Роберт Кейс-Бейкер / Flickr
У міру того, як піч випалюється і охолоджується, зміни температури вносять деякі глибокі зміни в глину. Глина переходить від цієї м'якої, цілком крихкої речовини до тієї, яка є твердою, яка не є скелею, непроникною для води, вітру та часу. Зміна майже містична у своїй цілковитій метаморфозі і може вважатися такою, якби вона не була такою поширеною.
-
Атмосферна сушка
Коли гончарні вироби поміщаються в піч, вона майже завжди суха кістка. Однак все ще є вода, що потрапила в проміжки між глинистими частинками.
Оскільки глина повільно нагрівається, ця вода випаровується з глини. Якщо глина нагріється занадто швидко, вода перетвориться на пару прямо всередині глиняного тіла, розширюючись з вибуховим впливом на горщик.
До досягнення температури кипіння води (212 F та 100 C на рівні моря) вся атмосферна вода повинна випаруватися із глиняного тіла. Це призведе до ущільнення глини та деякої мінімальної усадки.
-
Випалення вуглецю та сірки
Усі глинисті тіла містять деяку міру вуглецю, органічних матеріалів та сірки. Вони згоряють від 572 F до 1470 F (300 C і 800 C). Якщо з якихось причин - наприклад, погана вентиляція всередині печі - вони не зможуть вигоріти з глиняного тіла, відбудеться вуглецеве закріплення. Це значно послабить глиняне тіло.
-
Хімічно комбінована вода відводиться
Глину можна охарактеризувати як одну молекулу глинозему та дві молекули кремнезему, зв'язані двома молекулами води. Навіть після того, як атмосферної води немає, глина все ще містить близько 14 відсотків хімічно зв'язаної води. Горщик буде значно легшим, але без фізичної усадки.
Цей хімічно поєднаний водяний зв’язок розігрівається при нагріванні. Перекриваючись випаленням вуглецю та сірки, хімічно пов'язана вода витікає з глинистого тіла між 660 F і 1470 F (350 C і 800 C). Якщо вода нагріється занадто швидко, це знову може викликати вибухонебезпечне випаровування всередині глиняного тіла. Через всі ці зміни (і більше) графік стрільби повинен забезпечувати повільне накопичення тепла.
-
Відбувається кварцова інверсія
Гончарі називають це кремнезем, але оксид кремнію також відомий як кварц. Кварц має кристалічну структуру, яка змінюється при конкретних температурах. Ці зміни відомі як інверсії. Одна така інверсія виникає при 573 ° С при 1060 F.
Зміна кристалічної структури насправді призведе до збільшення розміру посуду на 2 відсотки при нагріванні, і втрачає ці 2 відсотки, коли охолоджується. Під час інверсії кварцу посуд є крихкою, і температура печі повинна повільно підвищуватися (а пізніше охолоджуватися) через зміни.
-
Спікання
Перш ніж оксиди, що виготовляють скло, почнуть плавитися, частинки глини вже прилипнуть одна до одної. Починаючи з 900 C (1650 F), глинисті частинки починають плавитися. Цей процес цементування називається спіканням. Після того, як гончарство спече, воно вже не є справді глиною, а стало керамічним матеріалом.
Випал біскю зазвичай проводиться приблизно в 1730 F (945 ° C) після того, як посуд спікає, але все ще є пористим і ще не застебнутим. Це дозволяє вологим сирим глазурям прилипати до гончарних виробів, не розпадаючись.
-
Витримка та зрілість
Дозрівання глиняного тіла - це баланс між витримкою тіла, що забезпечує твердість і міцність, і стільки вітрифікації, що посуд починає деформуватися, осідати або навіть калюжувати на полиці печі.
Вітрифікація - це поступовий процес, під час якого матеріали, які плавляться, найлегше роблять це. Вони розчиняються і заповнюють проміжки між більш вогнетривкими частинками. Розплавлені матеріали сприяють подальшому плавленню, а також ущільненню та зміцненню тіла глини.
Саме на цьому етапі утворюється муліт (силікат алюмінію). Це довгі голкоподібні кристали, які діють як зв’язуючі речовини, ще більше в'язаючи та зміцнюючи глиняне тіло.
-
Температури дозрівання
Температура, в якій глина випалюється, робить величезну зміну. Глина, випалена при одній температурі, може бути м’якою і пористою, тоді як ця глина, випалена при більш високій температурі, може бути твердою і непроникною.
Також обов’язково потрібно зазначити, що різні глини дозрівають при різних температурах, залежно від їх складу. Червоний глиняний посуд містить велику кількість заліза, яке діє як флюс. Тіло з глиняного посуду може витримати до зрілості приблизно при 1830 F (1000 C) і може плавитися при 1280 F (2250 F). З іншого боку, порцелянове тіло, виготовлене з чистого каоліну, може не дозріти до приблизно 2500 F (1390 C) і не розплавиться до температури понад 3270 F (1800 C).
-
Під час охолодження
Є ще одна подія, через яку глина проходить, коли вона охолоджується. Це раптове усадження кристобаліту - кристалічна форма діоксиду кремнію - коли він охолоджується минувшими 420 F (220 C). Кристобаліт знаходиться у всіх глинистих тілах, тому слід обережно охолоджувати піч повільно, коли вона рухається через цю критичну температуру. В іншому випадку на горщиках будуть утворюватися тріщини.
