Hvordan temperatur ændrer ler

Som en ovn fyrer op og køler ned, ændrer temperaturen nogle dybe ændringer i leret . Leren går fra denne bløde, fuldstændig skrøbelige substans til en, der er stenhård, uigennemtrængelig for vand, vind og tid. Ændringen er næsten mystisk i sin komplette metamorfose og kan anses for at være så, hvis det ikke var så almindeligt.

• 01 af 08

  Første fase: Atmosfærisk tørring

  Når keramik er placeret i ovnen, er det næsten altid knogletørret. Imidlertid er der stadig vand fanget inden for mellemrummet mellem lerpartiklerne.

  Da lejen langsomt opvarmes, fordampes dette vand ud fra lejren. Hvis leret opvarmes for hurtigt, bliver vandet til damp lige inde i lerlegemet og ekspanderer med eksplosiv virkning på gryden.

  På det tidspunkt nås vandkogepunktet (212 ° F og 100 ° C ved havets overflade), skal det atmosfæriske vand være fordampet ud af det klare legeme . Dette vil resultere i ler komprimering og lidt minimal krympning. For mere om krympning, læs hvorfor Clay Bodies Shrink.

  For at se et diagram af, hvad der sker med ler i ovnen, skal du klikke på "Se fuld størrelse" under miniaturebilledet.

• 02 af 08

  Andet trin: Brænd af kul og svovl

  Lerekroppe indeholder alle en vis mængde kulstof, organiske materialer og svovl. Disse alle forbrænder mellem 572 ° og 1470 ° F (300 ° C og 800 ° C). Hvis de af en eller anden grund (som dårlig ventilation inden i ovnen) ikke kan brænde ud af lerlegemet, vil der forekomme carbon coring , hvilket svækker lerlegemet betydeligt.

• 03 af 08

  Tredje trin: Kemisk kombineret vanddrevet

  Clay kan karakteriseres som et molekyle af aluminiumoxid og to molekyler silica, der er bundet med to molekyler vand. Selv efter at det atmosfæriske vand er væk, indeholder leret stadig ca. 14% af kemisk bindet vand efter vægt. Gryden vil være væsentligt lettere, men uden fysisk krympning.

  Denne kemisk kombinerede vandbinding løsner, når den opvarmes. Overlapning af kulbrinte og svovlforbrænding undslipper det kemisk bundne vand fra lerlegemet mellem 660 og 1470 ° F (350 ° C og 800 ° C). Hvis vandet varmer for hurtigt, kan det igen forårsage den eksplosive produktion af damp inde i lerlegemet. Det er for alle disse ændringer, og mere at fyringsplanen skal muliggøre en langsom opbygning af varme.

• 04 af 08

  Fjerde trin: Kvartsinversion opstår

  Potters kalder det silica, men silicaoxid er også kendt som kvarts. Kvarts har en krystallinsk struktur, der ændres ved bestemte temperaturer. Disse ændringer er kendt som inversioner. En sådan inversion forekommer ved 1060 ° F (573 ° C).

  Ændringen i krystallinsk struktur vil faktisk få keramikken til at stige i størrelse med 2% under opvarmning og tabe denne 2%, når den afkøles. Ware er skrøbelig under denne kvarts inversion, og ovntemperaturen skal hæves (og senere afkøles) langsomt gennem forandringen.

• 05 af 08

  Femte trin: Sintering

  Før de glasdannende oxider begynder at smelte, holder lejepartiklerne sig fast ved hinanden. Begyndende ved ca. 1650 ° F (900 ° C) begynder lerpartiklerne at smelte. Denne cementeringsproces kaldes sintring. Efter at keramikken har sintret, er den ikke længere virkelig ler, men er blevet et keramisk materiale.

  Bisque firing sker normalt ved ca. 1730 ° F (945 ° C), efter at varen har sintret, men stadig er porøs og ikke forglaset. Dette tillader våd, rå glasur at holde sig til keramik uden at det opløses.

• 06 af 08

  Sjette fase: Vitrificering og modenhed

  Modningen af ​​et lerlegeme er en balance mellem vitrificering af kroppen for at skabe hårdhed og holdbarhed og så meget forglasning, at varerne begynder at deformere, nedslugt eller endog pudle på ovnhylderen.

  Vitrificering er en gradvis proces, hvor de materialer, der smelter mest let, gør det, opløses og udfyldes mellem rummene mellem de mere ildfaste partikler. De smeltede materialer fremmer yderligere smeltning, såvel som komprimering og styrkelse af lerlegemet.

  Det er også i denne fase, at mullit (aluminiumsilicat) dannes. Disse er lange nålagtige krystaller, der fungerer som bindemidler, strikning og styrkelse af lerlegemet endnu mere.

• 07 af 08

  Modningstemperaturer

  Temperaturen en ler er fyret til gør en enorm forskel. En ler fyret ved en temperatur kan være blød og porøs, medens den samme ler fyret ved en højere temperatur kan være hård og uigennemtrængelig.

  Det er også vigtigt at bemærke, at forskellige lerarter modnes ved forskellige temperaturer, afhængigt af deres sammensætning. En rød lervarer indeholder en stor mængde jern, der fungerer som en flux. En lertøjslegemer kan fyres til modenhed ved ca. 1830 ° F (1000 ° C) og kan smelte ved 2280 ° F (1250 ° C). På den anden side kan en porcelænkrop lavet af ren kaolin måske ikke modne til ca. 2500 ° F (1390 ° C) og ikke smelte til over 3270 ° F (1800 ° C).

• 08 af 08

  Under afkøling

  Der er en anden begivenhed, at ler går igennem, denne gang som det køler. Det er den pludselige krympning af cristobalit, en krystallinsk form af silica, da den afkøler forbi 420 ° F (220 ° C). Cristobalite findes i alle lerlegemer, så man skal sørge for at afkøle ovnen langsomt, da den bevæger sig gennem denne kritiske temperatur. Ellers vil potter udvikle revner.