Como a temperatura muda a argila

Como um forno está queimando e esfriando, as mudanças na temperatura fazem algumas mudanças profundas na argila . A argila vai desta substância macia e totalmente frágil para uma rocha dura, impermeável à água, ao vento e ao tempo. A mudança é quase mística em sua completa metamorfose e pode ser considerada assim, se não fosse tão comum.

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  Primeiro Estágio: Secagem Atmosférica

  Quando a cerâmica é colocada no forno, é quase sempre seca. No entanto, ainda há água aprisionada nos espaços entre as partículas de argila.

  Como a argila é aquecida lentamente, esta água evapora da argila. Se a argila for aquecida muito rapidamente, a água se transformará em vapor dentro do corpo de argila, expandindo-se com efeito explosivo na panela.

  No momento em que o ponto de ebulição da água (212 ° F e 100 ° C ao nível do mar) é atingido, a água da atmosfera deve ter evaporado do corpo inteiro. Isso resultará na compactação da argila e em um mínimo de encolhimento. Para mais informações sobre o encolhimento, leia Por que os corpos de barro encolhem.

  Para ver um diagrama do que acontece com o barro no forno, clique em "Ver Tamanho Completo" abaixo da imagem em miniatura.

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  Segunda etapa: queima de carbono e enxofre

  Todos os corpos de argila contêm alguma medida de carbono, materiais orgânicos e enxofre. Estes todos para queimar entre 572⁰ e 1470⁰F (300⁰ e 800⁰C). Se por algum motivo (como uma ventilação deficiente dentro do forno) estes não forem capazes de queimar o corpo de argila, ocorrerá um carbonização , enfraquecendo consideravelmente o corpo de argila.

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  Terceira Fase: Água Quimicamente Combinada Derivada

  A argila pode ser caracterizada como sendo uma molécula de alumina e duas moléculas de sílica ligadas a duas moléculas de água. Mesmo depois que a água da atmosfera se foi, a argila ainda contém cerca de 14% de água quimicamente ligada em peso. O pote será substancialmente mais leve, mas sem encolhimento físico.

  O elo da água combinada quimicamente afrouxa quando aquecido. Sobrepondo a queima de carbono e enxofre, a água ligada quimicamente escapa do corpo de argila entre 660⁰ e 1470⁰F (350⁰ e 800⁰C). Se a água aquecer muito depressa, pode causar novamente a produção explosiva de vapor dentro do corpo de argila. É por todas essas mudanças e mais que o cronograma de queima deve permitir uma lenta acumulação de calor.

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  Quarta etapa: Inversão de quartzo ocorre

  Os oleiros chamam isso de sílica, mas o óxido de sílica também é conhecido como quartzo. O quartzo tem uma estrutura cristalina que muda a temperaturas específicas. Essas alterações são conhecidas como inversões. Uma dessas inversões ocorre a 1060⁰F (573⁰C).

  A mudança na estrutura cristalina fará com que a cerâmica aumente de tamanho em 2% enquanto aquece, e perderá 2% enquanto esfria. O material é frágil durante essa inversão de quartzo e a temperatura do forno deve ser aumentada (e depois resfriada) lentamente pela mudança.

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  Quinta etapa: sinterização

  Antes que os óxidos produtores de vidro comecem a derreter, as partículas de argila já se colarão umas às outras. Começando a cerca de 1650⁰F (900⁰C), as partículas de argila começam a se fundir. Este processo de cimentação é chamado de sinterização. Depois que a cerâmica é sinterizada, ela não é mais verdadeiramente argila, mas se tornou um material cerâmico.

  O cozimento de Bisque geralmente é feito a cerca de 1730⁰F (945⁰C), depois que o artigo é sinterizado, mas ainda é poroso e ainda não está vitrificado. Isso permite que os esmaltes úmidos e crus adiram à cerâmica sem que ela se desintegre.

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  Sexta Fase: Vitrificação e Maturidade

  A maturação de um corpo de argila é um equilíbrio entre a vitrificação do corpo para produzir dureza e durabilidade, e tanto vitrificação que a louça começa a deformar-se, cair, ou mesmo a poça na prateleira do forno.

  A vitrificação é um processo gradual durante o qual os materiais que se fundem mais facilmente o fazem, dissolvendo e preenchendo os espaços entre as partículas mais refratárias . Os materiais fundidos promovem ainda mais fusão, além de compactar e fortalecer o corpo de argila.

  É também nesta fase que a mulite (silicato de alumínio) é formada. São cristais longos, semelhantes a agulhas, que atuam como aglutinantes, tricotando e fortalecendo ainda mais o corpo de argila.

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  Temperaturas de Maturação

  A temperatura a que uma argila é atirada faz uma tremenda diferença. Uma argila queimada a uma temperatura pode ser macia e porosa, enquanto que a mesma argila queimada a uma temperatura mais alta pode ser dura e impermeável.

  Também é imperativo notar que diferentes argilas amadurecem a diferentes temperaturas, dependendo de sua composição. Um barro vermelho contém uma grande quantidade de ferro que atua como um fluxo. Um corpo de argila de barro pode disparar até a maturidade a cerca de 1830⁰F (1000⁰C) e pode derreter a 2280⁰F (1250⁰C). Por outro lado, um corpo de porcelana feito de caulim puro pode não amadurecer até cerca de 2500⁰F (1390⁰C) e não derreter até mais de 3270⁰F (1800⁰C).

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  Durante o resfriamento

  Há outro evento pelo qual a argila passa, desta vez enquanto esfria. Esse é o súbito encolhimento da cristobalita, uma forma cristalina de sílica, que esfria além dos 220 ° C (220 ° C). A cristobalita é encontrada em todos os corpos de argila, por isso é preciso ter cuidado para resfriar o forno lentamente à medida que ele se move através dessa temperatura crítica. Caso contrário, os potes desenvolverão rachaduras.