Hoe temperatuur verandert klei

Omdat een oven aan het aanbranden en afkoelen is, maken de veranderingen in temperatuur enkele diepgaande veranderingen in de klei . De klei gaat van deze zachte, volledig breekbare substantie naar een die keihard is, ondoordringbaar voor water, wind en tijd. De verandering is bijna mystiek in zijn volledige metamorfose en kan als zo worden beschouwd als het niet zo gewoon was.

• 01 van 08

  Eerste fase: atmosferisch drogen

  Wanneer aardewerk in de oven wordt geplaatst, is het bijna altijd kurkdroog. Er zit echter nog steeds water gevangen in de ruimtes tussen de kleideeltjes.

  Terwijl de klei langzaam wordt verwarmd, verdampt dit water uit de klei. Als de klei te snel wordt opgewarmd, zal het water direct in het lichaam van de klei verdampen en met explosief effect op de pot uitzetten.

  Tegen de tijd dat het kookpunt van water (212⁰F en 100⁰C op zeeniveau) wordt bereikt, moet het atmosferische water allemaal uit het lichaam zijn verdampt. Dit zal resulteren in het verdichten van de klei en enige minimale krimp. Lees Why Clay Bodies Shrink voor meer informatie over krimp.

  Als u een diagram wilt zien van wat er met klei in de oven gebeurt, klikt u op 'Volledige grootte weergeven' onder de miniatuurafbeelding.

• 02 van 08

  Tweede fase: Burn off van koolstof en zwavel

  Kleilichamen bevatten allemaal een bepaalde hoeveelheid koolstof, organische materialen en zwavel. Deze branden allemaal tussen 572⁰ en 1470⁰F (300⁰ en 800⁰C). Als deze om een ​​of andere reden (zoals slechte ventilatie in de oven) niet uit het kleilichaam kunnen uitbranden, zal er koolstofboring plaatsvinden, waardoor het kleilichaam aanzienlijk verzwakt.

• 03 van 08

  Derde fase: chemisch gecombineerd waterafvoer uitgeschakeld

  Klei kan worden gekenmerkt als een molecuul van aluminiumoxide en twee moleculen van siliciumdioxide gebonden aan twee moleculen water. Zelfs nadat het atmosferische water weg is, bevat de klei nog steeds ongeveer 14% van het chemisch gebonden water per gewicht. De pot zal aanzienlijk lichter zijn, maar zonder fysieke krimp.

  De verbinding van dit chemisch gebonden water verdwijnt bij verhitting. Overlapping van de verbranding van koolstof en zwavel, het chemisch gebonden water ontsnapt uit het kleilichaam tussen 660⁰ en 1470⁰F (350⁰ en 800⁰C). Als het water te snel opwarmt, kan dit opnieuw de explosieve productie van stoom in de klei veroorzaken. Het is voor al deze veranderingen en meer dat het bakschema rekening moet houden met een langzame opbouw van warmte.

• 04 van 08

  Vierde fase: Kwartaalinversie doet zich voor

  Potters noemen het silica, maar siliciumoxide is ook bekend als kwarts. Kwarts heeft een kristallijne structuur die verandert bij specifieke temperaturen. Deze wijzigingen staan ​​bekend als inversies. Een dergelijke inversie vindt plaats bij 1060⁰F (573⁰C).

  De verandering in de kristallijne structuur zal ervoor zorgen dat het aardewerk tijdens het verwarmen met 2% toeneemt en deze 2% verliest wanneer het afkoelt. Waren zijn kwetsbaar tijdens deze kwartslag-inversie en de oventemperatuur moet langzaam worden verhoogd (en later afgekoeld) door de verandering.

• 05 van 08

  Vijfde fase: sinteren

  Voordat de glasoxiden beginnen te smelten, blijven de kleideeltjes al aan elkaar kleven. Beginnend bij ongeveer 1650⁰F (900⁰C) beginnen de kleideeltjes te smelten. Dit cementeerproces wordt sinteren genoemd. Nadat het aardewerk is gesinterd, is het niet langer echt klei, maar een keramisch materiaal geworden.

  Bisque-vuren wordt meestal gedaan bij ongeveer 1730 ° F (945 ° C), nadat het product is gesinterd maar nog steeds poreus en nog niet verglaasd is. Hierdoor kunnen natte, rauwe glazuren zich aan het aardewerk hechten zonder dat het uiteenvalt.

• 06 van 08

  Zesde fase: verglazing en rijpheid

  De rijping van een kleilichaam is een balans tussen de verglazing van het lichaam om hardheid en duurzaamheid te bewerkstelligen, en zoveel verglazing dat het vaatwerk begint te vervormen, inzakken of zelfs plassen op het ovenrek.

  Verglazing is een geleidelijk proces waarbij de materialen die het gemakkelijkst smelten dat doen, waarbij de ruimtes tussen de meer vuurvaste deeltjes worden opgelost en opgevuld. De gesmolten materialen bevorderen verder smelten, evenals verdichten en versterken van het kleilichaam.

  Het is ook in deze fase dat mulliet (aluminiumsilicaat) wordt gevormd. Dit zijn lange, naaldachtige kristallen die als bindmiddelen fungeren, waardoor het kleilichaam verder wordt gebreid en versterkt.

• 07 van 08

  Rijpingstemperaturen

  De temperatuur waarbij een klei wordt afgeschoten, maakt een enorm verschil. Een op één temperatuur gebakken klei kan zacht en poreus zijn, terwijl dezelfde klei die op een hogere temperatuur wordt gebakken, hard en ondoordringbaar kan zijn.

  Het is ook noodzakelijk op te merken dat verschillende kleisoorten bij verschillende temperaturen rijpen, afhankelijk van hun samenstelling. Een rood aardewerk bevat een grote hoeveelheid ijzer die als een flux werkt. Een lichaam van aardewerken klei kan tot ongeveer 1230⁰F (1230⁰C) smelten en tot 1230⁰C smelten. Aan de andere kant kan een porseleinen lichaam gemaakt van zuiver kaolien mogelijk niet rijpen tot ongeveer 2500⁰F (1390⁰C) en niet smelten tot meer dan 3270⁰F (1800⁰C).

• 08 van 08

  Tijdens het koelen

  Er is nog een evenement dat door klei gaat, deze keer als het afkoelt. Dat is de plotselinge krimp van cristobaliet, een kristallijne vorm van silica, terwijl het afkoelt tot voorbij 420 ° F (220 ° C). Cristobaliet wordt in alle kleilichamen aangetroffen, dus wees voorzichtig om de oven langzaam af te koelen terwijl deze door deze kritieke temperatuur stroomt. Anders zullen potten scheuren ontwikkelen.