Nhiệt độ thay đổi đất sét như thế nào

Khi lò nung được nung lên và làm nguội, những thay đổi về nhiệt độ tạo ra một số thay đổi sâu sắc trong đất sét . Đất sét đi từ chất mềm, hoàn toàn dễ vỡ này đến chất cứng, không thấm nước, gió và thời gian. Sự thay đổi gần như là huyền bí trong biến thái hoàn chỉnh của nó và có thể được coi như vậy nếu nó không quá phổ biến.

• 01/08

  Giai đoạn đầu tiên: Sấy khô không khí

  Khi đồ gốm được đặt vào lò, nó hầu như luôn khô xương. Tuy nhiên, vẫn còn nước bị mắc kẹt trong không gian giữa các hạt đất sét.

  Khi đất sét được đun nóng từ từ, nước này bốc hơi từ đất sét. Nếu đất sét được đun nóng quá nhanh, nước sẽ chuyển sang hơi nước ngay bên trong thân đất sét, mở rộng với hiệu ứng nổ trên nồi.

  Vào thời điểm điểm sôi của nước (212⁰F và 100⁰C ở mực nước biển) đạt được, nước trong khí quyển nên bốc hơi ra khỏi cơ thể . Điều này sẽ dẫn đến việc nén sét và một số co rút tối thiểu. Để biết thêm về co rút, hãy đọc Tại sao Clay Co lại co lại.

  Để xem sơ đồ về những gì xảy ra với đất sét trong lò nung, hãy nhấp vào "Xem toàn bộ kích thước" bên dưới hình thu nhỏ.

• 02/08

  Giai đoạn thứ hai: đốt cháy carbon và lưu huỳnh

  Các vật bằng đất sét đều chứa một số lượng carbon, vật liệu hữu cơ và lưu huỳnh. Tất cả để đốt cháy giữa 572⁰ và 1470⁰F (300⁰ và 800⁰C). Nếu vì một lý do nào đó (chẳng hạn như thông gió kém trong lò nung), chúng không thể cháy ra khỏi thân đất sét, sự ăn mòn carbon sẽ xảy ra, làm suy yếu cơ thể đất sét một cách đáng kể.

• 03/08

  Giai đoạn thứ ba: Nước kết hợp hóa học Driven Off

  Đất sét có thể được mô tả như là một phân tử của alumina và hai phân tử silica liên kết với hai phân tử nước. Ngay cả sau khi nước trong khí quyển biến mất, đất sét vẫn chứa khoảng 14% lượng nước được liên kết hóa học theo trọng lượng. Nồi sẽ nhẹ hơn đáng kể, nhưng không co rút vật lý.

  Mối liên kết về mặt hóa học của nước này bị lỏng khi được làm nóng. Chồng chéo cacbon và lưu huỳnh bị đốt cháy, nước ngoại quan hóa học thoát ra từ thân đất sét giữa 660⁰ và 1470⁰F (350⁰ và 800⁰C). Nếu nước nóng quá nhanh, nó lại có thể gây ra sự bùng nổ hơi nước bên trong thân đất sét. Đó là cho tất cả những thay đổi này và nhiều hơn nữa lịch trình bắn phải cho phép làm chậm nhiệt.

• 04/08

  Giai đoạn thứ tư: Sự đảo ngược thạch anh xảy ra

  Potters gọi nó là silica, nhưng oxit silic còn được gọi là thạch anh. Thạch anh có cấu trúc tinh thể thay đổi ở nhiệt độ cụ thể. Những thay đổi này được gọi là đảo ngược. Một nghịch đảo như vậy xảy ra ở 1060⁰F (573⁰C).

  Sự thay đổi cấu trúc tinh thể thực sự sẽ làm cho đồ gốm tăng kích thước thêm 2% trong khi sưởi ấm, và mất 2% khi nó nguội đi. Ware là mong manh trong đảo ngược thạch anh này và nhiệt độ lò phải được nâng lên (và sau đó làm mát) từ từ thông qua sự thay đổi.

• 05/08

  Giai đoạn thứ năm: Thiêu kết

  Trước khi các oxit làm thủy tinh bắt đầu tan chảy, các hạt đất sét sẽ dính vào nhau. Bắt đầu vào khoảng 1650⁰F (900⁰C) các hạt đất sét bắt đầu hợp nhất. Quá trình xi măng này được gọi là quá trình thiêu kết. Sau khi gốm đã thiêu kết, nó không còn thực sự là đất sét nhưng đã trở thành vật liệu gốm.

  Quá trình bóc tách bằng Bisque thường được thực hiện vào khoảng 1730⁰F (945⁰C), sau khi đồ đã thiêu kết nhưng vẫn xốp và chưa được tráng men. Điều này cho phép ánh sáng thô, ẩm ướt tuân theo đồ gốm mà không bị phân hủy.

• 06/08

  Giai đoạn thứ sáu: Vitrification và trưởng thành

  Sự trưởng thành của một cơ thể đất sét là một sự cân bằng giữa quá trình thủy tinh hóa của cơ thể để mang lại độ cứng và độ bền, và quá nhiều thủy tinh mà đồ gốm bắt đầu biến dạng, sụt giảm, hoặc thậm chí vũng nước trên kệ lò.

  Quá trình thủy tinh hóa là một quá trình dần dần trong đó các vật liệu tan chảy dễ dàng nhất làm như vậy, hòa tan và lấp đầy không gian giữa các hạt chịu lửa hơn. Các vật liệu nóng chảy thúc đẩy nóng chảy hơn nữa, cũng như nén và tăng cường cơ thể đất sét.

  Đó cũng là trong giai đoạn này mà mullite (nhôm silicat) được hình thành. Đây là những tinh thể dài như kim, hoạt động như chất kết dính, đan và tăng cường cơ thể đất sét hơn nữa.

• 07/08

  Nhiệt độ trưởng thành

  Nhiệt độ đất sét được bắn để tạo ra sự khác biệt to lớn. Một sét nung ở một nhiệt độ có thể mềm và xốp, trong khi đất sét đó bắn ở nhiệt độ cao hơn có thể khó và không thấm.

  Nó cũng là bắt buộc để lưu ý rằng đất sét khác nhau trưởng thành ở nhiệt độ khác nhau, tùy thuộc vào thành phần của họ. Một đất nung màu đỏ chứa một lượng lớn sắt hoạt động như một chất trợ. Một đất sét đất nung có thể cháy đến lúc trưởng thành vào khoảng 1830⁰F (1000⁰C) và có thể tan chảy ở 2280⁰F (1250⁰C). Mặt khác, một thân sứ làm bằng cao lanh tinh khiết có thể không trưởng thành cho đến khoảng 2500⁰F (1390⁰C) và không tan chảy cho đến khi trên 3270⁰F (1800⁰C).

• 08/08

  Trong khi làm mát

  Có một sự kiện khác mà đất sét trải qua, lần này khi nó nguội đi. Đó là sự co rút đột ngột của cristobalit, một dạng tinh thể silica, vì nó nguội đi quá 420⁰F (220⁰C). Cristobalite được tìm thấy trong tất cả các thân đất sét, vì vậy cần phải cẩn thận để làm nguội lò chậm khi nó di chuyển qua nhiệt độ tới hạn này. Nếu không, chậu sẽ phát triển các vết nứt.