Bath

Bagaimana suhu mengubah tanah liat

Isi kandungan:

Anonim

Robert Couse-Baker / Flickr

Sebagai tanur menembusi dan menyejukkan, perubahan dalam suhu membuat beberapa perubahan mendalam dalam tanah liat. Tanah liat mengalir dari bahan yang lembut, sama sekali rapuh ini kepada batu yang keras, tahan air, angin, dan masa. Perubahan ini hampir mistik dalam metamorfosis lengkap dan mungkin disifatkan jadi jika ia tidak begitu biasa.

  • Pengeringan Atmosfera

    Apabila tembikar dimasukkan ke dalam tanur, hampir selalu tulang kering. Walau bagaimanapun, masih terdapat air yang terperangkap di dalam ruang antara zarah tanah liat.

    Sebagai tanah liat perlahan dipanaskan, air ini menguap dari tanah liat. Jika tanah liat dipanaskan terlalu cepat, air akan berubah menjadi wap tepat di dalam badan tanah liat, berkembang dengan kesan letupan pada periuk.

    Pada saat titik mendidih air (212 F dan 100 C di permukaan laut) tercapai, semua air atmosfera harus dikeluarkan dari badan tanah liat. Ini akan mengakibatkan pemadatan tanah liat dan sedikit pengecutan.

  • Burn Off of Carbon and Sulfur

    Semua badan liat mengandungi beberapa ukuran karbon, bahan organik, dan sulfur. Ini membakar antara 572 F dan 1470 F (300 C dan 800 C). Sekiranya untuk beberapa sebab-seperti pengudaraan yang kurang dalam tanur-ini tidak dapat membakar badan tanah liat, corak karbon akan berlaku. Ini akan melemahkan badan tanah liat.

  • Air Gabungan Kimia Dihadapkan

    Tanah liat boleh dicirikan sebagai satu molekul alumina dan dua molekul silika yang terikat dengan dua molekul air. Walaupun selepas air atmosfera hilang, tanah liat masih mengandungi kira-kira 14 peratus daripada air berikat kimia mengikut berat. Periuk akan lebih ringan, tetapi tanpa penyusutan fizikal.

    Ikatan air gabungan kimia ini akan longgar apabila dipanaskan. Bertindih di atas karbon dan belerang yang terbakar, air ikatan kimia terlepas dari badan tanah liat antara 660 F dan 1470 F (350 C dan 800 C). Jika haba air terlalu cepat, ia sekali lagi boleh menyebabkan pengeluaran stim dalam badan tanah liat. Ia adalah disebabkan oleh semua perubahan ini (dan lebih banyak) bahawa jadual penembakan mesti membolehkan perlahan membina haba.

  • Inversi Kuarza Berlaku

    Potters memanggilnya silika, tetapi silika oksida juga dikenali sebagai kuarza. Kuarza mempunyai struktur kristal yang berubah pada suhu tertentu. Perubahan ini dikenali sebagai penyongsangan. Satu penyongsangan sedemikian berlaku pada 1060 F (573 C).

    Perubahan dalam struktur kristal sebenarnya akan menyebabkan tembikar meningkat dalam saiz sebanyak 2 peratus semasa pemanasan, dan kehilangan 2 peratus ini kerana ia sejuk. Ware rapuh semasa penyongsangan kuarza ini dan suhu kiln mesti dinaikkan (dan kemudian disejukkan) perlahan-lahan melalui perubahan.

  • Sintering

    Sebelum oksida membuat kaca mula mencairkan, zarah-zarah tanah liat akan melekat antara satu sama lain. Bermula pada kira-kira 1650 F (900 C), zarah tanah liat mula menjadi sekering. Proses penyimenan ini dipanggil sintering. Selepas tembikar telah disinter, ia tidak lagi menjadi tanah liat tetapi telah menjadi bahan seramik.

    Penembakan bisque biasanya dilakukan pada sekitar 1730 F (945 C) setelah barang tersebut telah disinter tetapi masih berliang dan belum vitrified. Ini membolehkan glazes basah, mentah untuk mematuhi tembikar tanpa disintegrasikan.

  • Vitrifikasi dan Kematangan

    Kematangan badan tanah liat adalah keseimbangan antara vitrifikasi badan untuk membawa kekerasan dan ketahanan, dan begitu banyak vitrification bahawa ware mula berubah bentuk, merosot, atau bahkan genangan pada rak tanur.

    Vitrifikasi adalah proses beransur-ansur di mana bahan-bahan yang mencairkan dengan mudah melakukannya. Mereka membubarkan dan mengisi ruang di antara zarah-zarah yang lebih refraktori. Bahan-bahan cair mempercepatkan pencairan, serta memampat dan menguatkan badan tanah liat.

    Ia juga pada peringkat ini bahawa mullite (aluminium silikat) terbentuk. Ini adalah kristal seperti jarum yang bertindak sebagai pengikat, merajut dan memperkuatkan badan tanah liat.

  • Suhu Maturasi

    Suhu tanah liat dipecat untuk membuat perbezaan yang luar biasa. Tanah liat yang dipecat pada satu suhu mungkin lembut dan berliang, manakala tanah liat yang sama dipecat pada suhu yang lebih tinggi mungkin keras dan tidak tahan.

    Ia juga penting untuk diperhatikan bahawa tanah liat yang berlainan matang pada suhu yang berbeza, bergantung kepada komposisi mereka. Tembikar merah mengandungi sejumlah besar besi yang berfungsi sebagai fluks. Badan tanah liat tanah boleh dibakar hingga matang pada sekitar 1830 F (1000 C) dan boleh mencairkan pada 2280 F (1250 C). Sebaliknya, badan porselin yang diperbuat daripada kaolin tulen mungkin tidak matang sehingga kira-kira 2500 F (1390 C) dan tidak mencairkan sehingga lebih 3270 F (1800 C).

  • Semasa Penyejukan

    Terdapat satu lagi peristiwa bahawa tanah liat melayang kerana ia sejuk. Ini adalah pengecutan mendadak cristobalite-bentuk silika kristal-kerana ia menyejukkan masa lalu 420 F (220 C). Cristobalite ditemui di semua badan tanah liat, oleh itu penjagaan mesti diambil untuk menyejukkan kiln secara perlahan kerana ia bergerak melalui suhu kritikal ini. Jika tidak, periuk akan mengalami retakan.