Előszó
Az alkalmazáshoz megfelelő agyagtest kiválasztása során bármilyen döntés vagy kutatás során figyelembe kell venni a végterméket, a költségeket és a készségszintet. Az agyag kiválasztásakor azt is tudnia kell, hogy milyen típusú kemence áll rendelkezésére, és annak milyen hőmérsékleti határai vannak. Minden egyes agyagnak meghatározott hőmérsékleti tartományra vonatkozó előírásai vannak. Előfordulhat, hogy egynél több agyagtestet szeretne használni, ha különböző építési módszereket használ, például fazekaskorongot vagy kézi építést. Megtanultuk, hogy a legmegfelelőbb agyag kiválasztása előtt számos változót kell figyelembe venni, és mivel szeretnénk megosztani a tapasztalatainkból szerzett ismereteinket, összeállítottuk az alábbi útmutatót.
Mi az agyag
Az agyagot a szél és az eső által erodált kőzet legfinomabb részecskéi alkotják, amelyeket a folyóvíz hord el. Ezek a részecskék a folyók vagy patakok alján gyűlnek össze, ahol összetapadnak és tömörödnek. Az agyag szinte mindenhol megtalálható és olcsó. Számos átmeneti állapota van; nedvesen nyúlós és rugalmas, és bármilyen formát készíthetünk belőle. Amikor kissé megszárad, a csokoládé vagy a cheddar sajt állagúvá válik, és faragható vagy kaparható. Tovább szárad, a vastagságától és a páratartalomtól függően elég gyorsan, ahogy a víz elpárolog belőle, és törékennyé válik. Ekkor újra puhává tehető, ha megnedvesítjük. Tehát bármilyen formát is készítsünk az agyagból, az nem lesz tartós, amíg nem melegítjük magas hőmérsékleten.
Fontos kifejezések:
Nedves agyag: Formázásra kész, kevert agyag, az agyag legelasztikusabb állapotában
Bőrkemény: A szárítási folyamatnak az a szakasza, amikor az agyagtárgyat óvatosan lehet kezelni anélkül, hogy a forma deformálódásának veszélye fennállna, de az agyag még elég hajlékony ahhoz, hogy szükség esetén változtatásokat lehessen rajta végezni
Greenware: A kerámiakészítés azon fázisa, amikor az edény a biztonságos égetés előtt szükséges szárítási folyamaton megy keresztül.
Csontszáraz: Teljesen légszáraz agyag, a legtörékenyebb állapotában, mint a keksz
Bisque: Az égetés egy köztes lépése (más néven: első égetés). Az edény az égetés után porózus, ami lehetővé teszi, hogy a mázoldat vizet szívjon magába, így a mázanyagok megtapadnak a darabon, miközben az megtartja alakját
Grog: Homokszerű anyag, amelyet az agyagtesthez adnak, hogy megmunkálhatóságot és szilárdságot adjon, valamint segít csökkenteni az agyag zsugorodását.
Mi a kerámia
A kerámia hőálló, nem fémes, szigetelő (nem vezeti az elektromosságot), korrózióálló, kemény, de törékeny (mint az üveg), magas hőmérsékleten égetett agyagból készült szervetlen szilárd anyag. Miután az agyagot magas hőmérsékleten kiégették, kémiai összetétele tartósan megváltozik, és kerámiává válik, amely soha többé nem oldódik vízben. Bármi, ami égetett agyagból készült, kerámia, beleértve az asztali edényeket, edényeket, sütőedényeket, téglát, cserepet, tetőcserepet, fürdőszobai berendezési tárgyakat (pl. mosdó) stb. A következő kifejezések mind a kerámia alá tartoznak: Pottery, china, porcelain, stoneware, earthenware
Shrinkage and Weight Loss
Az agyag mind szárításkor, mind égetéskor zsugorodik. A különböző agyagtestek különböző mértékben zsugorodnak, ami egyes agyagtestek esetében akár 4%, de akár 15% is lehet. Akár egy százalékpont is különbséget jelenthet a végtermékben, attól függően, hogy milyen pontosságra van szüksége. Ezért az agyag és az edény kiválasztásakor figyelembe kell venni a zsugorodást az égetési hőmérséklethez. Például a Lakeside Pottery-nél használt agyag a Standard Baldwin 192, és a specifikáció szerint 11%-kal zsugorodik a kúp 6-os égetési hőmérsékleten. Vizsgálataink azt mutatták, hogy körülbelül 5% zsugorodik a szárítási folyamat során, 1/2% a kiscelli égetés során (kúp 06) és 5,5% a mázas égetés során (kúp 6). Az összesen 11% az alábbi lámpás képen látható (előtte és utána).
