Atskleiskite glazūrų kūrimo paslaptis! Šis išsamus vadovas apima glazūrų chemiją, žaliavas, skaičiavimus, problemų sprendimą ir pažangias technikas stulbinančioms keraminėms glazūroms sukurti.
Glazūrų kūrimo menas: išsamus vadovas viso pasaulio keramikams
Glazūros kūrimas yra sudėtingas, bet daug pasitenkinimo teikiantis keramikos aspektas. Supratimas apie glazūros kūrimo principus suteikia galimybę pasiekti unikalių efektų, spręsti problemas ir galiausiai išreikšti savo meninę viziją pilniau. Šis išsamus vadovas nuodugniai supažindina su glazūrų kūrimo pasauliu, apimdamas viską nuo glazūros chemijos pagrindų iki pažangių technikų, skirtų stulbinančioms ir patikimoms glazūroms kurti. Nesvarbu, ar esate pradedantysis, ar patyręs keramikas, norintis patobulinti savo įgūdžius, šis vadovas suteiks jums žinių ir įrankių, reikalingų glazūrų kūrimo menui įvaldyti.
Glazūros chemijos supratimas
Glazūra iš esmės yra plonas stiklo sluoksnis, degimo metu susilydęs su keramikos korpusu. Norint suprasti, kaip veikia glazūros, būtina suvokti keletą pagrindinių stiklo chemijos sąvokų.
Trys glazūros ramsčiai: fliusas, stabilizatorius ir stiklą formuojanti medžiaga
Glazūras sudaro trys pagrindiniai komponentai, dažnai vadinami „trimis ramsčiais“:
- Fliusai: Šios medžiagos žemina glazūros lydymosi temperatūrą. Įprasti fliusai yra natrio, kalio, ličio, kalcio, magnio, bario ir cinko oksidai. Skirtingi fliusai glazūrą veikia skirtingai, darydami įtaką jos lydymosi temperatūrai, spalvos reakcijai ir paviršiaus tekstūrai. Pavyzdžiui, kalcinuota soda (natrio karbonatas) yra stiprus fliusas, tačiau per didelis jo kiekis gali sukelti ceka defektą (tinklinį įtrūkimą). Ličio karbonatas yra kitas galingas fliusas, dažnai naudojamas ryškioms spalvoms ir lygiems paviršiams išgauti.
- Stabilizatoriai: Šios medžiagos suteikia struktūrą ir stabilumą išsilydžiusiai glazūrai. Svarbiausias stabilizatorius yra aliuminio oksidas (Al2O3), paprastai gaunamas iš molio mineralų, tokių kaip kaolinas, arba iš aliuminio hidrato. Aliuminio oksidas didina glazūros klampumą, neleidžia jai nutekėti nuo indo degimo metu ir taip pat didina glazūros patvarumą.
- Stiklą formuojančios medžiagos: Silicio dioksidas (SiO2) yra pagrindinė stiklą formuojanti medžiaga. Jis sudaro stiklinį glazūros tinklą. Pats silicio dioksidas turi labai aukštą lydymosi temperatūrą, todėl reikalingi fliusai, kad jis išsilydytų keramikos degimo temperatūrose. Kvarcas ir titnagas yra įprasti silicio dioksido šaltiniai glazūrose.
Vienetinė molekulinė formulė (UMF)
Vienetinė molekulinė formulė (UMF) yra standartizuotas būdas pavaizduoti glazūros cheminę sudėtį. Ji išreiškia santykinius skirtingų oksidų molinius santykius glazūros formulėje, o fliusų suma normalizuojama iki 1,0. Tai leidžia lengviau palyginti ir analizuoti skirtingus glazūrų receptus.
UMF struktūra yra tokia:
Fliusai: RO (pvz., CaO, MgO, BaO, ZnO) + R2O (pvz., Na2O, K2O, Li2O) = 1,0
Stabilizatorius: R2O3 (pvz., Al2O3)
Stiklą formuojanti medžiaga: RO2 (pvz., SiO2)
UMF supratimas leidžia reguliuoti skirtingų oksidų proporcijas glazūros formulėje, siekiant specifinių savybių. Pavyzdžiui, padidinus silicio dioksido kiekį, glazūra paprastai taps patvaresnė ir mažiau linkusi į ceka defektą, o padidinus fliusų kiekį, sumažės lydymosi temperatūra ir glazūra taps skystesnė.
