Cómo la temperatura cambia la arcilla

A medida que el horno se enciende y se enfría, los cambios de temperatura producen algunos cambios profundos en la arcilla . La arcilla pasa de ser esta sustancia suave y totalmente frágil a ser dura como una piedra, impermeable al agua, al viento y al tiempo. El cambio es casi místico en su metamorfosis completa y podría considerarse así si no fuera tan común.

• 01 de 08

  Primera etapa: secado atmosférico

  Cuando la cerámica se coloca en el horno, casi siempre se seca al hueso. Sin embargo, todavía hay agua atrapada dentro de los espacios entre las partículas de arcilla.

  A medida que la arcilla se calienta lentamente, esta agua se evapora de la arcilla. Si la arcilla se calienta demasiado rápido, el agua se convertirá en vapor dentro del cuerpo de arcilla, expandiéndose con un efecto explosivo en la olla.

  En el momento en que se alcanza el punto de ebullición del agua (212 ° F y 100 ° C a nivel del mar), el agua atmosférica debería haberse evaporado por completo del cuerpo del cliet . Esto dará como resultado la compactación de arcilla y una contracción mínima. Para obtener más información sobre la contracción, lea Por qué los cuerpos de arcilla se encogen.

  Para ver un diagrama de lo que le sucede a la arcilla en el horno, haga clic en "Ver tamaño completo" debajo de la imagen en miniatura.

• 02 de 08

  Segunda etapa: quema de carbono y azufre

  Los cuerpos de arcilla contienen una cierta cantidad de carbono, materiales orgánicos y azufre. Todo esto para quemar entre 572⁰ y 1470⁰F (300⁰ y 800⁰C). Si por alguna razón (como una mala ventilación dentro del horno) estos no pueden quemarse del cuerpo de arcilla, se producirá corrosión por carbono , debilitando considerablemente el cuerpo de arcilla.

• 03 de 08

  Tercera etapa: agua químicamente combinada impulsada

  La arcilla se puede caracterizar como una molécula de alúmina y dos moléculas de sílice unidas con dos moléculas de agua. Incluso después de que el agua atmosférica se ha ido, la arcilla todavía contiene un 14% de agua unida químicamente en peso. La olla será sustancialmente más liviana, pero sin contracción física.

  Esta unión de agua químicamente combinada se afloja cuando se calienta. Superpuesto al quemado de carbono y azufre, el agua químicamente adherida escapa del cuerpo de arcilla entre 660⁰ y 1470⁰F (350⁰ y 800⁰C). Si el agua se calienta demasiado rápido, nuevamente puede causar la producción explosiva de vapor dentro del cuerpo de arcilla. Es por todos estos cambios y más que el calendario de encendido debe permitir una lenta acumulación de calor.

• 04 de 08

  Cuarta etapa: ocurre inversión de cuarzo

  Los alfareros lo llaman sílice, pero el óxido de sílice también se conoce como cuarzo. El cuarzo tiene una estructura cristalina que cambia a temperaturas específicas. Estos cambios se conocen como inversiones. Una de tales inversiones ocurre a 1060⁰F (573⁰C).

  El cambio en la estructura cristalina hará que la cerámica aumente su tamaño en un 2% durante el calentamiento, y perderá este 2% a medida que se enfríe. La vajilla es frágil durante esta inversión de cuarzo y la temperatura del horno debe elevarse (y luego enfriarse) lentamente a través del cambio.

• 05 de 08

  Quinta Etapa: Sinterización

  Antes de que los óxidos de fabricación de vidrio comiencen a derretirse, las partículas de arcilla ya se pegarán entre sí. Comenzando a aproximadamente 1650⁰F (900⁰C) las partículas de arcilla comienzan a fusionarse. Este proceso de cementación se llama sinterización. Después de que la cerámica se ha sinterizado, ya no es realmente arcilla sino que se ha convertido en un material cerámico.

  La cocción de bisque usualmente se realiza a aproximadamente 1730⁰F (945⁰C), después de que la cerámica se haya sinterizado pero aún es porosa y aún no está vitrificada. Esto permite que los esmaltes húmedos y crudos se adhieran a la cerámica sin que se desintegre.

• 06 de 08

  Sexta etapa: vitrificación y madurez

  La maduración de un cuerpo de arcilla es un equilibrio entre la vitrificación del cuerpo para producir dureza y durabilidad, y tanta vitrificación que la cerámica comienza a deformarse, colapsarse o incluso encharcarse en el estante del horno.

  La vitrificación es un proceso gradual durante el cual los materiales que se derriten lo hacen más fácilmente, disolviendo y llenando los espacios entre las partículas más refractarias . Los materiales fundidos promueven la fusión adicional, así como la compactación y el fortalecimiento del cuerpo de arcilla.

  También es durante esta etapa que se forma la mullita (silicato de aluminio). Estos son cristales largos en forma de aguja que actúan como aglutinantes, tejiendo y fortaleciendo el cuerpo de arcilla aún más.

• 07 de 08

  Temperaturas de maduración

  La temperatura a la que se dispara una arcilla hace una gran diferencia. Una arcilla cocida a una temperatura puede ser blanda y porosa, mientras que la misma arcilla cocida a una temperatura más alta puede ser dura e impermeable.

  También es imprescindible observar que las diferentes arcillas maduran a diferentes temperaturas, dependiendo de su composición. Una loza de barro roja contiene una gran cantidad de hierro que actúa como un flujo. Un cuerpo de arcilla de arcilla puede disparar a la madurez a aproximadamente 1830⁰F (1000⁰C) y puede derretirse a 2280⁰F (1250⁰C). Por otro lado, un cuerpo de porcelana hecho de caolín puro podría no madurar hasta aproximadamente 2500 ° F (1390 ° C) y no fundirse hasta más de 3270 ° F (1800 ° C).

• 08 de 08

  Durante el enfriamiento

  Hay otro evento por el que pasa la arcilla, esta vez a medida que se enfría. Esa es la contracción repentina de cristobalita, una forma cristalina de sílice, ya que se enfría a más de 420⁰F (220⁰C). La cristobalita se encuentra en todos los cuerpos de arcilla, por lo que se debe tener cuidado de enfriar el horno lentamente a medida que se mueve a través de esta temperatura crítica. De lo contrario, las ollas desarrollarán grietas.