Az évek óta tartó égetés során azt is tapasztaltuk, hogy még azonos agyagtest esetén is 1-2%-os zsugorodás tapasztalható tételenként. Ahol fontos a pontosság, ott a projekt folytatása előtt tételpróbát végzünk, vagy azt mondjuk a megrendelő ügyfeleinknek, hogy számoljanak +/- 3%-os eltéréssel. Bővebben a szárításról és az égetésről.
A 11%-os zsugorodású agyag specifikációja a fenti módon fog kinézni, összehasonlítva
a nedves agyagot a késztermékkel (kőedény / kúp 6)
Az átlagos agyag kb. 20% vizet és 9% szerves anyagot tartalmaz, így a kész edények (biszkva vagy mázas) súlya majdnem 30%-kal kevesebb, mint a kezdeti agyag súlya.
Az égetési hőmérséklet
Három alapvető hőmérséklettartomány létezik. Bár az egyes fazekasok között van némi eltérés, ezeket a tartományokat általában a következőnek tekintik:
– Alacsony tüzelés: Cone 06-tól Cone 3-ig (1850 °F – 2135 °F)
– Középső tartomány: Cone 4-től Cone 7-ig (2160 °F – 2290 °F)
– High-Fire: (2315 °F – 2380 °F)
Mi történik az agyaggal az égetés során?
A kemencei égetés teljes ciklusa alatt az agyag teljesen törékeny anyagból (agyag) kőszerű anyaggá (kerámia) válik, amely áthatolhatatlan a vízzel és az idővel szemben. Miután az agyag teljesen megszáradt a levegőn, “csontszáraz”, és a kemencébe került, az égetés több, alább vázolt szakaszból áll.
1) A szén és a kén kiégése
Az agyagtestek mindegyike tartalmaz szenet, szerves anyagokat és ként, amelyek 570°F és 1470°F (vagy 300°C és 800°C) között kiégnek.
2) Kémiailag kötött víz kihajtása
A levegőn szárított agyag még mindig tartalmaz kb. 15% vizet, amely kémiailag kötött. Kémiailag az agyagot úgy határozzák meg, hogy egy molekula timföld és két molekula szilícium-dioxid két molekula vízzel kötődik. A kémiailag összekapcsolt vízkötés a szén és a kén kiégésével egyidejűleg melegítéskor fellazul. A kémiailag kötött víz 660° F és 1470° F (350° C és 800° C) között távozik az agyagtestből. Az edény lényegesen könnyebb lesz, fizikai zsugorodás nélkül. Kritikus, hogy ebben a fázisban a hőmérséklet emelkedése lassú legyen, hogy megakadályozza a gyors gőzkiáramlást, ami robbanáshoz vezethet.
3) Kvarcinverzió
A kvarc, más néven szilícium-dioxid, kristályos szerkezete 1060°F (573°C) hőmérsékleten megváltozik. Ez a kristályszerkezetben bekövetkező változás (Quarts Inversion) a kerámia méretének 2%-os növekedését okozza a melegítés során, és ezt a 2%-ot elveszíti, amikor lehűl. Az edény e változás során törékeny, és a kemence hőmérsékletét emelni kell.
4) Szinterezés / Bisquing
Az agyagrészecskék körülbelül 1650°F (900°C) hőmérsékleten kezdenek el olvadni. Ezt a folyamatot szinterezésnek nevezik, amely befejeztével az agyag kerámiává vált. Amint a hőmérséklet elérte az 1800°F (kúp 06) és 1950°F (kúp 04) közötti hőmérsékletet, az agyag biszkvitálódik. Ebben a szakaszban a kerámia porózus, kissé törékeny, még nem szilárdult meg, és ezt nevezik agyagedénynek vagy biszkviternek. A Bisque lehetővé teszi, hogy a nedves, nyers mázak megtapadjanak a kerámián a mázas égetés előtt.
