Jak teplota mění jíl

Atmosférické sušení

Když je keramika vložena do pece, je to téměř vždy kost suchá. V prostorech mezi částicemi jílu je však stále zachycena voda.

Jak se hlína pomalu zahřívá, tato voda se z hlíny vypařuje. Pokud se hlína zahřívá příliš rychle, voda se změní na páru přímo uvnitř jílového tělesa a expanduje s explozivním účinkem na hrnec.

V okamžiku, kdy je dosaženo bodu varu vody (212 F a 100 C na úrovni hladiny moře), by se veškerá atmosférická voda měla odpařit hliněné tělo. To bude mít za následek zhutnění jílu a určité minimální smrštění.

Spalte uhlík a síru

Všechna jílová těla obsahují určité množství uhlíku, organických materiálů a síry. Ty hoří mezi 572 F a 1470 F (300 C a 800 C). Pokud z nějakého důvodu - například špatnému větrání v peci - nejsou schopni vyhořet z hliněného těla, uhlíkové jádro objeví se. To hliněné tělo značně oslabí.

Chemicky kombinovaná voda je odváděna

Jíl lze charakterizovat jako jednu molekulu oxidu hlinitého a dvě molekuly oxidu křemičitého spojené se dvěma molekulami vody. I když je atmosférická voda pryč, jíl stále obsahuje asi 14 procent chemicky vázané vody na hmotnost. Hrnec bude podstatně lehčí, ale bez fyzického smrštění.

Tato chemicky kombinovaná vodní vazba se zahříváním uvolňuje. Přesahující se spalování uhlíku a síry, chemicky vázaná voda uniká z jílového tělesa mezi 660 F a 1470 F (350 C a 800 C). Pokud se voda zahřívá příliš rychle, může to opět způsobit výbušnou produkci páry uvnitř hliněného tělesa. Je to kvůli všem těmto změnám (a dalším), že rozpis střelby musí umožňovat pomalé hromadění tepla.

Dochází k inverzi křemene

Potterové tomu říkají oxid křemičitý, ale oxid křemičitý je také známý jako křemen. Křemen má krystalickou strukturu, která se mění při specifických teplotách. Tyto změny jsou známé jako inverze. K jedné takové inverzi dochází při 1060 F (573 C).

Změna krystalické struktury ve skutečnosti způsobí, že se keramika při zahřívání zvětší o 2 procenta a při ochlazení tato 2 procenta ztratí. Ware je během této křemenné inverze křehké a teplota pece musí být změnou pomalu zvyšována (a později ochlazována).

Slinování

Než se oxidy vytvářející sklo začnou tát, částice jílu se již k sobě přilepí. Počínaje asi 1650 F (900 ° C) se částice jílu začnou tavit. Tento proces cementování se nazývá slinování. Poté, co se keramika speče, již není skutečně hlínou, ale stala se keramickým materiálem.

Střelba z bisk se obvykle provádí při asi 1730 F (945 ° C) poté, co se zboží spéká, ale je stále porézní a ještě nezesklovatěné. To umožňuje mokré, syrové glazury držet se keramiky, aniž by se rozpadla.

Vitrifikace a zralost

Zrání hliněného těla je rovnováhou mezi vitrifikace těla, aby byla zajištěna tvrdost a trvanlivost a tolik vitrifikace, že se nádobí začne deformovat, propadat nebo dokonce louže na polici pece.

Vitrifikace je postupný proces, během kterého to materiály, které se nejsnáze tají, dělají. Rozpouštějí se a vyplňují mezery mezi žáruvzdornějšími částicemi. Roztavené materiály podporují další tavení a také zhutňování a zpevňování jílového tělesa.

V této fázi také vzniká mullit (křemičitan hlinitý). Jedná se o dlouhé jehlicovité krystaly, které fungují jako pojiva, pletení a zpevňování jílového těla ještě dále.

Teploty zrání

Teplota, na kterou se vypaluje hlína, má obrovský rozdíl. Jíl vypalovaný při jedné teplotě může být měkký a porézní, zatímco stejný jíl vypalovaný při vyšší teplotě může být tvrdý a nepropustný.

Je také nutné poznamenat, že různé jíly zrají při různých teplotách, v závislosti na jejich složení. Červená kamenina obsahuje velké množství železa, které působí jako tavidlo. Tělo z hliněné hlíny může do dospělosti vypálit při teplotě asi 1 000 ° C a může se roztavit při 1 250 ° C. Na druhou stranu a porcelán tělo vyrobené z čistého kaolinu by mohlo dozrát až kolem 2500 F (1390 ° C) a neroztaje se, dokud nebude přes 3270 F (1800 C).

Během chlazení

Existuje další událost, kterou hlína prochází, jak se ochlazuje. To je náhlé smrštění cristobalitu - krystalické formy oxidu křemičitého - při ochlazení na 220 ° C. Cristobalit se nachází ve všech hliněných tělech, proto je třeba dbát na to, aby pec při jeho kritické teplotě pomalu chladla. Jinak se v květináčích vytvoří trhliny.