Robert Couse-Baker / Flickr
Når en ovn fyrer opp og avkjøles, gjør temperaturendringene noen dype endringer i leiren. Leiren går fra dette myke, helt skjøre stoffet til et som er steinhardt, ugjennomtrengelig for vann, vind og tid. Endringen er nesten mystisk i sin fullstendige metamorfose og kan anses som den hvis den ikke var så vanlig.
-
Atmosfære tørking
Når keramikk legges i ovnen, er det nesten alltid bein tørr. Imidlertid er det fremdeles vann fanget i mellomrommene mellom leirpartiklene.
Når leiren sakte blir oppvarmet, fordamper dette vannet ut fra leiren. Hvis leiren varmes for raskt, vil vannet vende seg til damp rett inni leirlegemet, og utvide seg med en eksplosiv effekt på potten.
Da vannets kokepunkt (212 F og 100 C ved havoverflaten) er nådd, skal alt atmosfærisk vann ha fordampet ut av leirlegemet. Dette vil resultere i leirens komprimering og noe minimal svinn.
-
Brenn av karbon og svovel
Alle leirlegemer inneholder et visst mål på karbon, organiske materialer og svovel. Disse brenner av mellom 300 C og 800 C. Hvis det av en eller annen grunn - for eksempel dårlig ventilasjon i ovnen - ikke er i stand til å brenne ut av leirlegemet, vil det foregå karbonkjerne. Dette vil svekke leirlegemet betydelig.
-
Kjemisk kombinert vann drives av
Leire kan karakteriseres som et molekyl aluminiumoksyd og to molekyler silika bundet med to molekyler vann. Selv etter at det atmosfæriske vannet er borte, inneholder leiren fortsatt rundt 14 prosent kjemisk bundet vann etter vekt. Potten vil være vesentlig lettere, men uten fysisk svinn.
Denne kjemisk kombinerte vannbindingen løsner når den varmes opp. Overlappende karbon og svovel brenner av, og det kjemisk bundne vannet slipper ut fra leirlegemet mellom 660 F og 1470 F (350 C og 800 C). Hvis vannet varmes for raskt, kan det igjen føre til eksplosiv produksjon av damp inne i leirlegemet. Det er på grunn av alle disse endringene (og mer) at skyteplanen må gi rom for en langsom oppbygging av varme.
-
Kvartsinversjon forekommer
Pottemakere kaller det silika, men silisiumoksyd er også kjent som kvarts. Kvarts har en krystallinsk struktur som endres ved spesifikke temperaturer. Disse endringene er kjent som inversjoner. En slik inversjon skjer ved 573C (1060 F).
Endringen i krystallinsk struktur vil faktisk føre til at keramikken øker i størrelse med 2 prosent under oppvarming, og mister disse 2 prosentene når det avkjøles. Varen er skjør under denne inversjonen av kvarts, og ovnstemperaturen må heves (og senere avkjøles) sakte gjennom endringen.
-
sintring
Før de glassdannende oksydene begynner å smelte, vil leirpartiklene allerede feste seg til hverandre. Fra ca. 1650 ° C begynner leirpartiklene å smelte sammen. Denne sementeringsprosessen kalles sintring. Etter at keramikken har sintret, er det ikke lenger virkelig leire, men har blitt et keramisk materiale.
Bisque-avfyring blir vanligvis utført på omtrent 1730 F (945 C) etter at varene har sintret, men fortsatt er porøs og ennå ikke forsterket. Dette gjør at våte, rå glasurer fester seg til keramikken uten at det går i oppløsning.
-
Vitrifisering og modenhet
Modningen av en leirlegeme er en balanse mellom forglasning av kroppen for å få hardhet og holdbarhet, og så mye forglassing at ware begynner å deformeres, senkes eller til og med pule på ovnshylla.
Vitrifisering er en gradvis prosess der materialene som smelter lettest gjør det. De løses opp og fyller mellomrommene mellom de mer ildfaste partiklene. De smeltede materialene fremmer smelting, samt komprimerer og styrker leirlegemet.
Det er også i dette stadiet at mullitt (aluminiumsilikat) dannes. Dette er lange, nålelignende krystaller som fungerer som permer, strikker og styrker leirlegemet ytterligere.
-
Modningstemperaturer
Temperaturen en leire fyres til utgjør en enorm forskjell. En leire avfyrt ved en temperatur kan være myk og porøs, mens den samme leire som fyres opp ved en høyere temperatur kan være hard og ugjennomtrengelig.
Det er også viktig å merke seg at forskjellige leire modnes ved forskjellige temperaturer, avhengig av deres sammensetning. Et rødt lertøy inneholder en stor mengde jern som fungerer som en flux. Et leirlegeme av keramikk kan fyre til modenhet ved cirka 1830 F (1000 C) og kan smelte ved 2250 F (1250 C). På den annen side kan et porselenskropp laget av ren kaolin kanskje ikke modnes før 1300 C (1300 C) og ikke smelte før over 1800 C (1800 C).
-
Under kjøling
Det er en annen hendelse som leire går gjennom når den kjøler seg. Det er den plutselige krympingen av cristobalite - en krystallinsk form av silisiumdioksyd - når den avkjøles forbi 220 ° C. Cristobalite finnes i alle leirlegemer, så det må tas nøye med å avkjøle ovnen sakte når den beveger seg gjennom denne kritiske temperaturen. Ellers vil potter utvikle sprekker.