5) Vitrifikáció és érlelés
A vitrifikáció az agyag fokozatos olvadása, amely a készterméket keményebbé és tartósabbá teszi. Az üvegesedés előrehaladtával a hőmérséklet emelkedésével nő az üveges kötés aránya, és az égetett kerámia porozitása kisebb lesz.
Ebben a szakaszban alakulnak ki a mullit vagy alumínium-szilikát kristályok is, amelyek kötőanyagként működnek, és tovább erősítik az agyagtestet.
A mázazás önmagában a legtöbb esetben nem teszi vízhatlanná a kerámiát. A porcelán azonban, amely a legjobban szilárdított kerámiák közé tartozik, máz nélkül is vízáteresztő. A kőedények félig üvegezettek, és máz nélkül nem lennének vízhatlanok
6) Hűtés
A szilícium-dioxid kristályos formáját, ahogy lehűl 220°C (420°F) fölé, lassan kell hűteni, ahogy átlépi ezt a kritikus hőmérsékletet, hogy elkerüljük a repedéseket.
Tovább az agyag szárításáról és égetéséről
Az agyagtest kiválasztásának kritériumai
1) A készítési folyamat: Kézi építés, fazekas kerék, Szobrászat vagy öntés
2) Az alkotás mérete és formája
3) A felület textúrája
4) Az égetési hőmérséklet és típus
5) A végtermék felhasználása
6) A végtermék felhasználása
6) Az égetési hőmérséklet és típus
5) A végtermék használata
6) Agyagszín mázhatás
 |
 |
 |
A kézzel épített agyagtesttel szemben támasztott elsődleges követelmény a szilárdság és a képlékenység.
Szilárdság
A szilárdság a megformált agyag azon képessége, hogy az alakzatok építése, kezelése és rögzítése során szilárdabban tartson, anélkül, hogy megereszkedne, megnyúlna vagy megrepedne. A kézzel épített formáknak nagyfokú szilárdságra van szükségük a zöldáru fázisban. Az erősség még fontosabbá válik, ahogy a kézzel épített tárgyak nagyobbak vagy laposabbak lesznek. A kézi építésű választékoknál jellemzően magasabb a grog aránya (5% és 30% között). A grog lehet finom vagy durva, attól függően, hogy a fazekas milyen felületi minőséget szeretne. A grog ilyen magas hozzáadása gyorsabb agyaglevegős száradási időt is eredményez, és a szárítási folyamat során a repedés lehetőségének csökkenésével.
Plaszticitás
A kézi építésű projektnek plaszticitásra is szüksége van ahhoz, hogy megmunkálható legyen. Minél szélsőségesebbek az építendő formák (pl, éles szögek vagy tekercselés), annál több plaszticitásra lesz szüksége az agyagnak.
Hajtható agyagtest
 |
 |
 |
A hajtható agyagtestnek három tulajdonsága szükséges: a) nagyfokú plaszticitás, alacsony vízfelvételi arány és c) elég erős ahhoz, hogy megmunkálás (préselés, forgatás, gravitációs erő, húzás és tolás) közben megtartsa a formáját.
Plaszticitás
A plaszticitás a dobáshoz szükséges legfontosabb tulajdonság, hogy megmunkálhatóvá és mozgathatóvá tegye a fazekaskorongon. A golyós agyag vagy a porcelán erősen plasztikus, és gyakran használják dobáshoz. Minél plasztikusabb azonban egy agyag, annál jobban zsugorodik, és ezért nagyobb az esélye, hogy száradás közben megvetemedik.
Szilárdság
A dobóagyagnak elég szilárdnak kell lennie ahhoz, hogy magasabb formákba dobva egyenesen álljon. A szilárdság elérése érdekében a dobóagyag-testek tartalmaznak néhány részecskét, például homokot vagy grogot vagy mindkettőt. Ha a dobótestben grogot használnak, annak finomabbnak kell lennie, hogy biztosítsa az erőt, anélkül, hogy túl durva lenne, és megsértené a fazekas kezét. Általánosságban elmondható, hogy egy dobóagyag-test nem tartalmazhat 7-9%-nál több részecskés adalékanyagot.
