Температурные процессы обжигов
Экспериментирую с глазурями. Соответственно, возникает много вопросов о технологиях - нанесения, обжига. В поисках информации нашла интересную таблицу, в которой описаны все процессы, которые происходят с фарфором, глазурями, красками на различных температурных точках. Очень полезно, ящщитаю. Поэтому сохраняю для себя, и делюсь.
Что происходит в процессе нагрева и охлаждения.
Интервал, o C
Процесс
20 - 100
Удаление влаги из массы. Греть нужно медленно и, главное, равномерно. Чем толще стенки изделия, тем медленнее нагрев.
100 - 200
Удаление влаги из массы продолжается! Если приборы показывают 150 o C, это еще не значит, что изделие нагрелось до такой температуры, особенно в толще, особенно на толстой подставке.
Глазурное покрытие претерпевает усадку. Выделяющиеся из объема изделия пары воды могут привести к растрескиванию и отлету покрытия.
Из люстровых покрытий выделяются летучие органические соединения. Не форсируйте нагрев!
200 - 400
Выгорание органических веществ. Если по каким-то причинам их много, следует обеспечить хороший приток воздуха (деколи, люстры, связующее надглазурных красок и мастик).
550 - 600
Серьезное фазовое превращение кварца. Оно редко проявляется на стадии нагрева, а на стадии охлаждения может привести к т.н. "холодному" треску.
400 - 900
Разложение минералов глины. Выделяется химически связанная вода.
Разлагаются азотнокислые и хлористые соли (если их использовали).
600 - 800
Начало расплавления свинцовых и других легкоплавких флюсов, надглазурных красок.
При 750 - 800 o C в третьем декорирующем обжиге происходит размягчение поверхности глазури и впекание красок, золота и т.п.
Выгорание сульфидов.
850 - 950
Разложение мела, доломита. Начало взаимодействия карбонатов кальция и магния с кремнеземом. Эти процессы сопровождаются выделениями углекислого газа. В целом завершены все превращения глинистых веществ. Их наиболее мелкие частицы уже спеклись и обеспечили заметную прочность черепка.
К концу интервала - полное расплавление майоликовых глазурей.
1000 -1100
Интенсивное взаимодействие извести и кремнезема сопровождается появлением жидкой фазы (например, в известковом фаянсе), уплотнением и деформацией черепка.
Начало размягчения полевых шпатов.
Плавление нефелин-сиенита.
Интенсивное разложение сульфатов, что сопровождается выделением сернистого газа.
1200 -1250
Интервал спекания беложгущихся глин, фаянсовой массы.
Растворение кремнезема и каолинита в расплаве полевого шпата.
1280 - 1350
Процесс муллитообразования. Иглы муллита пронизывают фарфоровую массу, что в дальнейшем обеспечит ей высокую прочность и термостойкость.
Превращение тонкодисперсного кварца в кристобаллит.
1200 - 1420
Этот температурный интервал характерен для фарфора. Здесь происходят процессы восстановления рыжих оксидов железа в более благородные голубые, если обеспечены соответствующие окислительно-восстановительные условия обжига. Температуры высоки, вязкости умеренные, очень быстро протекает диффузия: например, подглазурная роспись теряет четкость очертаний.
1420 - 1000
Ничего особенного в процессе охлаждения не происходит. И глазурь, и масса находятся в достаточно пластичном состоянии, поэтому охлаждать можно настолько быстро, насколько это позволяет печь.
Если используются глазури, склонные к кристаллизации, медленное охлаждение или выдержка 1-10 часов в этом интервале приводит к росту кристаллов.
1000 - 700
Начинается окисление низших оксидов меди, марганца и др. металлов (если они использованы) в высшие.
Недостаток кислорода в пространстве печи может дать поверхность с металлизацией. Если требуется восстановление - самое время для него. Восстановительную среду следует поддерживать чуть ли не до комнатных температур, как минимум до 250-300 o С.
900 - 750
И черепок, и глазурь перешли в хрупкое состояние и далее остывают как единое твердое тело. Если не согласованы КТР - возможен цек или отскок глазури и даже разрушение изделия.
600 - 550
Обратное фазовое превращение кварца с резким объемным изменением. Скоростной проход этого интервала может вызвать "холодный" треск.
300 - 200
Фазовое превращение кристобаллита. Он образовался, если в массе был очень тонкодисперсный кремнезем, при 1250 - 1300 o C. Не следует спешить открывать дверцу печи.