Žaliavų tyrinėjimas
Glazūrų kūrime galima naudoti daugybę žaliavų, kurių kiekviena suteikia specifinių oksidų ir veikia galutines glazūros savybes. Norint sukurti sėkmingas glazūras, labai svarbu suprasti šias medžiagas.
Įprastos glazūrų medžiagos ir jų vaidmenys
- Moliai: Kaolinas (kinų molis) yra įprastas aliuminio oksido ir silicio dioksido šaltinis. Jis padeda glazūrai išlikti suspensijoje vandenyje ir suteikia glazūros masei kūno. Taip pat galima naudoti rutulinį molį, tačiau jame yra daugiau priemaišų ir jis gali paveikti glazūros spalvą.
- Silicio dioksido šaltiniai: Kvarcas ir titnagas yra grynos silicio dioksido formos. Jie dažnai smulkiai malami, kad būtų užtikrintas tinkamas lydymasis. Smėlis taip pat gali būti naudojamas, tačiau jis turėtų būti labai švarus ir be priemaišų.
- Feldšpatai: Šie mineralai yra sudėtingas silicio dioksido, aliuminio oksido ir įvairių fliusų (natrio, kalio, kalcio) mišinys. Jie yra įprastas kelių oksidų šaltinis glazūrose. Pavyzdžiai:
- Natrio feldšpatas (Albitas): Daug natrio oksido.
- Kalio feldšpatas (Ortoklazas): Daug kalio oksido.
- Kalcio feldšpatas (Anortitas): Daug kalcio oksido.
- Karbonatai: Šios medžiagos degimo metu suyra, išskirdamos anglies dioksidą ir palikdamos metalo oksidą. Pavyzdžiai:
- Kalcio karbonatas (Kreida): Kalcio oksido šaltinis.
- Magnio karbonatas (Magnezitas): Magnio oksido šaltinis.
- Bario karbonatas: Bario oksido šaltinis (naudoti atsargiai – toksiškas!).
- Stroncio karbonatas: Stroncio oksido šaltinis.
- Oksidai: Gryni metalų oksidai gali būti dedami į glazūras, siekiant specifinių spalvų ir efektų. Pavyzdžiai:
- Geležies oksidas (Raudonasis geležies oksidas, Juodasis geležies oksidas): Suteikia rudas, geltonas, žalias ir juodas spalvas, priklausomai nuo degimo atmosferos.
- Vario oksidas (Vario karbonatas): Suteikia žalias spalvas oksidacinėje aplinkoje ir raudonas – redukcinėje.
- Kobalto oksidas (Kobalto karbonatas): Suteikia stiprias mėlynas spalvas.
- Mangano dioksidas: Suteikia rudas, violetines ir juodas spalvas.
- Chromo oksidas: Suteikia žalias spalvas.
- Titano dioksidas: Suteikia rutilo efektus ir gali paveikti spalvą.
- Fritos: Tai iš anksto išlydyti stiklai, sumalti į miltelius. Jie naudojami stabilesniam ir labiau nuspėjamam fliusų ir kitų oksidų įvedimui. Fritos ypač naudingos tirpioms medžiagoms, tokioms kaip boraksas, arba medžiagoms, kurios degimo metu išskiria dujas, pvz., karbonatams, įtraukti. Fritų naudojimas gali padėti sumažinti glazūros defektų skaičių.
- Kiti priedai:
- Bentonitas: Molis, veikiantis kaip suspensijos palaikymo priemonė ir padedantis išlaikyti glazūrą suspensijoje.
- CMC klijai (Karboksimetilceliuliozė): Organiniai klijai, naudojami pagerinti glazūros sukibimą ir išvengti nusėdimo.
- Epsomo druskos (Magnio sulfatas): Gali būti dedamos glazūrai deflokuliuoti ir pagerinti jos tepimo savybes.
Saugumo aspektai
Daugelis glazūros medžiagų yra pavojingos įkvėpus ar prarijus. Dirbdami su sausomis glazūros medžiagomis visada dėvėkite respiratorių ir dirbkite gerai vėdinamoje vietoje. Kai kurios medžiagos, pavyzdžiui, bario karbonatas, yra ypač toksiškos ir reikalauja papildomo atsargumo. Visada perskaitykite kiekvienos naudojamos medžiagos Saugos duomenų lapą (MSDS) ir laikykitės rekomenduojamų saugos priemonių.