Vízfelvétel
Minél tovább dolgoznak egy agyagot a fazekaskorongon, annál lágyabbá válik, mivel a víz keveredik az agyaggal, növelve az összeomlás esélyét és korlátozva az edények méretét/magasságát. A vízfelvétel mértéke ezért fontos tényező. A plasztikus agyagok kevesebb vizet szívnak fel, mint a durva anyagú agyagok, és a merev oldalon vannak. Ez azt is jelenti, hogy az agyag nehezebb és fárasztóbb a munka, ami az izmok és ízületek sérülésének lehetőségével jár. Ezért egy jó dobóagyagnak egyensúlyban kell lennie a plaszticitás, a szilárdság és a vízfelvétel között.
Agyagtestek osztályai
Az agyagok között nagyon sokféle van, és nehéz lehet kiválasztani a megfelelőt. Hogyan válassza ki, hogy melyik agyag a megfelelő Önnek és fazekas igényeinek? Mit kell tudnia? Hogyan találja ki?
A három leggyakrabban használt agyagtest az agyag, a közepes égetésű kőedény, a magas égetésű kőedény és a porcelán. Mindhárom kapható a kereskedelemben nedves és használatra kész 25 kilós kiszerelésben. Az agyagtestek száraz agyagok és adalékanyagok vízzel való keverésével is előállíthatók, hogy saját kívánt agyagtestet hozzanak létre speciális alkalmazásokhoz és költségmegtakarítással.
Earthenware Clays
Az Earthenware agyagok a legrégebbi, az ókori fazekasok által ismert és a természetben leggyakrabban előforduló agyagtestek. Ezek az agyagok nagymértékben képlékenyek, könnyen megmunkálhatók. Az agyagok vasat és más ásványi szennyeződéseket tartalmaznak, amelyek hatására az agyag alacsonyabb, 950°C és 1100°C közötti hőmérsékleten éri el optimális keménységét, ami lágyabb, nem üvegesedett (nem vált üveggé), porózus kerámiát eredményez, amely lehetővé teszi az égetés utáni gazdag agyagszínt, alacsony zsugorodási tényezőt és könnyen festhető. A mázatlan agyagedények, mint például a terrakotta, porózusak és nem vízzáróak. Az agyag finomabb szemcsékkel megbocsátóbb, mint az agyag. A természetben gyakori, és elsősorban téglákhoz, csempékhez és ültetési termékekhez használják. Az agyag nem alkalmas folyadékot tartó edényekhez (pl. vázák, bögrék, kancsók), hacsak nem mázas. A mázas agyagedények általában törékenyebbek, mint a mázas kőedények. A legtöbb agyagcserép tipikus színei a vörös, a narancssárga, a sárga és a világosszürke. Az égetett agyagedények színei a barna, a vörös, a narancssárga, a buff, a középszürke és a fehér. Az égetett színeket leginkább az ásványi szennyeződések tartalma és az égetés típusa határozza meg. Mivel a máz égetése alacsonyabb hőmérsékleten történik, a mázak színei általában élénkebbek, mint a magasabb hőmérsékleten égetett kőedénymázaké.
Kőedény agyagok
A kőedény agyagok plasztikusak és nedvesen gyakran szürkék. Kiégetett színeik a világosszürkén és a buffon át a középszürkéig és a barnáig terjednek. Az égetett színeket nagyban befolyásolja az égetés típusa.
A kőagyagok abszorpciós tényezője körülbelül 2-5 százalék, és általában 2100 fok és 2372 fok közötti hőmérsékleten égetik őket (3. kúp – 11. kúp). A kőedényes agyagokat azért nevezik kőedénynek, mert az égetett edények kőszerű tulajdonságokat mutatnak (kemény, sűrű felület, tarka színnel). A kőedények jól kötődnek a mázakhoz, és az érettségig tartó égetés után szivárgásmentesnek kell lenniük. Szívós és megbocsátó a dobás és az égetés során. A kőedény nagyon gyakori agyag a termelő fazekasok számára.
Az égetett kőedény színei a buff vagy világosszürkétől a barnáig vagy sötétszürkéig terjednek. Kemény, tömör tulajdonságai miatt ez az agyag kiváló választás funkcionális alkalmazásokhoz, például étkészletekhez. Minél magasabb a kőagyag érlelési hőmérséklete, annál tartósabb és vízállóbb az áru.