250 - 100
Охлаждение продолжается! В глубине ставки, в толстых частях изделий температура гораздо выше, чем в тонких кромках и чем показывает термопара. Дайте изделиям остыть равномерно.
Что происходит в процессе нагрева и охлаждения.
Интервал, o C
Процесс
20 - 100
Удаление влаги из массы. Греть нужно медленно и, главное, равномерно. Чем толще стенки изделия, тем медленнее нагрев.
100 - 200
Удаление влаги из массы продолжается! Если приборы показывают 150 o C, это еще не значит, что изделие нагрелось до такой температуры, особенно в толще, особенно на толстой подставке.
Глазурное покрытие претерпевает усадку. Выделяющиеся из объема изделия пары воды могут привести к растрескиванию и отлету покрытия.
Из люстровых покрытий выделяются летучие органические соединения. Не форсируйте нагрев!
200 - 400
Выгорание органических веществ. Если по каким-то причинам их много, следует обеспечить хороший приток воздуха (деколи, люстры, связующее надглазурных красок и мастик).
550 - 600
Серьезное фазовое превращение кварца. Оно редко проявляется на стадии нагрева, а на стадии охлаждения может привести к т.н. "холодному" треску.
400 - 900
Разложение минералов глины. Выделяется химически связанная вода.
Разлагаются азотнокислые и хлористые соли (если их использовали).
600 - 800
Начало расплавления свинцовых и других легкоплавких флюсов, надглазурных красок.
При 750 - 800 o C в третьем декорирующем обжиге происходит размягчение поверхности глазури и впекание красок, золота и т.п.
Выгорание сульфидов.
850 - 950
Разложение мела, доломита. Начало взаимодействия карбонатов кальция и магния с кремнеземом. Эти процессы сопровождаются выделениями углекислого газа. В целом завершены все превращения глинистых веществ. Их наиболее мелкие частицы уже спеклись и обеспечили заметную прочность черепка.
К концу интервала - полное расплавление майоликовых глазурей.
1000 -1100
Интенсивное взаимодействие извести и кремнезема сопровождается появлением жидкой фазы (например, в известковом фаянсе), уплотнением и деформацией черепка.
Начало размягчения полевых шпатов.
Плавление нефелин-сиенита.
Интенсивное разложение сульфатов, что сопровождается выделением сернистого газа.
1200 -1250
Интервал спекания беложгущихся глин, фаянсовой массы.
Растворение кремнезема и каолинита в расплаве полевого шпата.
1280 - 1350
Процесс муллитообразования. Иглы муллита пронизывают фарфоровую массу, что в дальнейшем обеспечит ей высокую прочность и термостойкость.
Превращение тонкодисперсного кварца в кристобаллит.
1200 - 1420
Этот температурный интервал характерен для фарфора. Здесь происходят процессы восстановления рыжих оксидов железа в более благородные голубые, если обеспечены соответствующие окислительно-восстановительные условия обжига. Температуры высоки, вязкости умеренные, очень быстро протекает диффузия: например, подглазурная роспись теряет четкость очертаний.
1420 - 1000
Ничего особенного в процессе охлаждения не происходит. И глазурь, и масса находятся в достаточно пластичном состоянии, поэтому охлаждать можно настолько быстро, насколько это позволяет печь.
Если используются глазури, склонные к кристаллизации, медленное охлаждение или выдержка 1-10 часов в этом интервале приводит к росту кристаллов.
1000 - 700
Начинается окисление низших оксидов меди, марганца и др. металлов (если они использованы) в высшие.
Недостаток кислорода в пространстве печи может дать поверхность с металлизацией. Если требуется восстановление - самое время для него. Восстановительную среду следует поддерживать чуть ли не до комнатных температур, как минимум до 250-300 o С.
900 - 750
И черепок, и глазурь перешли в хрупкое состояние и далее остывают как единое твердое тело. Если не согласованы КТР - возможен цек или отскок глазури и даже разрушение изделия.
600 - 550
Обратное фазовое превращение кварца с резким объемным изменением. Скоростной проход этого интервала может вызвать "холодный" треск.
300 - 200
Фазовое превращение кристобаллита. Он образовался, если в массе был очень тонкодисперсный кремнезем, при 1250 - 1300 o C. Не следует спешить открывать дверцу печи.
250 - 100
Охлаждение продолжается! В глубине ставки, в толстых частях изделий температура гораздо выше, чем в тонких кромках и чем показывает термопара. Дайте изделиям остыть равномерно.