6階段粘土在溫度變化過程中經歷
隨著窯爐的升溫和冷卻,溫度的變化使粘土發生一些深刻的變化。 粘土從這種柔軟而完全脆弱的物質變成堅硬的,不受水,風和時間影響的物質。 這種變化在完全變態下幾乎是神秘的,如果它不常見,可能會被認為是如此。
08年1月
第一階段:大氣乾燥
許多事件發生在陶瓷窯內。 貝絲E彼得森 陶器放入窯內時,幾乎都是乾燥的。 但是,粘土顆粒之間的空間內仍然存在水。
隨著粘土緩慢加熱,這種水從粘土中蒸發出來。 如果粘土過快加熱,粘土體內的水就會轉化為蒸汽,對鍋體產生爆炸效應。
當水的沸點(海平面212°F和100°C)達到時,大氣中的水應全部蒸發掉。 這將導致粘土壓實和一些最小的收縮。 有關收縮的更多信息,請閱讀為什麼粘土體收縮。
要查看窯中粘土發生的情況,請單擊縮略圖下方的“查看全尺寸”。
08年2月
第二階段:碳和硫的燃燒
粘土體都含有一些碳,有機物質和硫。 這些都是在572⁰和1470⁰F(300⁰和800⁰C)之間燒掉的。 如果由於某種原因(例如窯內的通風不良),這些不能從粘土體中燃燒,就會發生碳芯 ,從而使粘土體顯著變弱。
08年3月
第三階段:化學結合水驅動
粘土可以表徵為氧化鋁分子和兩分子二氧化矽與兩分子水結合。 即使在大氣中的水消失後,粘土仍然含有按重量計約14%的化學粘合水。 鍋將大大更輕,但沒有物理收縮。
這種化學結合水的粘合劑在加熱時會鬆動。 重疊的碳和硫燃燒掉,化學粘合的水從粘土體在660⁰和1470⁰F(350⁰和800⁰C)之間逸出。 如果水加熱得太快,又會導致粘土體內的蒸汽爆炸性產生。 對於所有這些變化以及更多的是,發射時間表必須允許緩慢積聚熱量。
08年04月04日
第四階段:發生石英反演
Potters稱之為二氧化矽,但二氧化矽也被稱為石英。 石英具有在特定溫度下變化的結晶結構。 這些改變被稱為反轉。 一個這樣的反轉發生在1060°F(573°C)。
晶體結構的變化實際上會導致陶器在加熱時尺寸增加2%,並在冷卻時損失2%。 在這種石英反轉過程中,窯爐是脆弱的,窯爐溫度必須緩慢地升高(並且隨後冷卻)。
08年05月05日
第五階段:燒結
在玻璃製造氧化物開始熔化之前,粘土顆粒已經彼此粘在一起。 從大約1650°F(900°C)開始,粘土顆粒開始融化。 這種固井過程被稱為燒結。 陶器燒結後,它不再是真正的陶土,而成為陶瓷材料。
通常在大約1730°F(945°C)時進行濃縮液燒製,在器皿燒結後仍然是多孔的,尚未玻璃化。 這使得濕的生釉可以粘附在陶器上而不會崩解。
08年06月
第六階段:玻璃化和成熟
粘土體的成熟是人體玻璃化作用以達到硬度和耐久性,以及玻璃化程度如此之高以致窯具開始變形,坍塌甚至在窯架上坍塌的平衡。
玻璃化是一個漸變的過程,在這個過程中,最容易熔化的材料會溶解並填充到耐火顆粒之間的空隙中。 熔化的材料促進進一步的熔化,以及壓實和強化粘土體。
在此階段也形成莫來石(矽酸鋁)。 這些長長的針狀晶體充當粘合劑,可以進一步編織和強化粘土體。
08年7月
成熟溫度粘土發出的溫度造成巨大的差異。 在一個溫度下燒製的粘土可能是柔軟且多孔的,而在較高溫度下燒製的相同粘土可能是堅硬且不透水的。
還必須指出的是,不同的粘土在不同的溫度下成熟,這取決於它們的組成。 紅色的陶器含有大量的鐵,可以起到助焊劑的作用。 陶器粘土體可以在約1830°F(1000℃)下燃燒成熟,在2280°F(1250°C)時可以熔化。 另一方面,由純高嶺土製成的瓷體可能直到約2500℉(1390℃)才會成熟,並且直到超過3270℉(1800℃)才會熔化。
08年08月
在冷卻期間
還有另外一件事情,即粘土經過冷卻後。 這是方石英突然收縮,一種結晶形式的二氧化矽,因為它冷卻了420°F(220°C)。 方石英存在於所有粘土體中,因此必須小心謹慎地冷卻窯爐,使其在臨界溫度下移動。 否則,盆會產生裂縫。