كيف تتغير درجة الحرارة الطين

روبرت كوس بيكر / فليكر

نظرًا لأن الفرن يطلق النار ويبرد ، فإن التغييرات في درجة الحرارة تحدث بعض التغييرات العميقة في الطين. ينتقل الطين من هذه المادة الناعمة والهشة تمامًا إلى مادة صلبة غير منصفة للماء والرياح والوقت. التغيير هو باطني تقريبا في تحوله الكامل ويمكن اعتبار ذلك إذا لم تكن شائعة جدا.

• التجفيف الجوي

  عندما يتم وضع الفخار في الفرن ، فإنه دائمًا ما يكون جافًا للعظام. ومع ذلك ، لا يزال هناك مياه محاصرة داخل مسافات بين جزيئات الطين.

  عندما يتم تسخين الطين ببطء ، يتبخر هذا الماء من الطين. إذا تم تسخين الطين بسرعة كبيرة ، فسوف يتحول الماء إلى بخار داخل جسم الصلصال مباشرة ، ويمتد بتأثير متفجر على الوعاء.

  بحلول الوقت الذي يتم فيه الوصول إلى نقطة غليان الماء (212 درجة فهرنهايت و 100 درجة مئوية عند مستوى سطح البحر) ، كان ينبغي أن يتبخر كل الماء الموجود في الغلاف الجوي خارج جسم الطين. سيؤدي ذلك إلى ضغط الطين وبعض الانكماش الحد الأدنى.

• حرق من الكربون والكبريت

  تحتوي جميع الأجسام الطينية على قدر من الكربون والمواد العضوية والكبريت. هذه تحترق بين 572 F و 1470 F (300 C و 800 C). إذا كان السبب في ذلك - مثل ضعف التهوية داخل الفرن - غير قادر على الاحتراق خارج الجسم الطيني ، فسوف يحدث تسرب الكربون. هذا سوف يضعف كثيرا من الجسم الطين.

• يتم فصل المياه المركبة كيميائيا

  يمكن وصف الطين بأنه جزيء واحد من الألومينا وجزيئين من السيليكا مرتبطان بجزيئين من الماء. حتى بعد اختفاء الماء الجوي ، لا يزال الطين يحتوي على حوالي 14 في المائة من المياه المرتبطة كيميائياً بالوزن. سيكون الوعاء أخف وزنًا بشكل كبير ، ولكن بدون أي انكماش مادي.

  هذا الرابط كيميائيا الماء يخفف الرابطة عند تسخينها. متداخلًا مع احتراق الكربون والكبريت ، يهرب الماء المترابط كيميائياً من الجسم الطيني بين 660 فهرنهايت و 1470 فهرنهايت (350 درجة مئوية و 800 درجة مئوية). إذا تم تسخين الماء بسرعة كبيرة ، فقد يتسبب ذلك مرة أخرى في إنتاج البخار بخار داخل جسم الطين. يرجع كل هذه التغييرات (والمزيد) إلى أن جدول إطلاق النار يجب أن يسمح بتراكم بطيء للحرارة.

• يحدث انعكاس الكوارتز

  يطلق عليه الخزافون اسم السيليكا ، لكن أكسيد السيليكا معروف أيضًا باسم الكوارتز. الكوارتز لديه هيكل بلوري يتغير في درجات حرارة محددة. تُعرف هذه التغييرات باسم الانقلابات. يحدث مثل هذا الانقلاب عند 1060 فهرنهايت (573 مئوية).

  سيؤدي التغير في البنية البلورية إلى زيادة حجم الفخار بنسبة 2 في المائة أثناء التسخين ، وفقدان هذه النسبة 2 في المائة أثناء تبريده. وير هشة خلال هذا الانقلاب الكوارتز ويجب رفع درجة حرارة الفرن (وتبريده في وقت لاحق) ببطء خلال التغيير.

• تلبد

  قبل أن تبدأ ذوبان أكاسيد صناعة الزجاج ، ستلتصق جزيئات الطين ببعضها البعض بالفعل. بدءًا من حوالي 1650 فهرنهايت (900 درجة مئوية) ، تبدأ جزيئات الطين في الانصهار. هذه العملية تدعى تدعى تلبد. بعد تلبيد الفخار ، لم يعد الطين حقًا ولكنه أصبح مادة خزفية.

  عادة ما يتم إطلاق النار في حوالي عام 1730 فهرنهايت (945 مئوية) بعد أن تلبد وير ولكن لا يزال يسهل اختراقها وليس المزجج. هذا يسمح للطلاء الزجاجي الرطب بالالتصاق بالفخار دون أن يتحلل.

• التزجيج والنضج

  نضوج الجسم الطيني هو توازن بين تزجيج الجسم لإحداث صلابة ومتانة ، والكثير من التزجيج بحيث تبدأ الأدوات في التشوه أو الركود أو حتى البركة على رف الفرن.

  التزجيج هو عملية تدريجية تقوم خلالها المواد التي تذوب بسهولة أكبر. يذوب ويملأ الفراغات بين الجزيئات الأكثر حرارية. المواد المذابة تعزز المزيد من الذوبان ، وكذلك ضغط وتقوية جسم الطين.

  كما أنه خلال هذه المرحلة يتم تشكيل موليت (سيليكات الألومنيوم). هذه بلورات طويلة تشبه الإبرة تعمل كملابس ، وتضفي مزيدًا من الحياكة وتقوية جسم الطين.

• درجات الحرارة النضج

  درجة حرارة الصلصال تُحدث فرقًا هائلاً. قد يكون الطين الذي يتم إطلاقه عند درجة حرارة واحدة ناعمًا ومساميًا ، في حين أن الطين نفسه الذي يتم إطلاقه عند درجة حرارة أعلى قد يكون قاسيًا وغير منقوص.

  من الضروري أيضًا ملاحظة أن الصلصال المختلفة تنضج في درجات حرارة مختلفة ، اعتمادًا على تكوينها. يحتوي الفخار الأحمر على كمية كبيرة من الحديد الذي يعمل بمثابة تدفق. يمكن لجسم طين خزفي أن يطلق النار حتى النضج عند حوالي 1830 فهرنهايت (1000 مئوية) ويمكن أن يذوب في 2280 فهرنهايت (1250 مئوية). من ناحية أخرى ، قد لا ينضج جسم الخزف المصنوع من الكاولين النقي حتى حوالي 2500 فهرنهايت (1390 مئوية) ولا يذوب حتى أكثر من 3270 فهرنهايت (1800 مئوية).

• أثناء التبريد

  هناك حدث آخر يمر به الطين أثناء تبريده. هذا هو الانكماش المفاجئ للكريسوباليت - وهو شكل بلوري من السيليكا - حيث يبرد بعد 420 فهرنهايت (220 مئوية). يوجد Cristobalite في جميع الأجسام الطينية ، لذلك يجب توخي الحذر لتبريد الفرن ببطء أثناء تحركه خلال درجة الحرارة الحرجة هذه. خلاف ذلك ، فإن الأواني تطوير الشقوق.