Robert Couse-Baker / Flickr
Keď sa pec vyhorí a ochladzuje, zmeny teploty spôsobujú v hline určité zmeny. Hlina prechádza z tejto mäkkej, úplne krehkej látky na látku, ktorá je tvrdá, horná, nepriepustná pre vodu, vietor a čas. Táto zmena je takmer úplná mystická v jej úplnej premene a mohla by sa považovať za takú, keby nebola taká bežná.
-
Atmosférické sušenie
Keď sa do pece vkladá keramika, je takmer vždy suchá. V priestoroch medzi ílovými časticami je však stále zachytená voda.
Keď sa hlina pomaly zahrieva, táto voda sa z nej odparuje. Ak sa hlina zohrieva príliš rýchlo, voda sa priamo v telese ílu zmení na paru, ktorá s výbušným účinkom na hrniec expanduje.
Kým sa dosiahne bod varu vody (212 ° F a 100 ° C pri hladine mora), všetka atmosférická voda sa mala z ílového telesa odpariť. To má za následok zhutnenie hlinky a určité minimálne zmraštenie.
-
Spálenie uhlíka a síry
Všetky ílové telesá obsahujú určitú mieru uhlíka, organických materiálov a síry. Tieto horia medzi 572 F a 1470 F (300 ° C a 800 ° C). Ak z nejakého dôvodu - napríklad zlá ventilácia v peci - tieto nedokážu vyhorieť z hliny, dôjde k uhlíkovému jadru. Toto značne oslabí telo hlinky.
-
Chemicky kombinovaná voda je vypnutá
Hlina môže byť charakterizovaná ako jedna molekula oxidu hlinitého a dve molekuly oxidu kremičitého spojené s dvoma molekulami vody. I keď je atmosferická voda preč, hlina stále obsahuje asi 14 percent hmotnosti chemicky viazanej vody. Hrniec bude podstatne ľahší, ale bez fyzického zmrašťovania.
Táto chemicky spojená vodná väzba sa pri zahrievaní uvoľní. Prekrývajúc sa horenie uhlíka a síry, chemicky viazaná voda uniká z ílového telesa medzi 660 F a 1470 F (350 ° C a 800 ° C). Ak sa voda ohreje príliš rýchlo, môže znova spôsobiť výbušnú tvorbu pary vo vnútri ílového telesa. Je to kvôli všetkým týmto zmenám (a ďalším), že plán vypaľovania musí umožňovať pomalé hromadenie tepla.
-
Dochádza k inverzii kremeňa
Hrnčiari to nazývajú oxid kremičitý, ale oxid kremičitý je známy aj ako kremeň. Kremeň má kryštalickú štruktúru, ktorá sa mení pri špecifických teplotách. Tieto zmeny sa nazývajú inverzie. Jedna takáto inverzia nastane pri 1060 ° F (573 ° C).
Zmena v kryštalickej štruktúre spôsobí, že sa keramika pri zahrievaní zväčší o 2 percentá a pri ochladení stratí tieto 2 percentá. Počas tejto inverzie kremeňa je krehká nádoba a teplota pece sa musí počas zmeny pomaly zvyšovať (a neskôr ochladiť).
-
spekanie
Pred tým, ako sa sklárske oxidy začnú topiť, častice hlinky sa už navzájom prilepia. Začínajúc pri asi 1650 ° F (900 ° C) sa častice hlinky začnú taviť. Tento proces cementovania sa nazýva sintrovanie. Po spekaní keramiky už nie je hlina, ale stala sa keramickým materiálom.
Vypaľovanie biskupom sa zvyčajne uskutočňuje pri teplote asi 1730 ° F (945 ° C) po sintrovaní produktu, ale je stále porézne a ešte nie je vitrifikované. To umožňuje, aby vlhké surové glazúry priľnuli k keramike bez toho, aby sa rozpadli.
-
Vitrifikácia a splatnosť
Zrenie hlineného telesa predstavuje rovnováhu medzi vitrifikáciou tela, ktorá spôsobuje tvrdosť a trvanlivosť, a toľko vitrifikácie, že riad sa začína zdeformovať, zhlukovať alebo dokonca kalužiť na peci.
Vitrifikácia je postupný proces, počas ktorého sa materiály, ktoré sa topia, najľahšie robia. Rozpúšťajú sa a vypĺňajú medzery medzi žiaruvzdornými časticami. Roztavené materiály podporujú ďalšie tavenie, rovnako ako zhutňujú a spevňujú teleso ílu.
V tomto štádiu sa vytvára mullit (kremičitan hlinitý). Jedná sa o dlhé ihličkovité kryštály, ktoré pôsobia ako spojivá, ktoré ešte ďalej pletú a spevňujú telo hliny.
-
Teplota zrenia
Teplota, pri ktorej je vypálená hlina, má obrovský rozdiel. Hlinka vypaľovaná pri jednej teplote môže byť mäkká a porézna, zatiaľ čo tá istá hlinka vypaľovaná pri vyššej teplote môže byť tvrdá a nepriepustná.
Je tiež nevyhnutné poznamenať, že rôzne íly dozrievajú pri rôznych teplotách v závislosti od ich zloženia. Červené kameniny obsahujú veľké množstvo železa, ktoré pôsobí ako tavivo. Hlinené teleso z hliny môže vypaľovať do zrelosti pri asi 1000 ° C a môže sa topiť pri 2250 ° F. Na druhej strane porcelánové teleso vyrobené z čistého kaolínu nemusí zrieť skôr, ako asi 1390 ° C, a roztaviť sa až pri teplote 1800 ° C.
-
Počas chladenia
Je tu ďalšia udalosť, ktorou hlina prechádza, keď sa ochladzuje. Toto je náhle zmrštenie cristobalitu - kryštalickej formy siliky - keď ochladzuje okolo 220 ° C. Cristobalit sa nachádza vo všetkých ílových telách, takže pri postupe cez túto kritickú teplotu sa musí pec pomaly ochladzovať. Inak v kvetináčoch vzniknú praskliny.