Glazūrų skaičiavimo technikos
Glazūrų receptų skaičiavimas iš pradžių gali atrodyti bauginantis, tačiau tai yra esminis įgūdis norint suprasti ir manipuliuoti glazūrų formulėmis. Yra keletas glazūrų skaičiavimo metodų, nuo paprastų procentinių skaičiavimų iki sudėtingesnių UMF skaičiavimų.
Nuo procentų iki gramų: mišinio receptai
Dauguma glazūrų receptų iš pradžių pateikiami procentais. Norėdami sukurti glazūros mišinį, turite konvertuoti šiuos procentus į gramus (ar kitus svorio vienetus). Procesas yra paprastas:
- Nustatykite bendrą mišinio dydį, kurį norite pagaminti (pvz., 1000 gramų).
- Padauginkite kiekvieną procentą recepte iš bendro mišinio dydžio.
- Padalinkite rezultatą iš 100, kad gautumėte kiekvienos medžiagos svorį gramais.
Pavyzdys:
Glazūros receptas pateikiamas taip:
- Feldšpatas: 50%
- Kaolinas: 25%
- Kreida: 25%
Norint pagaminti 1000 gramų mišinį, skaičiavimas būtų toks:
- Feldšpatas: (50/100) * 1000 = 500 gramų
- Kaolinas: (25/100) * 1000 = 250 gramų
- Kreida: (25/100) * 1000 = 250 gramų
Glazūrų skaičiavimo programinės įrangos naudojimas
Keletas programinės įrangos programų ir internetinių įrankių gali labai supaprastinti glazūrų skaičiavimą. Šie įrankiai leidžia įvesti norimą UMF arba tikslinius oksidų procentus, ir jie apskaičiuos mišinio receptą už jus. Jie taip pat leidžia lengvai koreguoti receptą ir pamatyti, kaip tai veikia bendrą glazūros sudėtį. Kai kurie populiarūs variantai:
- Insight-Live: Interneto pagrindu veikianti glazūrų skaičiavimo programa su daugybe funkcijų, įskaitant UMF skaičiavimą, medžiagų duomenų bazę ir receptų dalijimąsi.
- GlazeMaster: Darbalaukio programinė įranga glazūrų skaičiavimui ir receptų valdymui.
- Matrix: Kitas internetinis variantas glazūrų skaičiavimui.
Ribinių formulių supratimas
Ribinės formulės yra gairės, apibrėžiančios priimtinus skirtingų oksidų diapazonus glazūroje. Jos suteikia pagrindą subalansuotoms ir stabilioms glazūroms kurti. Laikydamiesi ribinių formulių, galite sumažinti glazūros defektų, tokių kaip ceka, atšokimas ir išplovimas, riziką.
Pavyzdžiui, tipinė ribinė formulė 6 kūgelio glazūrai gali būti:
- Al2O3: 0,3 - 0,6
- SiO2: 2,0 - 4,0
Tai reiškia, kad aliuminio oksido kiekis glazūroje turėtų būti nuo 0,3 iki 0,6 molių, o silicio dioksido kiekis – nuo 2,0 iki 4,0 molių.
Degimo temperatūra ir atmosfera
Degimo temperatūra ir atmosfera turi didžiulę įtaką galutinei glazūros išvaizdai. Skirtingos glazūros yra skirtos subręsti skirtingose temperatūrose, o atmosfera krosnyje gali ženkliai paveikti glazūros spalvą ir tekstūrą.
Kūgelių temperatūrų supratimas
Keramikos degimo temperatūros paprastai matuojamos naudojant pirometrinius kūgelius. Tai mažos, lieknos piramidės, pagamintos iš keraminių medžiagų, kurios minkštėja ir linksta esant tam tikroms temperatūroms. Skirtingi kūgelių numeriai atitinka skirtingus temperatūros diapazonus.
Įprasti degimo diapazonai:
- Kūgelis 06-04 (Žema temperatūra): Maždaug 1000-1063°C (1830-1945°F). Tinka molio dirbiniams ir raku technikai.
- Kūgelis 5-6 (Vidutinė temperatūra): Maždaug 1186-1222°C (2167-2232°F). Populiarus diapazonas akmens masei ir porcelianui.
- Kūgelis 8-10 (Aukšta temperatūra): Maždaug 1250-1305°C (2282-2381°F). Paprastai naudojamas porcelianui ir aukštos temperatūros akmens masei.
Oksidacinis ir redukcinis degimas
Atmosfera krosnyje degimo metu gali būti oksiduojanti arba redukuojanti. Oksiduojanti atmosfera yra ta, kurioje yra daug deguonies, o redukuojanti – ta, kurioje deguonies kiekis yra ribotas.
