramik utan att det sönderfaller.

• 06 av 08

  Sjätte scenen: Vitrifikation och mognad

  Mognaden av en lera kropp är en balans mellan kroppens förglasning för att ge hårdhet och hållbarhet, och så mycket förglasning att varan börjar deformeras, nedgång eller till och med plaska på ugnshylsan.

  Vitrifikation är en gradvis process där de material som smälter lättast gör det, upplöser och fyller i mellanrummen mellan de mer eldfasta partiklarna. De smälta materialen främjar ytterligare smältning, liksom kompaktering och förstärkning av lera kroppen.

  Det är också under detta stadium att mullit (aluminiumsilikat) bildas. Dessa är långa, nålliknande kristaller som fungerar som bindemedel, stickning och förstärkning av lerkroppen ytterligare.

• 07 av 08

  Mognadstemperaturer

  Temperaturen en lera avfyras för att göra en enorm skillnad. En lera som avfyras vid en temperatur kan vara mjuk och porös, medan samma lera som avfyras vid en högre temperatur kan vara svår och ogenomtränglig.

  Det är också viktigt att notera att olika leror mognar vid olika temperaturer, beroende på deras sammansättning. En röd lergods innehåller en stor mängd järn som fungerar som ett flöde. En keramik lera kropp kan elda till mognad vid ca 1830 ° F (1000 ° C) och kan smälta vid 2280 ° F (1250 ° C). Å andra sidan kan en porslinskropp gjord av ren kaolin inte mogna till ca 2500 ° F (1390 ° C) och smälta inte till över 3270 ° F (1800 ° C).

• 08 av 08

  Under kylning

  Det finns en annan händelse som ler går igenom, den här gången som den svalnar. Det är den plötsliga krympningen av kristobalit, en kristallin form av kiseldioxid, eftersom den kyler över 420 ° F (220 ° C). Cristobalite finns i alla lera kroppar, så det måste vara noga med att kyla ugnen långsamt när den rör sig genom denna kritiska temperatur. Annars kommer krukor att utveckla sprickor.