Татьяна Дорошенко - Изделия из керамики
Чтобы обжигать в домашних условиях небольшие глиняные изделия, потребуется муфельная печь. Печь с температурой нагрева до 950 °C можно сделать из бытовой электрической плитки. Главной частью печи является муфель, в котором и производят обжиг.
Сначала нужно слепить муфельную чашку. Для этого приготовьте огнеупорную глиняную массу (1 часть глины на 3 части толченого огнеупорного кирпича). Из картона сделайте форму, пропитайте ее парафином или воском и нанесите на внутреннюю поверхность глиняную массу слоем 10 мм. Когда глина слегка подсохнет, она сама отскочит от формы. Наносить глину на наружную поверхность коробки нельзя, так как во время сушки она сильно сжимается, а картонная коробка не позволит ей этого сделать, и муфель покроется трещинами.
Муфельную чашку сушат при комнатной температуре 4–5 дней, затем обрабатывают поверхность наждачной бумагой или напильником, обратив особое внимание на то, чтобы нижняя часть ее плотно прилегала к электроплитке. Досушивают муфель на электроплитке (время от времени включая ее) в течение двух-трех часов при температуре 100 °C и производят окончательный обжиг.
Готовую муфельную чашку поместите в корпус, выполненный из стального листа толщиной 0,5–0,9 мм (крышку закрепите винтами). Для укрепления металлического корпуса на керамической чашке между ними установите П-образную распорку, которая нижней частью будет упираться в керамический муфель, а верхней – в крышку корпуса. Свободное пространство между муфелем и корпусом заполните асбестовой крошкой. В металлической крышке просверлите несколько небольших отверстий для выхода пара. Чтобы контролировать процесс обжига, сбоку сделайте глазок диаметром 20–25 мм со шторкой.
Внимание! Все работы с включенной электрической плиткой нужно выполнять с соблюдением правил техники безопасности. В связи с тем, что обжиг керамических изделий длится долго, электроплитка должна стоять на несгораемом основании (толстой асбоцементной плите, кирпичах), вдали от легковоспламеняющихся предметов. Работать во время обжига изделий нужно в сухих рукавицах и пользоваться исправным инструментом.
Обжиг глазурованных изделий
Керамические изделия, покрытые глазурью, обжигаются в два этапа, первый (утильный обжиг) – при температуре около 800 °C. Впрочем, температура при этом может быть разной, все зависит от вида глазури и цели декорирования. Например, чтобы изделие имело матовую поверхность, некоторые глазури обжигают при той же температуре, что и утиль. При низких температурах цвет глазури более насыщенный, чем при высокой.
Для работ по обжигу глазурованных изделий готовят пробы, так как в сыром и обожженном виде глазурь имеет разный цвет. Поэтому каждую глазурь маркируйте на банке, где она хранится, и, соответственно, на обожженных образцах. Желательно иметь пробы глазури, обожженной при разной температуре, – это обогатит вашу палитру. Кроме того, необходимо все время делать пробы по смешиванию. Например, если нижний красочный слой изделия покрыт легкоплавкой глазурью, а верхний – тугоплавкой, то можно достичь красивых декоративных эффектов.
Глазурованные изделия располагают в печи на специальных полочках и подставках. И то, и другое можно сделать самому и предварительно обжечь. В глиняную массу для изготовления подставок и полочек добавляют 50 % шамота. А лучше всего изготовить их из огнеупорной глины, чтобы были долговечными (рис. 74).
Рис. 74.
Обжиг неглазурованных изделий
Неглазурованные изделия, обжигаются при высоких температурах один раз. Если необходимо исправить дефекты, то обжиг повторяют. Перед загрузкой глиняных изделий необходимо провести пробный обжиг данной массы, поскольку каждая глина имеет свою температуру обжига.
Загружают изделия в печь так, чтобы наиболее полно использовать объем рабочей камеры (рис. 75).
Рис. 75.
Утильные и декоративные керамические изделия можно располагать плотно, даже с касанием. Не следует помещать изделия впритык к нагревательным элементам, так как может произойти точечное спекание и заметная деформация.
По мере нагревания из глиняной массы в первую очередь испаряется оставшаяся после сушки вода, связанная с частичками глины в основном физическими силами. Потом (при 300–400 °C) обугливаются и горят органические примеси, а при дальнейшем повышении температуры разлагаются углекислые соединения – карбонаты, которые почти всегда присутствуют в глине или искусственно созданной глиняной массе. При 500–600 °C и выше выделяется вода, связанная с глиной химическими силами, черепок частично спекается, приближаясь к каменноподобному состоянию. По мере повышения температуры дозревания черепка, которая для разных масс неодинакова (для гончарных и майоликовых – около 1000–1050 °C), в нем возникает определенное количество стеклоподобных новообразований, по своему действию сходных с клеем или цементом: при охлаждении они объединяют частички массы в одно целое, придавая изделиям прочность.
