Atklājiet glazūru sastāva noslēpumus! Šis ceļvedis aptver glazūru ķīmiju, izejmateriālus, aprēķinus un tehnikas satriecošu keramikas glazūru radīšanai.
Glazūru sastāva izveides meistarība: Visaptverošs ceļvedis keramiķiem visā pasaulē
Glazūras sastāva izveide ir sarežģīts, bet gandarījumu sniedzošs keramikas aspekts. Izpratne par principiem, kas ir pamatā glazūru radīšanai, ļauj jums sasniegt unikālus efektus, risināt problēmas un galu galā pilnīgāk paust savu māksliniecisko redzējumu. Šis visaptverošais ceļvedis sniedz dziļu ieskatu glazūru sastāva pasaulē, aptverot visu, sākot no glazūru ķīmijas pamatiem līdz progresīvām metodēm satriecošu un uzticamu glazūru radīšanai. Neatkarīgi no tā, vai esat iesācējs, kurš tikai sāk, vai pieredzējis keramiķis, kurš vēlas pilnveidot savas prasmes, šis ceļvedis jūs nodrošinās ar zināšanām un rīkiem, kas nepieciešami, lai apgūtu glazūru sastāva mākslu.
Izpratne par glazūru ķīmiju
Glazūra būtībā ir plāna stikla kārta, kas apdedzināšanas laikā sakausēta ar keramikas masu. Lai saprastu, kā glazūras darbojas, ir būtiski apgūt dažus stikla ķīmijas pamatjēdzienus.
Trīs glazūras pīlāri: Kūsnis, stabilizators un stikla veidotājs
Glazūras sastāv no trim būtiskām sastāvdaļām, kuras bieži dēvē par "trim pīlāriem":
- Kūšņi: Šie materiāli pazemina glazūras kušanas temperatūru. Izplatītākie kūšņi ietver nātrija, kālija, litija, kalcija, magnija, bārija un cinka oksīdus. Dažādi kūšņi ietekmē glazūru dažādos veidos, ietekmējot tās kušanas temperatūru, krāsu reakciju un virsmas tekstūru. Piemēram, kalcinētā soda (nātrija karbonāts) ir spēcīgs kūsnis, bet, lietojot pārmērīgi, var izraisīt tīklveida plaisāšanu. Litija karbonāts ir vēl viens spēcīgs kūsnis, ko bieži izmanto, lai radītu spilgtas krāsas un gludas virsmas.
- Stabilizatori: Šie materiāli nodrošina kausētās glazūras struktūru un stabilitāti. Vissvarīgākais stabilizators ir alumīnija oksīds (Al2O3), ko parasti ievada ar māla minerāliem, piemēram, kaolīnu, vai ar alumīnija hidrātu. Alumīnija oksīds palielina glazūras viskozitāti, novēršot tās notecēšanu no trauka apdedzināšanas laikā, kā arī palielina glazūras izturību.
- Stikla veidotāji: Silīcija dioksīds (SiO2) ir galvenais stikla veidotājs. Tas veido glazūras stiklveida tīklu. Silīcija dioksīdam pašam par sevi ir ļoti augsta kušanas temperatūra, tāpēc ir nepieciešami kūšņi, lai tas kustu keramikas apdedzināšanas temperatūrās. Kvarcs un krams ir izplatīti silīcija dioksīda avoti glazūrās.
Vienotā molekulārā formula (UMF)
Vienotā molekulārā formula (UMF) ir standartizēts veids, kā attēlot glazūras ķīmisko sastāvu. Tā izsaka dažādu oksīdu relatīvās molārās attiecības glazūras formulā, kur kūšņu summa ir normalizēta uz 1,0. Tas ļauj vieglāk salīdzināt un analizēt dažādas glazūru receptes.
UMF struktūra ir šāda:
Kūšņi: RO (piem., CaO, MgO, BaO, ZnO) + R2O (piem., Na2O, K2O, Li2O) = 1,0
Stabilizators: R2O3 (piem., Al2O3)
Stikla veidotājs: RO2 (piem., SiO2)
Izpratne par UMF ļauj jums pielāgot dažādu oksīdu proporcijas savā glazūras formulā, lai sasniegtu konkrētas īpašības. Piemēram, palielinot silīcija dioksīda saturu, glazūra parasti kļūs izturīgāka un mazāk pakļauta tīklveida plaisāšanai, savukārt, palielinot kūšņu saturu, pazemināsies kušanas temperatūra un glazūra kļūs plūstošāka.
