Terwijl een oven opwarmt en afkoelt, zorgen de temperatuurveranderingen voor een aantal diepgaande veranderingen in de klei. De klei verandert van een zachte, totaal fragiele substantie in een keiharde substantie, ondoordringbaar voor water, wind en tijd. De verandering is bijna mystiek in zijn complete metamorfose en zou dat ook kunnen zijn als het niet zo gewoon was.
-
Inhoudsopgave
Atmosferische droging
Wanneer aardewerk in de oven wordt geplaatst, is het bijna altijd kurkdroog . Er zit echter nog steeds water vast in de ruimtes tussen de kleideeltjes.
Als de klei langzaam wordt verhit, verdampt dit water uit de klei. Als de klei te snel wordt verhit, verandert het water in stoom in het kleilichaam, waardoor het uitzet met een explosief effect op de pot.
Tegen de tijd dat het kookpunt van water (212 F en 100 C op zeeniveau) bereikt is, zou al het atmosferische water uit het kleilichaam verdampt moeten zijn . Dit zal resulteren in het verdichten van de klei en enige minimale krimp.
-
Verbranding van koolstof en zwavel
Alle kleilichamen bevatten een bepaalde hoeveelheid koolstof, organische materialen en zwavel. Deze verbranden tussen 572 F en 1470 F (300 C en 800 C). Als deze om een of andere reden, zoals slechte ventilatie in de oven, niet uit het kleilichaam kunnen verbranden, zal er koolstofkernvorming optreden. Dit zal het kleilichaam aanzienlijk verzwakken.
-
Chemisch gecombineerd water wordt afgevoerd
Klei kan worden gekarakteriseerd als één molecuul alumina en twee moleculen silica, gebonden met twee moleculen water. Zelfs nadat het atmosferische water is verdwenen, bevat de klei nog steeds ongeveer 14 procent chemisch gebonden water op basis van gewicht. De pot zal aanzienlijk lichter zijn, maar zonder fysieke krimp.
De chemisch gebonden binding van water wordt losser bij verhitting. De koolstof en zwavel overlappen elkaar en verbranden, het chemisch gebonden water ontsnapt uit het kleilichaam tussen 660 F en 1470 F (350 C en 800 C). Als het water te snel verhit, kan het opnieuw de explosieve productie van stoom in het kleilichaam veroorzaken. Het is vanwege al deze veranderingen (en meer) dat het stookschema een langzame opbouw van hitte moet toestaan.
-
Kwartsinversie treedt op
Potters noemen het silica, maar silica-oxide staat ook bekend als kwarts. Kwarts heeft een kristalstructuur die verandert bij specifieke temperaturen. Deze veranderingen staan bekend als inversies. Een dergelijke inversie vindt plaats bij 1060 F (573 C).
De verandering in kristalstructuur zorgt er daadwerkelijk voor dat het aardewerk 2 procent in omvang toeneemt tijdens het verwarmen, en deze 2 procent verliest als het afkoelt. Waren zijn kwetsbaar tijdens deze kwartsinversie en de oventemperatuur moet langzaam worden verhoogd (en later worden afgekoeld) tijdens de verandering.
Ga verder naar 5 van 8 hieronder -
Sinteren
Voordat de glasoxides beginnen te smelten, zullen de kleideeltjes al aan elkaar plakken. Vanaf ongeveer 1650 F (900 C) beginnen de kleideeltjes te smelten. Dit cementeringsproces wordt sinteren genoemd. Nadat het aardewerk is gesinterd, is het niet langer echt klei, maar is het een keramisch materiaal geworden.
Bisque-stook wordt meestal gedaan op ongeveer 1730 F (945 C) nadat het aardewerk is gesinterd maar nog poreus is en nog niet verglaasd. Hierdoor kunnen natte, ruwe glazuren aan het aardewerk hechten zonder dat het uiteenvalt.
-
Vitrificatie en rijpheid
De rijping van klei is een evenwicht tussen de vitrificatie van het aardewerk om hardheid en duurzaamheid te verkrijgen en zoveel vitrificatie dat het aardewerk begint te vervormen, in te zakken of zelfs plassen vormt op de ovenplank.
Vitrificatie is een geleidelijk proces waarbij de materialen die het makkelijkst smelten, dat ook doen. Ze lossen op en vullen de ruimtes tussen de meer vuurvaste deeltjes. De gesmolten materialen bevorderen verder smelten, en verdichten en versterken het kleilichaam.
Het is ook tijdens deze fase dat mulliet (aluminiumsilicaat) wordt gevormd. Dit zijn lange, naaldachtige kristallen die als bindmiddelen fungeren, het kleilichaam nog verder breien en versterken.
-
Rijpingstemperaturen
De temperatuur waarop klei wordt gebakken maakt een enorm verschil. Een klei die op een bepaalde temperatuur wordt gebakken, kan zacht en poreus zijn, terwijl dezelfde klei die op een hogere temperatuur wordt gebakken, hard en ondoordringbaar kan zijn.
Het is ook van belang om op te merken dat verschillende kleisoorten rijpen bij verschillende temperaturen, afhankelijk van hun samenstelling. Een rood aardewerk bevat een grote hoeveelheid ijzer dat als vloeimiddel fungeert. Een aardewerk kleilichaam kan tot rijpheid bakken bij ongeveer 1830 F (1000 C) en kan smelten bij 2280 F (1250 C). Aan de andere kant kan een porseleinen lichaam gemaakt van pure kaolien pas rijpen bij ongeveer 2500 F (1390 C) en pas smelten bij meer dan 3270 F (1800 C).
-
Tijdens het koelen
Er is nog een andere gebeurtenis die klei doormaakt als het afkoelt. Dat is de plotselinge krimp van cristobaliet, een kristallijne vorm van silica, als het afkoelt voorbij 420 F (220 C). Cristobaliet wordt in alle kleilichamen aangetroffen, dus moet er voorzichtig te werk worden gegaan om de oven langzaam af te koelen terwijl het door deze kritische temperatuur heen gaat. Anders zullen er scheuren in de potten ontstaan.