tagphoto / Getty Images
Terwijl een oven aan het bakken en afkoelen is, zorgen de temperatuurveranderingen voor een aantal ingrijpende veranderingen in de klei. De klei gaat van deze zachte, totaal kwetsbare substantie naar een die keihard is, ongevoelig voor water, wind en tijd. De verandering is bijna mystiek in zijn volledige metamorfose en zou als zo kunnen worden beschouwd als het niet zo vaak voorkwam.
-
Atmosferische droging
Wanneer aardewerk in de oven wordt geplaatst, is het bijna altijd kurkdroog. Er zit echter nog steeds water vast in de ruimtes tussen de kleideeltjes.
Doordat de klei langzaam wordt verwarmd, verdampt dit water uit de klei. Als de klei te snel wordt verhit, zal het water in het kleilichaam in stoom veranderen en uitzetten met een explosief effect op de pot.
Tegen de tijd dat het kookpunt van water (212 F en 100 C op zeeniveau) is bereikt, zou al het atmosferische water uit het kleilichaam moeten zijn verdampt. Dit zal resulteren in verdichting van de klei en minimale krimp.
-
Verbranding van koolstof en zwavel
Alle kleilichamen bevatten een bepaalde hoeveelheid koolstof, organische materialen en zwavel. Deze branden af tussen 572 F en 1470 F (300 C en 800 C). Als deze om de een of andere reden, zoals slechte ventilatie in de oven, niet uit het kleilichaam kunnen verbranden, zal koolstofboring optreden. Dit zal het kleilichaam aanzienlijk verzwakken.
-
Chemisch gecombineerd water wordt weggedreven
Klei kan worden gekarakteriseerd als één molecuul aluminiumoxide en twee moleculen siliciumdioxide gebonden aan twee moleculen water. Zelfs nadat het atmosferische water is verdwenen, bevat de klei nog steeds ongeveer 14 gewichtsprocent chemisch gebonden water. De pot zal aanzienlijk lichter zijn, maar zonder fysieke krimp.
De hechting van dit chemisch gecombineerde water wordt losser bij verhitting. Overlappend de verbranding van koolstof en zwavel, ontsnapt het chemisch gebonden water uit het kleilichaam tussen 660 F en 1470 F (350 C en 800 C). Als het water te snel opwarmt, kan dit opnieuw de explosieve productie van stoom in het kleilichaam veroorzaken. Door al deze veranderingen (en meer) moet het bakschema een langzame opbouw van warmte mogelijk maken.
-
Kwartsinversie treedt op
Pottenbakkers noemen het silica, maar silica oxide wordt ook wel kwarts genoemd. Kwarts heeft een kristallijne structuur die verandert bij specifieke temperaturen. Deze veranderingen staan bekend als inversies. Een dergelijke inversie vindt plaats bij 1060 F (573 C).
De verandering in de kristallijne structuur zorgt ervoor dat het aardewerk tijdens het verwarmen met 2 procent in omvang toeneemt en deze 2 procent verliest als het afkoelt. Waren zijn kwetsbaar tijdens deze omkering van kwarts en de oventemperatuur moet langzaam worden verhoogd (en later afgekoeld) door de verandering.
-
Sinteren
Voordat de glasoxiden beginnen te smelten, zullen de kleideeltjes al aan elkaar kleven. Beginnend bij ongeveer 1650 F (900 C), beginnen de kleideeltjes te smelten. Dit cementeringsproces wordt sinteren genoemd. Nadat het aardewerk is gesinterd, is het niet langer echt klei maar een keramisch materiaal geworden.
Bisque-bakken wordt meestal gedaan bij ongeveer 1730 F (945 C) nadat het product is gesinterd, maar het is nog steeds poreus en nog niet verglaasd. Hierdoor kunnen natte, ruwe glazuren aan het aardewerk hechten zonder dat het uiteenvalt.
-
Verglazing en volwassenheid
De rijping van een kleilichaam is een balans tussen de verglazing van het lichaam om hardheid en duurzaamheid te bewerkstelligen, en zoveel verglazing dat het waar begint te vervormen, inzakken of zelfs plassen op de ovenplank.
Verglazing is een geleidelijk proces waarbij de materialen die het gemakkelijkst smelten dit doen. Ze lossen op en vullen de ruimtes tussen de meer vuurvaste deeltjes. De gesmolten materialen bevorderen verder smelten en verdichten en versterken het kleilichaam.
Het is ook tijdens deze fase dat mulliet (aluminiumsilicaat) wordt gevormd. Dit zijn lange, naaldachtige kristallen die als bindmiddel fungeren, het kleilichaam nog verder breien en versterken.
-
Rijpingstemperaturen
De temperatuur waarop een klei wordt gebakken, maakt een enorm verschil. Een klei die op één temperatuur wordt gebakken, kan zacht en poreus zijn, terwijl dezelfde klei die op een hogere temperatuur wordt gebakken, hard en ondoordringbaar kan zijn.
Het is ook belangrijk op te merken dat verschillende kleisoorten rijpen bij verschillende temperaturen, afhankelijk van hun samenstelling. Een rood aardewerk bevat een grote hoeveelheid ijzer dat als vloeimiddel werkt. Een aardewerk kleilichaam kan tot volwassenheid vuren bij ongeveer 1830 F (1000 C) en kan smelten bij 2280 F (1250 C). Aan de andere kant kan een porseleinen lichaam gemaakt van puur kaolien niet rijpen tot ongeveer 2500 F (1390 C) en niet smelten tot meer dan 3270 F (1800 C).
-
Tijdens het koelen
Er is nog een andere gebeurtenis waar klei doorheen gaat als het afkoelt. Dat is de plotselinge krimp van cristobaliet - een kristallijne vorm van silica - als het afkoelt tot voorbij 220 F (220 C). Cristobaliet wordt in alle kleilichamen aangetroffen, dus zorg ervoor dat de oven langzaam afkoelt terwijl deze door deze kritieke temperatuur beweegt. Anders zullen de potten scheuren ontwikkelen.