Izejmateriālu izpēte
Glazūru sastāva izveidē var izmantot plašu izejmateriālu klāstu, no kuriem katrs pievieno konkrētus oksīdus un ietekmē glazūras gala īpašības. Šo materiālu izpratne ir būtiska, lai radītu veiksmīgas glazūras.
Izplatītākie glazūru materiāli un to lomas
- Māli: Kaolīns (Ķīnas māls) ir izplatīts alumīnija oksīda un silīcija dioksīda avots. Tas palīdz suspendēt glazūru ūdenī un piešķir glazūras masai ķermeni. Var izmantot arī lodveida mālu, bet tas satur vairāk piemaisījumu un var ietekmēt glazūras krāsu.
- Silīcija dioksīda avoti: Kvarcs un krams ir tīras silīcija dioksīda formas. Tie bieži tiek smalki samalti, lai nodrošinātu pareizu kušanu. Var izmantot arī smiltis, bet tām jābūt ļoti tīrām un bez piemaisījumiem.
- Laukšpati: Šie minerāli ir komplekss silīcija dioksīda, alumīnija oksīda un dažādu kūšņu (nātrija, kālija, kalcija) maisījums. Tie ir izplatīts vairāku oksīdu avots glazūrās. Piemēri:
- Nātrija laukšpats (Albīts): Augsts nātrija oksīda saturs.
- Kālija laukšpats (Ortoklazs): Augsts kālija oksīda saturs.
- Kalcija laukšpats (Anortīts): Augsts kalcija oksīda saturs.
- Karbonāti: Šie materiāli apdedzināšanas laikā sadalās, atbrīvojot oglekļa dioksīdu un atstājot metāla oksīdu. Piemēri:
- Kalcija karbonāts (Krīts): Kalcija oksīda avots.
- Magnija karbonāts (Magnezīts): Magnija oksīda avots.
- Bārija karbonāts: Bārija oksīda avots (lietot piesardzīgi - toksisks!).
- Stroncija karbonāts: Stroncija oksīda avots.
- Oksīdi: Tīrus metālu oksīdus var pievienot glazūrām, lai sasniegtu konkrētas krāsas un efektus. Piemēri:
- Dzelzs oksīds (Sarkanais dzelzs oksīds, Melnais dzelzs oksīds): Atkarībā no apdedzināšanas atmosfēras rada brūnus, dzeltenus, zaļus un melnus toņus.
- Vara oksīds (Vara karbonāts): Oksidējošā vidē rada zaļus toņus, reducējošā - sarkanus.
- Kobalta oksīds (Kobalta karbonāts): Rada spēcīgus zilos toņus.
- Mangāna dioksīds: Rada brūnus, purpursarkanus un melnus toņus.
- Hroma oksīds: Rada zaļus toņus.
- Titāna dioksīds: Rada rutila efektus un var ietekmēt krāsu.
- Fritas: Tās ir iepriekš kausēti stikli, kas samalti pulverī. Tās izmanto, lai stabilākā un paredzamākā veidā ievadītu kūšņus un citus oksīdus. Fritas ir īpaši noderīgas, lai iekļautu šķīstošus materiālus, piemēram, boraku, vai materiālus, kas apdedzināšanas laikā izdala gāzes, piemēram, karbonātus. Fritu izmantošana var palīdzēt samazināt glazūru defektus.
- Citas piedevas:
- Bentonīts: Māls, kas darbojas kā suspensijas uzturētājs un palīdz noturēt glazūru suspensijā.
- CMC sveķi (Karboksimetilceluloze): Organiski sveķi, ko izmanto, lai uzlabotu glazūras saķeri un novērstu nosēšanos.
- Epsoma sāļi (Magnija sulfāts): Var pievienot, lai deflokulētu glazūru un uzlabotu tās uzklāšanas īpašības ar otu.
Drošības apsvērumi
Daudzi glazūru materiāli ir bīstami, ja tos ieelpo vai norij. Vienmēr valkājiet respiratoru, strādājot ar sausiem glazūru materiāliem, un strādājiet labi vēdināmā telpā. Daži materiāli, piemēram, bārija karbonāts, ir īpaši toksiski un prasa īpašu piesardzību. Vienmēr iepazīstieties ar katra izmantotā materiāla materiāla drošības datu lapu (MSDS) un ievērojiet ieteiktos drošības pasākumus.
Glazūru aprēķināšanas metodes
Glazūru recepšu aprēķināšana sākumā var šķist biedējoša, taču tā ir būtiska prasme, lai izprastu un manipulētu ar glazūru formulām. Ir vairākas metodes glazūru aprēķināšanai, sākot no vienkāršiem procentuālajiem aprēķiniem līdz sarežģītākiem UMF aprēķiniem.
