温度変化の間に6段階粘土が通過する
窯が発射され、冷却されるにつれて、温度の変化は粘土にいくつかの深刻な変化をもたらす。 この粘土は、柔らかく完全に壊れやすい物質から、岩石が強く、水、風、および時間に影響されないものになります。 この変化は、完全な変態においてはほとんど神秘的であり、それほど一般的でない場合には、そうであるとみなされるかもしれない。
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第一段階:大気乾燥
多くの出来事が窯の中で粘土に起こります。 ベス・E・ピーターソン 陶器が窯に置かれるとき、それはほとんどいつも骨乾燥です。 しかし、クレー粒子間の空間にはまだ水が閉じ込められています。
粘土がゆっくりと加熱されると、この水は粘土から蒸発する。 粘土があまりにも急速に加熱されると、水は粘土本体の内部で蒸気に変わり、鍋に爆発的に膨張します。
水の沸点(海水位で212°Fおよび100°C)に達するまでに、大気の水はすべて本体から蒸発しているはずです。 これにより、粘土が圧縮され、収縮が最小限に抑えられる。 収縮の詳細については、なぜ粘土体が縮小するのかをご覧ください。
キルンで粘土がどうなるかの図を見るには、サムネイル画像の下にある「フルサイズで見る」をクリックしてください。
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第二段階:炭素と硫黄の燃焼
粘土体には、すべて炭素、有機物、硫黄が含まれています。 これらはすべて5720と1470?F(300?と800?C)の間で燃え尽きる。 なんらかの理由(キルン内の換気が悪いなど)が粘土の体から燃え尽きることができない場合、粘土体をかなり弱体化させます。
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第3段階:化学的に結合された水の枯渇
粘土は、2分子の水と結合した2分子のシリカとアルミナの分子であると特徴付けることができる。 大気の水がなくなった後でも、粘土は化学的に結合した水の約14%をまだ含んでいる。 ポットは実質的に軽くなりますが、物理的な収縮はありません。
この化学的に結合した水の結合は、加熱すると緩む。 炭素と硫黄が重なって燃焼すると、化学的に結合した水は粘土体から660?と1470?F(350?と800?C)の間で逃げる。 水があまりにも早く熱くなると、粘土の内部で蒸気が爆発的に発生する可能性があります。 これらのすべての変更とそれ以上の発射スケジュールは、ゆっくりとした熱の蓄積を可能にしなければなりません。
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第4段階:石英の反転が起こる
ポッターはそれをシリカと呼んでいますが、 シリカの酸化物は石英とも呼ばれています。 石英は、特定の温度で変化する結晶構造を有する。 これらの変化は反転と呼ばれます。 このような逆転の1つは1060℉(573℃)で起こる。
結晶構造の変化は、実際には加熱中は2%の大きさの陶器を増加させ、冷えるにつれてこれを2%減少させる。 この水晶の反転の間、陶器は壊れ易く、キルンの温度は、変化を通してゆっくりと(そして後に)冷却されなければならない。
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第5段階:焼結
ガラス製造酸化物が溶融し始める前に、粘土粒子はすでに互いに固着しているであろう。 約1650°F(900°C)から始まり、粘土粒子は融合し始める。 この接合工程は焼結と呼ばれる。 陶器が焼成された後、それはもはや真の粘土ではなく、セラミック材料となった。
ビスクの焼成は、通常、 焼成された後、まだ多孔質であり、まだガラス化されていない約1730°F(945℃)で行われる。 これにより、湿った生釉薬が崩壊することなく陶器に付着することが可能になる。
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第六段階:石灰化と成熟
粘土体の成熟とは、硬度と耐久性をもたらす体内のガラス化と、陶器が変形したり、崩壊したり、キルンの棚に溜まったりするようなガラス化のバランスです。
ガラス化は、最も容易に溶融する材料がそれを行い、より多くの耐火性粒子の間の空間を溶解して充填する、徐々に進行するプロセスである。 溶融した材料は、粘土体を圧縮し、強化するだけでなく、さらなる溶融を促進する。
また、ムライト(ケイ酸アルミニウム)が形成されるのはこの段階の間である。 これらは針状の長い結晶でバインダーとして働き、粘土の本体をさらに編み、強化します。
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成熟温度粘土が発射されて温度が大きく変わる。 1つの温度で焼成された粘土は、柔らかく多孔質であり、より高い温度で焼成された同じ粘土は、硬く不浸透性であり得る。
異なる粘土は、その組成に応じて異なる温度で成熟することに注意することも不可欠です。 赤い陶器には、大量の鉄が含まれており、それが磁束として作用します。 土器の粘土体は約1830°F(1000°C)で成熟するまで発火し、2280°F(1250°C)で溶融することができます。 一方、純粋なカオリンで作られた磁器のボディは、約2500°F(1390°C)まで成熟せず、3270°F(1800°C)以上まで溶融しない可能性があります。
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冷却中
クレイが消えるもう一つの出来事がありますが、今回はクールが冷えています。 それはクリストバライトの急激な収縮であり、シリカの結晶形は420°F(220℃)を過ぎて冷却されます。 クリストバライトはすべての粘土体に含まれているので、キルンがこの臨界温度までゆっくりと冷却するように注意しなければなりません。 さもなければ、ポットは亀裂を生じさせます。