tagphoto / Getty Images
Når en ovn fyrer opp og kjøler seg, gjør temperaturendringene noen dype endringer i leiren. Leiren går fra denne myke, helt skjøre substansen til en som er steinhard, ugjennomtrengelig for vann, vind og tid. Endringen er nesten mystisk i sin fullstendige metamorfose og kan betraktes som om den ikke var så vanlig.
-
Atmosfærisk tørking
Når keramikk plasseres i ovnen, er det nesten alltid bein tørr. Imidlertid er det fortsatt vann fanget i mellomrommene mellom leirpartiklene.
Når leiren sakte oppvarmes, fordamper dette vannet ut av leiren. Hvis leiren varmes opp for raskt, vil vannet bli til damp rett inne i leirlegemet og utvide seg med en eksplosiv effekt på potten.
Når kokepunktet for vann (212 F og 100 C ved havnivå) er nådd, burde alt det atmosfæriske vannet ha fordampet ut av leirlegemet. Dette vil føre til komprimering av leire og noe minimal krymping.
-
Forbrenning av karbon og svovel
Alle leirlegemer inneholder noe mål av karbon, organiske materialer og svovel. Disse brenner av mellom 572 F og 1470 F (300 C og 800 C). Hvis disse av en eller annen grunn, for eksempel dårlig ventilasjon i ovnen, ikke er i stand til å brenne ut av leirlegemet, vil det oppstå kullkjerne. Dette vil svekke leirlegemet betydelig.
-
Kjemisk kombinert vann kjøres av
Leire kan karakteriseres som et molekyl av aluminiumoksyd og to molekyler av silisiumdioksyd bundet med to vannmolekyler. Selv etter at det atmosfæriske vannet er borte, inneholder leire fortsatt 14 prosent kjemisk bundet vann etter vekt. Gryten vil være vesentlig lettere, men uten fysisk krymping.
Denne kjemisk kombinerte vannbinding løsner når den varmes opp. Overlappende karbon og svovel brenner seg ut, det kjemisk bundne vannet rømmer fra leirlegemet mellom 660 F og 1470 F (350 C og 800 C). Hvis vannet varmes opp for raskt, kan det igjen forårsake eksplosiv dampproduksjon inne i leirlegemet. Det er på grunn av alle disse endringene (og mer) at avfyringsplanen må tillate en langsom oppbygging av varme.
-
Kvartsinversjon forekommer
Potters kaller det silisiumdioksyd, men silisiumoksid er også kjent som kvarts. Kvarts har en krystallinsk struktur som endrer seg ved spesifikke temperaturer. Disse endringene er kjent som inversjoner. En slik inversjon oppstår ved 1060 F (573 C).
Endringen i krystallstruktur vil faktisk føre til at keramikken øker i størrelse med 2 prosent mens den varmes opp, og mister denne 2 prosent når den avkjøles. Ware er skjør under denne kvartsinversjonen, og ovnstemperaturen må økes (og senere avkjøles) sakte gjennom endringen.
-
Sintring
Før glassfremstillingsoksydene begynner å smelte, vil leirpartiklene allerede holde seg til hverandre. Fra ca. 1650 F (900 C) begynner leirpartiklene å smelte sammen. Denne sementeringsprosessen kalles sintring. Etter at keramikken har sintret er den ikke lenger virkelig leire, men har blitt et keramisk materiale.
Bisque-avfyring gjøres vanligvis rundt 1730 F (945 C) etter at varen har sintret, men er fortsatt porøs og ennå ikke forglasset. Dette gjør at våte, rå glasurer kan feste seg til keramikken uten at den går i oppløsning.
-
Forglassning og modenhet
Modningen av et leirlegeme er en balanse mellom forglassingen av kroppen for å få til hardhet og holdbarhet, og så mye forglassing at varen begynner å deformere, falle eller til og med pølle på ovnhyllen.
Forglassning er en gradvis prosess der materialene som smelter lettest gjør det. De oppløses og fyller ut mellomrommene mellom de mer ildfaste partiklene. De smeltede materialene fremmer videre smelting, samt komprimering og styrking av leirlegemet.
Det er også i løpet av dette stadiet at mullitt (aluminiumsilikat) dannes. Dette er lange, nålelignende krystaller som fungerer som bindemidler, som strikker og styrker leirlegemet ytterligere.
-
Modningstemperaturer
Temperaturen en leire fyres på gjør en enorm forskjell. En leire som fyres ved en temperatur kan være myk og porøs, mens den samme leire som fyres ved høyere temperatur kan være hard og ugjennomtrengelig.
Det er også viktig å merke seg at forskjellige leire modnes ved forskjellige temperaturer, avhengig av sammensetning. En rød steingods inneholder en stor mengde jern som fungerer som en flyt. En leirlegeme av steingods kan skyte til modenhet ved ca. 1830 F (1000 C) og kan smelte ved 2280 F (1250 C). På den annen side kan det hende at et porselenslegeme laget av ren kaolin kanskje ikke modnes før 2500 F (1390 C) og ikke smelter før over 3270 F (1800 C).
-
Under kjøling
Det er en annen hendelse som leire går gjennom mens den avkjøles. Det er den plutselige krympingen av cristobalitt - en krystallinsk form av silika - når den avkjøles forbi 220 C (420 F). Cristobalite finnes i alle leirlegemer, så det må utvises forsiktighet for å avkjøle ovnen sakte når den beveger seg gjennom denne kritiske temperaturen. Ellers vil potter utvikle sprekker.