No procentiem uz gramiem: Partiju receptes
Lielākā daļa glazūru recepšu sākotnēji tiek uzrādītas procentos. Lai izveidotu glazūras partiju, šie procenti ir jāpārvērš gramos (vai citās svara vienībās). Process ir vienkāršs:
- Nosakiet kopējo partijas lielumu, ko vēlaties pagatavot (piemēram, 1000 gramu).
- Reiziniet katru procentuālo daļu receptē ar kopējo partijas lielumu.
- Izdaliet rezultātu ar 100, lai iegūtu katra materiāla svaru gramos.
Piemērs:
Ir dota glazūras recepte:
- Laukšpats: 50%
- Kaolīns: 25%
- Krīts: 25%
Lai pagatavotu 1000 gramu partiju, aprēķins būtu šāds:
- Laukšpats: (50/100) * 1000 = 500 grami
- Kaolīns: (25/100) * 1000 = 250 grami
- Krīts: (25/100) * 1000 = 250 grami
Glazūru aprēķināšanas programmatūras izmantošana
Vairākas programmatūras un tiešsaistes rīki var ievērojami vienkāršot glazūru aprēķināšanu. Šie rīki ļauj ievadīt vēlamo UMF vai mērķa oksīdu procentuālās daļas, un tie aprēķinās partijas recepti jūsu vietā. Tie arī ļauj viegli pielāgot recepti un redzēt, kā tas ietekmē kopējo glazūras sastāvu. Dažas populāras iespējas ietver:
- Insight-Live: Tīmekļa bāzes glazūru aprēķināšanas programma ar plašu funkciju klāstu, ieskaitot UMF aprēķinu, materiālu datu bāzi un recepšu koplietošanu.
- GlazeMaster: Darbvirsmas programmatūra glazūru aprēķināšanai un recepšu pārvaldībai.
- Matrix: Vēl viena tīmekļa bāzes opcija glazūru aprēķināšanai.
Limitu formulu izpratne
Limitu formulas ir vadlīnijas, kas nosaka pieļaujamos diapazonus dažādiem oksīdiem glazūrā. Tās nodrošina ietvaru sabalansētu un stabilu glazūru radīšanai. Ievērojot limitu formulas, varat samazināt glazūru defektu, piemēram, tīklveida plaisāšanas, lobīšanās un izskalošanās, risku.
Piemēram, tipiska limitu formula 6. konusa glazūrai varētu būt:
- Al2O3: 0,3 - 0,6
- SiO2: 2,0 - 4,0
Tas nozīmē, ka alumīnija oksīda saturam glazūrā jābūt starp 0,3 un 0,6 moliem, un silīcija dioksīda saturam jābūt starp 2,0 un 4,0 moliem.
Apdedzināšanas temperatūra un atmosfēra
Apdedzināšanas temperatūrai un atmosfērai ir milzīga ietekme uz glazūras gala izskatu. Dažādas glazūras ir paredzētas nobriešanai dažādās temperatūrās, un atmosfēra krāsnī var būtiski ietekmēt glazūras krāsu un tekstūru.
Konusu temperatūru izpratne
Keramikas apdedzināšanas temperatūru parasti mēra, izmantojot pirometriskos konusus. Tās ir mazas, slaidas piramīdas, kas izgatavotas no keramikas materiāliem, kuri mīkstinās un liecas noteiktās temperatūrās. Dažādi konusu numuri atbilst dažādiem temperatūras diapazoniem.
Izplatītākie apdedzināšanas diapazoni ietver:
- Konuss 06-04 (Zemā temperatūra): Aptuveni 1830-1945°F (1000-1063°C). Piemērots māla traukiem un raku.
- Konuss 5-6 (Vidējā temperatūra): Aptuveni 2167-2232°F (1186-1222°C). Populārs diapazons akmens masai un porcelānam.
- Konuss 8-10 (Augstā temperatūra): Aptuveni 2282-2381°F (1250-1305°C). Parasti izmanto porcelānam un augstās temperatūras akmens masai.
Oksidējošā vs. Reducējošā apdedzināšana
Atmosfēra krāsnī apdedzināšanas laikā var būt gan oksidējoša, gan reducējoša. Oksidējoša atmosfēra ir tāda, kurā ir daudz skābekļa, savukārt reducējoša atmosfēra ir tāda, kurā ir ierobežots skābekļa daudzums.