Режим обжига
Сначала температуру повышают очень медленно, доведя ее до 150–200 °C. В этот период интенсивно выходит влага – на дверях образуется конденсат. После исчезновения конденсата температуру повышают немного быстрее до 300–500 °C, но при быстром достижении 600 °C даже самые высушенные изделия могут разорваться из-за интенсивного давления воды, созданного диссоциацией глинистого вещества. При этой температуре пар начинает выделяться очень интенсивно. Кроме того, резко расширяется кварц, отчего необходимо сделать выдержку в 0,5–1 час, то есть не повышать температуру.
При конечной температуре обжига тоже надо сделать выдержку: для обычного утильного обжига – в течение 1–2 часов, а иногда и значительно больше. Далее наступает период охлаждения. Делают это очень медленно, чтобы избежать образования трещин на изделии. Это необходимо также для продления долговечности печи: лучше всего разгружать ее при температуре изделий 50–60 °C.
Определить температуру в печи можно при помощи различных приборов. Но не все могут их приобрести. Поэтому приблизительно определить температуру в печи можно визуально по цвету нагретых ее стенок и самих изделий.
Темно-красный – 600–700 °C.
Начало вишневого – 800 °C.
Вишнево-красный – 900 °C.
Ярко-вишневый – 1000 °C.
Темно-оранжевый – 1100 °C.
Светло-оранжевый – 1200 °C.
Начало белого – 1300 °C.
Белый – 1400 °C.
По мере накопления опыта вы научитесь точно определять температуру обжига по времени. В этом случае необходимо вести записи, наблюдения и буквально после третьего обжига знать состояние керамики в печи в тот или иной период.
Температуру в печи определяют также с помощью конусных пироскопов – пирамидок из специальных керамических масс, на каждой из которых проставлен номер. Например, пироскоп с номером 90 соответствует температуре 900 °C, то есть к каждому номеру необходимо добавить ноль. Выставляют пироскопы в печи напротив смотрового окошка на сырую глиняную подставку, закрепляя снизу, чтобы при высыхании они не свалились. Не следует пироскопы приближать к изделиям, поскольку при расплавлении те могут повредить их. Пироскопы фиксируют только конечную температуру. Печь нужно выключить, когда верхняя часть конуса коснется подставки.
Очень точно определяют температуру при помощи термопар. Они выпускаются разного вида: ПП (платино-платинородий), ХА (хромель-алюмель), ХК (хромель-капель) и др. Термопарой хромель-капель можно измерять температуру до 600 °C при длительной работе и до 800–900 °C с точностью 1–2 °C – при кратковременной. Платино-платинородиевой термопарой измеряют температуру до 1600 °C.
Такие термопары можно изготовить самому. Чтобы избежать замыкания двух проводов, один из них или оба изолируют керамическими трубочками (желательно фарфоровыми), что защищает термопару от огня.
Декорирование при обжиге
Атмосфера восстановительного огня
Во время обжига можно создать разную газовую среду (атмосферу). Она бывает окислительной, нейтральной и восстановительного огня, что регулируется поступлением воздуха (кислорода) в печь.
В зависимости от состояния газовой среды в печи заметно изменяются свойства черепка и его конечный внешний вид. Если обеспечить в печи хороший доступ воздуха, когда его достаточно для полного сгорания топлива и еще остается, то такой обжиг называется окислительным.
При обжиге в атмосфере восстановительного огня в печи поддерживается настолько мизерное количество воздуха, какое только можно создать, но чтобы при этом не возникло очень сильного коптения (неполного сгорания).
Очень красивыми делают керамические изделия глазури восстановительного огня: при обжиге на поверхности образуется металлический блеск. Чем это достигается? Вначале обжиг идет обычным путем, но при температуре печи около 600 °C, когда глазурь на черепке уже неподвижна, доступ воздуха в печь перекрывается, в топку вводят лучину, нефть, ветошь. В печи создается восстановительная среда, огонь удаляет кислород и окиси металла. Если начать восстановление, когда глазурь еще находится в жидком состоянии, то углерод может вплавиться в глазурь, отчего она станет матовой, серо-черной. Если же восстановительный огонь образовать после затвердения глазури, то восстановления не произойдет, изделие только покроется копотью. Процесс восстановления длится от двух до шести часов. Изделия вынимают из печи только после их остывания, иначе металлизация может прекратиться. Глазури, которые придают керамическим изделиям металлический блеск, всегда легкоплавкие – в их состав входят соединения легко восстанавливающегося свинца. Но надо иметь в виду, что свинец может восстановиться раньше, чем нужный металл. Это испортит глазурь, она приобретет металлический темно-серый цвет, а не покроется переливами радуги. Хотите получить красивые оттенки глазури? Рекомендуется наносить ее на белые эмали. Основой глазурей восстановительного огня являются следующие флюсы (в процентах):
