Robert Couse-Baker / Flickr
Kun uuni polttaa ja jäähtyy, lämpötilan muutokset tekevät savista joitain perusteellisia muutoksia. Savi siirtyy tästä pehmeästä, täysin haurasta aineesta sellaiseen, joka on kivikarkea, veden, tuulen ja ajan läpäisemätön. Muutos on täydellisessä metamorfoosissa melkein mystinen ja sitä voidaan pitää niin, ellei se olisi niin yleinen.
-
Ilmakehän kuivaus
Kun keramiikka asetetaan uuniin, se on melkein aina luu kuiva. Savihiukkasten välisiin tiloihin on kuitenkin vielä jäänyt vettä.
Kun savea kuumenee hitaasti, tämä vesi haihtuu savista. Jos savea lämmitetään liian nopeasti, vesi muuttuu höyryksi suoraan savirungon sisällä, laajentuen räjähtävästi ruukkuun.
Siihen mennessä, kun veden kiehumispiste (212 F ja 100 C merenpinnalla) on saavutettu, kaiken ilmakehän veden olisi pitänyt haihtua savikerroksesta. Tämä johtaa saven tiivistymiseen ja pieneen kutistukseen.
-
Polta hiili ja rikki
Kaikki savikappaleet sisältävät jonkin verran hiiltä, orgaanisia aineita ja rikkiä. Ne palavat välillä 572 F - 1470 F (300 ° C - 800 ° C). Jos jostain syystä - kuten huono tuuletus uunissa - nämä eivät pysty palamaan savikappaleesta, tapahtuu hiilen synny. Tämä heikentää huomattavasti savirunkoa.
-
Kemiallisesti yhdistetty vesi poistetaan käytöstä
Savelle voidaan luonnehtia, että se on yksi alumiinioksidimolekyyli ja kaksi piidioksidimolekyyliä, jotka on sidottu kahdella vesimolekyylillä. Jopa sen jälkeen, kun ilmavesi on poistunut, savi sisältää edelleen noin 14 prosenttia painosta kemiallisesti sitoutunutta vettä. Kattila on huomattavasti kevyempi, mutta siinä ei ole fyysistä kutistumista.
Tämä kemiallisesti yhdistetty veden sidos irtoaa kuumennettaessa. Päällekkäinen hiili- ja rikkipoltto pois, kemiallisesti sitoutunut vesi karkaa savikappaleesta välillä 660 F - 1470 F (350 ° C - 800 ° C). Jos vesi kuumenee liian nopeasti, voi se jälleen aiheuttaa räjähdysmäisen höyryn muodostumisen savikerroksessa. Kaikista näistä muutoksista (ja muista) johtuu, että ampumisaikataulun on sallittava hidas lämmön kertyminen.
-
Kvartsi käänteinen tapahtuu
Potterit kutsuvat sitä piidioksidiksi, mutta piidioksidia kutsutaan myös kvartsiksi. Kvartsi on kiteinen rakenne, joka muuttuu tietyissä lämpötiloissa. Nämä muutokset tunnetaan käänteisinä. Yksi tällainen inversio tapahtuu lämpötilassa 1060 F (573 ° C).
Kiteisen rakenteen muutos aiheuttaa sen, että keramiikan koko kasvaa 2 prosentilla kuumentuessaan, ja menettää tämän 2 prosenttia jäähtyessään. Ware on herkkä hartsinvaihdoksen aikana ja uunin lämpötilaa on nostettava (ja jäähdytettävä myöhemmin) hitaasti muutoksen kautta.
-
sintraus
Ennen kuin lasinvalmistusoksidit alkavat sulaa, savipartikkelit tarttuvat jo toisiinsa. Alkaen noin 1650 F: stä (900 ° C), savipartikkelit alkavat sulautua. Tätä sementointiprosessia kutsutaan sintraamiseksi. Kun keramiikka on sintrattu, se ei ole enää todella savea, mutta siitä on tullut keraaminen materiaali.
Bisque-polttaminen tehdään yleensä noin 945 ° C: n lämpötilassa, kun astia on sintrattu, mutta se on silti huokoinen eikä vielä ole lasitettu. Tämän avulla märät, raa'at lasitteet voivat tarttua keramiikkaan ilman, että se hajosi.
-
Vitrifikaatio ja kypsyys
Savikappaleen kypsyminen on tasapaino kehon lasitusten välillä kovuuden ja kestävyyden aikaansaamiseksi sekä niin paljon lasitusta, että astiat alkavat muodonmuuttua, pudota tai jopa lämmetä uunin hyllyllä.
Vitrifikaatio on asteittainen prosessi, jonka aikana helposti sulavat materiaalit tekevät niin. Ne liukenevat ja täyttävät tulenkestävämpien hiukkasten väliset tilat. Sulatetut materiaalit edistävät sulan edelleen sulattamista sekä saven rungon tiivistämistä ja lujittamista.
Myös tässä vaiheessa muodostuu mulliitti (alumiinisilikaatti). Nämä ovat pitkiä, neulamaisia kiteitä, jotka toimivat sideaineina, neulomalla ja vahvistamalla savirunkoa entisestään.
-
Kypsymislämpötilat
Lämpötila, jolla savi poltetaan, tekee valtavan eron. Yhdessä lämpötilassa poltettu savi voi olla pehmeä ja huokoinen, kun taas korkeammassa lämpötilassa poltettu savi voi olla kova ja läpäisemätön.
On myös välttämätöntä huomata, että erilaiset savit kypsyvät eri lämpötiloissa koostumuksestaan riippuen. Punainen savi sisältää suuren määrän rautaa, joka toimii vuona. Keraamisesta savikappaleesta voi kypsyä kypsyyteen suunnilleen noin 1830 F (1000 C) ja voi sulaa lämpötilassa 2280 F (1250 C). Toisaalta puhdasta kaoliinista valmistettu posliinikappale ei ehkä kypsy ennen kuin noin 1 300 F (1 300 C) ja ei sula ennen kuin 1800 C: n lämpötilassa.
-
Jäähdytyksen aikana
On toinenkin tapaus, jossa savi menee läpi jäähtyessään. Se on kristobaliitin - piidioksidin kiteisen muodon - äkillinen kutistuminen, kun se jäähtyy 220 ° C: n lämpötilan yli. Cristobalite esiintyy kaikissa savirunkoissa, joten on huolehdittava jäähdyttää uunia hitaasti, kun se liikkuu tämän kriittisen lämpötilan läpi. Muutoin ruukuihin voi muodostua halkeamia.