- Oksidējošā apdedzināšana: Tiek panākta elektriskajās krāsnīs un gāzes krāsnīs ar bagātīgu gaisa padevi. Oksidējošā apdedzināšana parasti rada spilgtākas un konsekventākas krāsas.
- Reducējošā apdedzināšana: Tiek panākta gāzes krāsnīs, ierobežojot gaisa padevi. Reducējošā apdedzināšana rada ar oglekli bagātu atmosfēru, kas var mainīt metālu oksīdu oksidācijas stāvokļus, radot unikālus un bieži vien neparedzamus krāsu efektus. Piemēram, vara sarkanās glazūras parasti tiek iegūtas reducējošā apdedzināšanā.
Glazūru defektu novēršana
Glazūru defekti ir bieži sastopami izaicinājumi keramikā, bet šo defektu cēloņu izpratne var palīdzēt tos novērst un labot.
Izplatītākie glazūru defekti un to cēloņi
- Tīklveida plaisāšana: Smalku plaisu tīkls glazūras virsmā. Tīklveida plaisāšanu parasti izraisa termiskās izplešanās neatbilstība starp glazūru un māla masu. Glazūra dzesēšanas laikā saraujas vairāk nekā māla masa, izraisot tās plaisāšanu. Risinājumi ietver:
- Glazūras silīcija dioksīda satura palielināšana.
- Sārmu (nātrija, kālija, litija) satura samazināšana glazūrā.
- Māla masas ar zemāku termisko izplešanos izmantošana.
- Lobīšanās: Pretējs process tīklveida plaisāšanai, kur glazūra atdalās no keramikas masas. Lobīšanos izraisa glazūras saraušanās mazāk nekā māla masai dzesēšanas laikā. Risinājumi ietver:
- Glazūras silīcija dioksīda satura samazināšana.
- Sārmu satura palielināšana glazūrā.
- Māla masas ar augstāku termisko izplešanos izmantošana.
- Savilkšanās: Glazūra apdedzināšanas laikā atkāpjas no virsmas, atstājot uz keramikas kailus laukumus. Savilkšanos var izraisīt:
- Pārāk bieza glazūras uzklāšana.
- Glazūras uzklāšana uz putekļainas vai eļļainas virsmas.
- Glazūras ar augstu virsmas spraigumu izmantošana.
- Adatdūrieni: Mazi caurumiņi glazūras virsmā. Adatdūrienus var izraisīt:
- Gāzes, kas izdalās no māla masas vai glazūras apdedzināšanas laikā.
- Nepietiekams izturēšanas laiks maksimālajā apdedzināšanas temperatūrā.
- Glazūras uzklāšana uz porainas vai nepietiekami apdedzinātas māla masas.
- Notecēšana: Glazūra apdedzināšanas laikā pārmērīgi plūst, liekot tai nopilēt no trauka. Notecēšanu izraisa:
- Glazūras ar ļoti zemu viskozitāti izmantošana.
- Glazūras pārdedzināšana.
- Pārāk bieza glazūras uzklāšana.
- Pūšļošanās: Lieli burbuļi vai pūšļi uz glazūras virsmas. Pūšļošanos var izraisīt:
- Glazūras pārdedzināšana.
- Gāzes, kas iesprostotas glazūrā apdedzināšanas laikā.
- Augsts karbonātu līmenis glazūrā.
- Matēšanās: Glazūra, kas nav pietiekami spīdīga. Matēšanos var izraisīt:
- Nepietiekama apdedzināšana.
- Pārāk daudz alumīnija oksīda glazūrā.
- Devitrifikācija (kristālu veidošanās uz virsmas).
Diagnostiskā testēšana
Novēršot glazūru defektus, ir noderīgi veikt diagnostiskos testus, lai identificētu pamatcēloni. Daži noderīgi testi ietver:
- Līnijas maisījums: Pakāpeniski mainot divu materiālu proporciju glazūrā, lai redzētu, kā tas ietekmē glazūras īpašības.
- Triaksiālais maisījums: Sajaucot trīs dažādus materiālus dažādās proporcijās, lai izpētītu plašāku glazūru iespēju klāstu.
- Termiskās izplešanās tests: Mērot glazūras un māla masas termisko izplešanos, lai pārbaudītu saderību.
- Apdedzināšanas diapazona tests: Apdedzinot glazūru dažādās temperatūrās, lai noteiktu tās optimālo apdedzināšanas diapazonu.
