Comprensione delle smalti cristallini nella ceramica

Cristalli in smalti

Cristalli invisibili abitano molte, se non la maggior parte, delle smaltature . Molte texture di smaltature opache e smaltature opache sono il risultato di moltitudini di microcristalli o cristalli così piccoli da essere invisibili a occhio nudo. Le smaltature macrocristalline, o più comunemente note semplicemente come smaltature cristalline, hanno cristalli che crescono abbastanza da essere visti.

La glassa su un vaso cotto è generalmente un liquido amorfo surraffreddato. Quando la glassa viene fusa e raffreddata nel forno , le molecole di vetro si legano insieme in stringhe casuali. I cristalli si formano se la glassa è sufficientemente fluida da consentire alle molecole di muoversi di più e sufficientemente calda per un tempo sufficiente a consentire alle molecole di glassa di disporsi in stringhe strutturate, o cristalli.

Come si formano i cristalli visibili

I macrocristalli presenti nelle vetrature cristalline si formano attorno a un nucleo di minuscolo cristallo di ossido di titanio o di ossido di zinco. Nelle giuste circostanze, le molecole di ossido di zinco e di silice inizieranno ad attaccarsi al nucleo cristallino. Questi legami molecolari sono in disposizioni molto specifiche, che vediamo come cristalli.

Perché ciò accada, ci deve essere un tempo prolungato a temperature più elevate per consentire la crescita dei cristalli, e la glassa deve avere il giusto tipo di composizione chimica. Questi sono i primi due dei tre fattori che i ceramisti affrontano quando lavorano con smalti cristallini.

Il programma di licenziamento

I cristalli impiegano molto tempo per crescere. Affinché ciò accada, la glassa deve rimanere fusa per un periodo di tempo prolungato. I programmi di cottura per le glasse cristalline di solito richiedono un periodo di ammollo alla fine dell’aumento di temperatura, più una rampa di cottura verso il basso.

In generale, i cristalli iniziano a formarsi come forme aghiformi a circa 2084 F/1140 C. Se la temperatura viene mantenuta a circa 2012 F/1100 C, solitamente si formerà una forma a doppia testa d’ascia. Mantenere la temperatura tra 1994-1850 F/1090-1010 C favorirà l’arrotondamento della forma. I cristalli completamente arrotondati danno un effetto decisamente simile a un fiore.

Composizione chimica della glassa

In generale, le smaltature cristalline sono anche smaltature ad alta temperatura e richiedono percentuali relativamente elevate di zinco, titanio o litio . Il litio è in grado di favorire la crescita dei cristalli anche nelle smaltature a temperatura più bassa.

Le smaltature cristalline hanno un contenuto di allumina inferiore al normale. Inoltre, la quantità di silice libera sia nella smaltatura che nel corpo dell’argilla deve essere ridotta al minimo. Altrimenti, potrebbe formarsi cristobalite, rendendo il vaso molto più fragile e suscettibile allo shock termico.

A causa di questi requisiti, le vernici cristalline tendono a essere piuttosto liquide. I vasi dovrebbero essere cotti su un piedistallo-piattino di biscotto per raccogliere tutte le gocce. Il fondo del vaso potrebbe dover essere levigato e lucidato dopo la rimozione dal forno.

Smalto e colorazione cristallina

A causa della struttura molecolare del cristallo, solo alcuni coloranti possono migrare e colorare il cristallo . Questi sono cobalto, nichel, rame, ferro e manganese. Tuttavia, a causa delle caratteristiche molecolari, questi coloranti non agiscono tutti allo stesso modo.

Il cobalto è il più forte; annullerà l’attrazione degli altri coloranti e si sposterà nella struttura cristallina da solo. Ad esempio, se sono presenti sia cobalto che manganese, il cobalto migrerà nei cristalli rendendoli blu, e il manganese rimarrà nella matrice di smalto, rendendolo giallo. Se non è presente il cobalto, il nichel ha la precedenza successiva nella migrazione nel cristallo, poi il manganese, poi il rame. Il rame, se da solo, colorerà lo smalto e il cristallo in modo abbastanza uniforme.