- Oksidacinis degimas: Pasiekiamas elektrinėse krosnyse ir dujinėse krosnyse su pakankamu oro tiekimu. Oksidacinis degimas paprastai suteikia ryškesnes ir pastovesnes spalvas.
- Redukcinis degimas: Pasiekiamas dujinėse krosnyse apribojant oro tiekimą. Redukcinis degimas sukuria anglimi turtingą atmosferą, kuri gali pakeisti metalų oksidų oksidacijos būsenas, todėl gaunami unikalūs ir dažnai nenuspėjami spalvų efektai. Pavyzdžiui, vario raudonumo glazūros paprastai gaunamos redukcinio degimo būdu.
Glazūros defektų šalinimas
Glazūros defektai yra įprasti iššūkiai keramikoje, tačiau supratimas apie šių defektų priežastis gali padėti jų išvengti ir juos ištaisyti.
Įprasti glazūros defektai ir jų priežastys
- Ceka (tinklinis įtrūkimas): Smulkių įtrūkimų tinklas glazūros paviršiuje. Ceka paprastai atsiranda dėl terminio plėtimosi neatitikimo tarp glazūros ir molio korpuso. Aušdama glazūra susitraukia daugiau nei molio korpusas, todėl ji įtrūksta. Sprendimai:
- Padidinti silicio dioksido kiekį glazūroje.
- Sumažinti šarminių metalų (natrio, kalio, ličio) kiekį glazūroje.
- Naudoti molio korpusą su mažesniu terminiu plėtimusi.
- Atšokimas: Priešingybė ceka defektui, kai glazūra atšoka nuo keramikos korpuso. Atšokimas atsiranda, kai aušdama glazūra susitraukia mažiau nei molio korpusas. Sprendimai:
- Sumažinti silicio dioksido kiekį glazūroje.
- Padidinti šarminių metalų kiekį glazūroje.
- Naudoti molio korpusą su didesniu terminiu plėtimusi.
- Susitraukimas: Glazūra degimo metu atsitraukia nuo paviršiaus, palikdama plikas vietas ant keramikos. Susitraukimą gali sukelti:
- Per storas glazūros sluoksnis.
- Glazūros tepimas ant dulkėto ar riebaluoto paviršiaus.
- Naudojama glazūra su didele paviršiaus įtemptimi.
- Adatos dūriai: Mažos skylutės glazūros paviršiuje. Adatos dūrius gali sukelti:
- Dujos, išeinančios iš molio korpuso ar glazūros degimo metu.
- Nepakankamas išlaikymo laikas aukščiausioje degimo temperatūroje.
- Glazūros tepimas ant porėto ar nepakankamai išdegto molio korpuso.
- Nutekėjimas: Glazūra degimo metu per daug teka, todėl ji varva nuo indo. Nutekėjimą sukelia:
- Naudojama glazūra su labai mažu klampumu.
- Per aukšta degimo temperatūra.
- Per storas glazūros sluoksnis.
- Pūslėjimasis: Dideli burbulai ar pūslės ant glazūros paviršiaus. Pūslėjimąsi gali sukelti:
- Per aukšta degimo temperatūra.
- Dujos, įstrigusios glazūroje degimo metu.
- Didelis karbonatų kiekis glazūroje.
- Matinimas: Glazūra, kuri nėra pakankamai blizgi. Matinimą gali sukelti:
- Per žema degimo temperatūra.
- Per daug aliuminio oksido glazūroje.
- Devitrifikacija (kristalų formavimasis ant paviršiaus).
Diagnostinis testavimas
Šalinant glazūros defektus, naudinga atlikti diagnostinius testus, siekiant nustatyti pagrindinę priežastį. Kai kurie naudingi testai:
- Linijinis maišymas: Laipsniškas dviejų medžiagų proporcijos keitimas glazūroje, norint pamatyti, kaip tai veikia glazūros savybes.
- Triašis maišymas: Trijų skirtingų medžiagų maišymas įvairiomis proporcijomis, siekiant ištirti platesnį glazūrų galimybių spektrą.
- Terminio plėtimosi testas: Glazūros ir molio korpuso terminio plėtimosi matavimas, siekiant patikrinti suderinamumą.
- Degimo diapazono testas: Glazūros degimas skirtingose temperatūrose, siekiant nustatyti jos optimalų degimo diapazoną.
