Robert Couse-Baker / Flickr
Bir fırın ateşlenirken ve soğurken, sıcaklıktaki değişiklikler kilde bazı derin değişiklikler yapar. Kil, bu yumuşak, tamamen kırılgan maddeden kaya sert, su, rüzgar ve zaman geçirmeyen bir maddeye gider. Değişim, tam metamorfozunda neredeyse mistiktir ve bu kadar yaygın olmasaydı kabul edilebilir.
-
Atmosferik Kurutma
Çanak çömlek fırına yerleştirildiğinde, neredeyse her zaman kemik kuruması olur. Bununla birlikte, kil parçacıkları arasındaki boşluklarda hala sıkışmış su vardır.
Kil yavaşça ısıtıldıkça, bu su kilden buharlaşır. Kil çok hızlı ısıtılırsa, su kil gövdesinin içinde buharlaşarak tencerede patlayıcı bir etki ile genişler.
Suyun kaynama noktasına (deniz seviyesinde 212 F ve 100 C) ulaşıldığında, tüm atmosferik su kil gövdesinden buharlaştırılmalıdır. Bu kil sıkıştırmaya ve biraz daralmaya neden olacaktır.
-
Karbon ve Kükürtün Yakılması
Tüm kil gövdeleri bir miktar karbon, organik maddeler ve kükürt içerir. Bunlar 300 C ve 800 C (572 F ve 1470 F) arasında yanar. Herhangi bir nedenle - fırının içindeki yetersiz havalandırma gibi - bunlar kil gövdesinden yanamazsa, karbon kaçağı meydana gelecektir. Bu kil gövdesini önemli ölçüde zayıflatacaktır.
-
Kimyasal Kombine Su Tahliye Edildi
Kil, bir alümina molekülü ve iki su molekülü ile bağlanmış iki silika molekülü olarak karakterize edilebilir. Atmosferik su gittikten sonra bile kil hala ağırlıkça yüzde 14 oranında kimyasal olarak bağlı su içerir. Tencere önemli ölçüde daha hafif olacak, ancak fiziksel bir büzülme olmayacak.
Kimyasal olarak birleştirilen bu suyun bağı ısıtıldığında gevşer. Karbon ve sülfürün üst üste binmesiyle kimyasal olarak bağlı su kil gövdesinden 350 C ve 800 C (660 F ve 1470 F) arasında kaçar. Su çok hızlı ısınırsa, yine kil gövdesi içinde patlayıcı buhar üretimine neden olabilir. Tüm bu değişikliklerden (ve daha fazlasından), ateşleme çizelgesinin yavaş bir ısı birikmesine izin vermesi gerekir.
-
Kuvars İnversiyonu Meydana Geliyor
Çömlekçiler buna silika derler, ancak silika oksit kuvars olarak da bilinir. Kuvars, belirli sıcaklıklarda değişen kristalin bir yapıya sahiptir. Bu değişiklikler tersine çevirme olarak bilinir. Böyle bir tersine çevirme 573 ° C'de (1060 F) meydana gelir.
Kristalin yapıdaki değişiklik aslında seramiklerin ısıtılırken yüzde 2 oranında artmasına neden olacak ve soğurken bu yüzde 2'yi kaybedecektir. Mallar bu kuvars dönüşümü sırasında kırılgandır ve fırın sıcaklığı değişim yoluyla yavaşça yükseltilmelidir (ve daha sonra soğutulmalıdır).
-
sinterleme
Cam yapım oksitleri erimeye başlamadan önce kil parçacıkları birbirine yapışacaktır. Yaklaşık 900 ° C'den başlayarak kil parçacıkları erimeye başlar. Bu çimentolama işlemine sinterleme denir. Çanak çömlek sinterlendikten sonra artık gerçek anlamda kil değildir, seramik bir malzeme haline gelmiştir.
Bisque ateşleme genellikle mallar sinterlendikten ancak hala gözenekli ve henüz vitrifiye edilmedikten sonra yaklaşık 930 ° C'de (1730 ° C'de) yapılır. Bu, ıslak, ham sırların parçalanmadan çömleklere yapışmasına izin verir.
-
Vitrifikasyon ve Olgunluk
Bir kil gövdesinin olgunlaşması, sertlik ve dayanıklılık sağlamak için gövdenin vitrifikasyonu ile malın fırın rafında deforme, çökme ve hatta su birikintisi oluşturmaya başlaması arasında bir dengedir.
Vitrifikasyon, en kolay eriyen malzemelerin bunu yaptığı aşamalı bir süreçtir. Daha refrakter partiküller arasındaki boşlukları çözer ve doldururlar. Erimiş malzemeler, daha fazla erimeyi teşvik eder, ayrıca kil gövdesini sıkıştırır ve güçlendirir.
Bu aşamada ayrıca mullit (alüminyum silikat) oluşur. Bunlar, bağlayıcı olarak hareket eden, kil gövdesini daha da ören ve güçlendiren uzun, iğne benzeri kristallerdir.
-
Olgunlaşma Sıcaklıkları
Bir kilin ateşlendiği sıcaklık muazzam bir fark yaratır. Bir sıcaklıkta pişirilen bir kil yumuşak ve gözenekli olabilirken, daha yüksek bir sıcaklıkta pişirilen aynı kil sert ve geçirimsiz olabilir.
Farklı killerin bileşimlerine bağlı olarak farklı sıcaklıklarda olgunlaştıklarını da belirtmek gerekir. Kırmızı çanak çömlek, akı görevi gören büyük miktarda demir içerir. Bir toprak kap gövdesi yaklaşık 1000 ° C sıcaklıkta olgunlaşabilir ve 1250 ° C sıcaklıkta erir. Öte yandan, saf kaolinden yapılmış bir porselen gövde 1390 ° C'ye kadar olgunlaşmayabilir ve 1800 ° C (3270 ° F) üzerine kadar erimeyebilir.
-
Soğutma Sırasında
Kilin soğudukça geçtiği başka bir olay daha vardır. Bu, 420 F'yi (220 ° C) geçtikçe kristalin bir silis formu olan kristobalitin ani büzülmesidir. Cristobalite tüm kil gövdelerinde bulunur, bu nedenle bu kritik sıcaklıkta ilerlerken fırını yavaşça soğutmaya özen gösterilmelidir. Aksi takdirde, kaplarda çatlaklar gelişir.