Porcelán / kaolin / golyós agyagok
A porcelán és a kaolin agyagot kiváló minőségű edényekhez használják, beleértve a laboratóriumi eszközöket is. A porcelán és a kaolin agyagok gyakorlatilag azonosak, és a kerámiakészítéshez rendelkezésre álló legjobb agyagoknak számítanak. Ezek egyben a legdrágábbak is. Ezek nagyrészt szilikátos agyagok, és ellenállnak a magas hőmérsékletnek. Ha kiváló minőségű edényeket szeretne készíteni, akkor ez az agyagtípus a legjobb az Ön számára. A kerámia valószínűleg fehér vagy halvány színű lesz, hacsak nem vásárol olyan agyagot, amelyet vasoxiddal kevertek, hogy vörösebb legyen.
A porcelán, amelyet 0-1 százalékos felszívódási arány jellemez, a korai kínai fazekasok sok száz éves fejlesztésének eredménye. Fő összetevője a kaolin, más néven porcelán agyag. Önmagában a kaolin olvadáspontja körülbelül 3275 F fok, és az alacsony képlékenység miatt nehezen alakítható. A porcelánként ismert sűrű, kemény, fehér, áttetsző agyagtest eléréséhez a kaolint más agyagokkal keverik, hogy nagyfokú megmunkálhatóságot érjenek el, és csökkentsék az égetési hőmérsékletet. A porcelánt általában 2300 F fok (kúp 9) feletti hőmérsékleten égetik, azonban szokatlan összetevők hozzáadásával akár 1900 F fokos (kúp 04*) égetési hőmérsékleten is kialakítható.
A porcelán, mivel ilyen apró részecskékből áll, optimális simasági tulajdonságokkal rendelkezik, és még rendkívül vékony állapotban is manipulálható, hogy áttetsző, finom formákat hozzon létre. Alacsony plaszticitása miatt azonban nehéz vele dolgozni a dobás során. Könnyen repedezik és deformálódik a szárítás és az égetés során, mert az optimális sűrűségét csak közel az agyag olvadáspontjáig éri el.
A golyós agyagok nagyon plasztikusak, és kevés ásványi szennyeződést tartalmaznak. Érett keménységüket körülbelül 1300 °C-on (2340 °F) érik el. Nedves állapotban sötétszürke, égetéskor pedig világosszürke vagy világosbarna színű. A golyós agyagoknak van egy komoly hátrányuk. Önmagukban nem használhatók a szárítás és égetés során bekövetkező túlzott zsugorodásuk miatt. Rendkívül hasznosak azonban, ha más agyagokhoz adják őket, hogy növeljék a megmunkálhatóságot és a plaszticitást.
Agyagszínek
Agyagok fehér, törtfehér és sötét színekben, mint például a Terra Cotta. A döntését befolyásoló területek a mázolás hatása a kész árura és a stúdió karbantartása.
A mázolás hatása
Egyszerre több tesztcsempét készítettünk különböző agyagokon ugyanazt a mázat használva, és néhány máz (különösen az áttetsző mázak) esetében a végeredmény nagyon eltérő. Győződjön meg róla, hogy először teszteli a lehetséges agyagokat a mázakkal, mielőtt elkötelezné magát egy nagy agyag- vagy mázmennyiség mellett
Stúdió karbantartás
A sötét agyagszínek, különösen a Terra Cotta, nagy rendetlenséget okoznak. Sokkal nehezebb tisztítani (padló, szerszámok, kezek) és foltot hagyhat a ruházatodon. Ha egynél több agyagot választasz, ne feledd, hogy minden típushoz újrahasznosító szemetesre lesz szükséged, és az ékelődeszka ne ossza meg a sötét és világos agyagot, hogy elkerüld a színszennyezést.
Agyagok keverése Alkalmazások
 |
 |
 |
Ha kétféle agyagot használunk egy edényben (nem ajánlott), a zsugorodási sebesség többnyire eltérő lesz, és a szárítás és/vagy az égetés során szétválás történhet. A mi esetünkben olyan problémába ütköztünk, amikor csúszót (iszapot) szerettünk volna használni dekoratív felületi textúraként, de tekintettel az általunk használt kőedénytípus grogszintjére, a végeredmény durva és nem tetszetős lett. Fontolóra vettük egy másik, grog nélküli agyagból készült csúszda elkészítését vagy megvásárlását, de az elválás és a színkülönbségek problémát jelentettek volna. A megoldásunk az volt, hogy elkészítettük a slip-et (lásd a slip készítéséről szóló linket), és kétszer szitáltuk 100-as szitán. Ez a megoldás már majdnem 15 éve tökéletesen bevált.