Progresīvas glazēšanas tehnikas
Kad esat labi apguvis glazūru sastāva pamatus, varat sākt izpētīt progresīvākas tehnikas, lai radītu unikālus un izsmalcinātus efektus.
Rutila glazūras
Rutils (titāna dioksīds) ir daudzpusīgs materiāls, kas var radīt plašu efektu klāstu glazūrās, sākot no smalkas raibumošanās līdz dramatiskai kristālu augšanai. Rutila glazūrām bieži ir plankumains vai svītrains izskats ar krāsu un tekstūras variācijām. Efekts rodas, titāna dioksīdam kristalizējoties no kausētās glazūras dzesēšanas laikā.
Kristāliskās glazūras
Kristāliskām glazūrām raksturīga lielu, redzamu kristālu augšana uz glazūras virsmas. Šie kristāli parasti ir cinka silikāta (vilemīta) kristāli. Kristāliskām glazūrām nepieciešama precīza apdedzināšanas grafika un glazūras sastāva kontrole, lai panāktu veiksmīgu kristālu augšanu.
Opalizējošās glazūras
Opalizējošām glazūrām ir pienains vai zaigojošs izskats, līdzīgs opāla dārgakmeņiem. Šo efektu izraisa gaismas izkliede no sīkām daļiņām, kas suspendētas glazūrā. Opalizējošu efektu var panākt, pievienojot glazūrai tādus materiālus kā alvas oksīdu, cirkonija oksīdu vai titāna dioksīdu.
Vulkāniskās glazūras
Vulkāniskām glazūrām ir raksturīga raupja, krāteraina un burbuļaina virsma, kas atgādina vulkānisko iezi. Šīs glazūras bieži tiek radītas, pievienojot materiālus, kas apdedzināšanas laikā sadalās un izdala gāzes, radot raksturīgo virsmas tekstūru. Lai radītu vulkāniskus efektus, var izmantot tādus materiālus kā silīcija karbīdu, dzelzs sulfīdu vai mangāna dioksīdu.
Glazūru receptes: Sākumpunkts
Šeit ir dažas glazūru receptes, lai jūs varētu sākt. Atcerieties vienmēr testēt glazūras nelielā mērogā, pirms tās uzklājat uz liela darba.
6. konusa caurspīdīgā glazūra
- Frita 3134: 50%
- Kaolīns: 25%
- Silīcija dioksīds: 25%
6. konusa matētā glazūra
- Frita 3134: 40%
- EPK: 20%
- Krīts: 20%
- Silīcija dioksīds: 20%
6. konusa dzelzs nomazgājums (dekoratīviem efektiem)
- Sarkanais dzelzs oksīds: 50%
- Lodveida māls: 50%
Piezīme: Šīs receptes ir sākumpunkti, un tās var būt nepieciešams pielāgot, lai tās atbilstu jūsu konkrētajai māla masai, apdedzināšanas apstākļiem un vēlamajiem efektiem. Vienmēr rūpīgi testējiet.
Resursi tālākai mācībai
Ir pieejami daudzi lieliski resursi, lai uzzinātu vairāk par glazūru sastāva izveidi. Šeit ir daži ieteikumi:
- Grāmatas:
- "Ceramic Science for the Potter" autors W.G. Lawrence
- "Mastering Cone 6 Glazes" autori John Hesselberth un Ron Roy
- "The Complete Guide to Mid-Range Glazes" autors John Britt
- Tīmekļa vietnes un tiešsaistes forumi:
- Ceramic Arts Daily
- Potters.org
- Clayart
- Darbsemināri un nodarbības:
- Apmeklējiet darbseminārus un nodarbības, ko vada pieredzējuši keramiķi, lai mācītos no viņu pieredzes un iegūtu praktisku pieredzi.
Noslēgums
Glazūras sastāva izveide ir atklājumu un eksperimentu ceļojums. Izprotot glazūru ķīmijas principus, izpētot izejmateriālus un apgūstot aprēķināšanas tehnikas, jūs varat atvērt radošo iespēju pasauli. Nebaidieties eksperimentēt, veikt piezīmes un mācīties no savām kļūdām. Ar pacietību un neatlaidību jūs varat izstrādāt savas unikālās glazūru receptes un radīt satriecošu keramikas mākslu, kas atspoguļo jūsu personīgo redzējumu. Atcerieties, ka glazūras sastāva izveide nav precīza zinātne, un vienmēr būs pārsteiguma un laimīgas nejaušības elements. Pieņemiet negaidīto un izbaudiet skaistu un funkcionālu glazūru radīšanas procesu.