Pažangios glazūrų technikos
Kai gerai suprasite glazūrų kūrimo pagrindus, galite pradėti tyrinėti pažangesnes technikas, skirtas unikaliems ir sudėtingiems efektams sukurti.
Rutilo glazūros
Rutilas (titano dioksidas) yra universali medžiaga, galinti sukurti platų efektų spektrą glazūrose, nuo subtilaus margumo iki dramatiško kristalų augimo. Rutilo glazūros dažnai turi margą arba dryžuotą išvaizdą, su spalvų ir tekstūros variacijomis. Efektas atsiranda dėl to, kad titano dioksidas aušdamas kristalizuojasi iš išlydytos glazūros.
Kristalinės glazūros
Kristalinėms glazūroms būdingas didelių, matomų kristalų augimas ant glazūros paviršiaus. Šie kristalai paprastai yra cinko silikato (vilemito) kristalai. Kristalinėms glazūroms reikalinga tiksli degimo grafiko ir glazūros sudėties kontrolė, kad būtų pasiektas sėkmingas kristalų augimas.
Opalescuojančios glazūros
Opalescuojančios glazūros pasižymi pieniška arba vaivorykštine išvaizda, panašia į opalo brangakmenius. Šį efektą sukelia šviesos sklaida nuo mažų dalelių, suspenduotų glazūroje. Opalescencija gali būti pasiekta pridedant į glazūrą tokių medžiagų kaip alavo oksidas, cirkonio oksidas ar titano dioksidas.
Vulkaninės glazūros
Vulkaninės glazūros pasižymi šiurkščiu, duobėtu ir burbuliuotu paviršiumi, primenančiu vulkaninę uolieną. Šios glazūros dažnai kuriamos pridedant medžiagų, kurios degimo metu suyra ir išskiria dujas, sukurdamos būdingą paviršiaus tekstūrą. Vulkaniniams efektams sukurti galima naudoti tokias medžiagas kaip silicio karbidas, geležies sulfidas ar mangano dioksidas.
Glazūrų receptai: atspirties taškas
Štai keli glazūrų receptai, nuo kurių galite pradėti. Nepamirškite visada išbandyti glazūras nedideliu mastu prieš tepdami ant didelio darbo.
Skaidri glazūra 6 kūgeliui
- Frita 3134: 50%
- Kaolinas: 25%
- Silicio dioksidas: 25%
Matinė glazūra 6 kūgeliui
- Frita 3134: 40%
- EPK (Edgar Plastic Kaolin): 20%
- Kreida: 20%
- Silicio dioksidas: 20%
Geležies nuoplova 6 kūgeliui (dekoratyviniams efektams)
- Raudonasis geležies oksidas: 50%
- Rutulinis molis: 50%
Pastaba: Šie receptai yra atspirties taškai ir gali prireikti juos koreguoti, kad atitiktų jūsų konkretų molio korpusą, degimo sąlygas ir norimus efektus. Visada kruopščiai išbandykite.
Ištekliai tolesniam mokymuisi
Yra daug puikių išteklių, skirtų daugiau sužinoti apie glazūrų kūrimą. Štai keletas pasiūlymų:
- Knygos:
- "Ceramic Science for the Potter" by W.G. Lawrence
- "Mastering Cone 6 Glazes" by John Hesselberth and Ron Roy
- "The Complete Guide to Mid-Range Glazes" by John Britt
- Svetainės ir internetiniai forumai:
- Ceramic Arts Daily
- Potters.org
- Clayart
- Seminarai ir kursai:
- Dalyvaukite seminaruose ir kursuose, kuriuos veda patyrę keramikai, kad pasimokytumėte iš jų patirties ir įgytumėte praktinių įgūdžių.
Išvada
Glazūros kūrimas yra atradimų ir eksperimentų kelionė. Suprasdami glazūros chemijos principus, tyrinėdami žaliavas ir įvaldydami skaičiavimo technikas, galite atverti kūrybinių galimybių pasaulį. Nebijokite eksperimentuoti, užsirašinėti ir mokytis iš savo klaidų. Kantrybės ir atkaklumo dėka galite sukurti savo unikalius glazūrų receptus ir nuostabų keramikos meną, atspindintį jūsų asmeninę viziją. Atminkite, kad glazūros kūrimas nėra tikslusis mokslas, ir visada bus netikėtumų bei laimingų atsitiktinumų elementas. Priimkite netikėtumus ir mėgaukitės gražių bei funkcionalių glazūrų kūrimo procesu.