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Enquanto um forno está queimando e esfriando, as mudanças de temperatura fazem algumas mudanças profundas no barro. O barro vai dessa substância macia e totalmente frágil para uma que é dura como pedra, impermeável à água, ao vento e ao tempo. A mudança é quase mística em sua metamorfose completa e pode ser considerada assim se não fosse tão comum.
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Secagem Atmosférica
Quando a cerâmica é colocada no forno, ela quase sempre fica seca. No entanto, ainda há água presa dentro dos espaços entre as partículas de argila.
À medida que a argila é aquecida lentamente, essa água evapora da argila. Se a argila for aquecida muito rapidamente, a água se transformará em vapor dentro do corpo da argila, expandindo-se com um efeito explosivo na panela.
Quando o ponto de ebulição da água (212 F e 100 C ao nível do mar) é atingido, toda a água atmosférica deve ter evaporado para fora do corpo de argila. Isso resultará na compactação da argila e em um encolhimento mínimo.
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Queima de carbono e enxofre
Todos os corpos de argila contêm alguma medida de carbono, materiais orgânicos e enxofre. Estes queimam entre 572 F e 1470 F (300 C e 800 C). Se, por alguma razão - como falta de ventilação dentro do forno - não conseguir queimar o corpo de argila, ocorrerá a retirada de carbono. Isso enfraquecerá consideravelmente o corpo de argila.
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Água quimicamente combinada é retirada
A argila pode ser caracterizada como sendo uma molécula de alumina e duas moléculas de sílica ligadas a duas moléculas de água. Mesmo depois que a água atmosférica se foi, a argila ainda contém cerca de 14% da água quimicamente ligada em peso. O pote será substancialmente mais leve, mas sem retração física.
A ligação desta água combinada quimicamente se solta quando aquecida. Sobrepondo a queima de carbono e enxofre, a água ligada quimicamente escapa do corpo de argila entre 660 F e 1470 F (350 C e 800 C). Se a água aquecer muito rapidamente, novamente poderá causar a produção explosiva de vapor dentro do corpo de argila. É devido a todas essas mudanças (e mais) que o cronograma de queima deve permitir um acúmulo lento de calor.
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Inversão de quartzo ocorre
Os oleiros chamam de sílica, mas o óxido de sílica também é conhecido como quartzo. O quartzo tem uma estrutura cristalina que muda a temperaturas específicas. Essas mudanças são conhecidas como inversões. Uma dessas inversões ocorre a 1060 F (573 C).
A mudança na estrutura cristalina fará com que a cerâmica aumente de tamanho em 2 por cento durante o aquecimento e perca esses 2 por cento enquanto esfria. A mercadoria é frágil durante esta inversão de quartzo e a temperatura do forno deve ser aumentada (e depois resfriada) lentamente através da mudança.
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Sinterização
Antes que os óxidos para fabricação de vidro comecem a derreter, as partículas de argila já grudam umas nas outras. Começando a cerca de 1650 F (900 C), as partículas de argila começam a se fundir. Esse processo de cimentação é chamado de sinterização. Depois que a cerâmica sinterizou, ela não é mais verdadeiramente argila, mas se tornou um material cerâmico.
A queima de bisque geralmente é realizada a cerca de 945 C (1730 F) depois que a mercadoria sinterizou, mas ainda é porosa e ainda não vitrificada. Isso permite que esmaltes úmidos e crus adiram à cerâmica sem se desintegrar.
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Vitrificação e Maturidade
A maturação de um corpo de argila é um equilíbrio entre a vitrificação do corpo para proporcionar dureza e durabilidade, e tanta vitrificação que a mercadoria começa a se deformar, afundar ou até formar poça na prateleira do forno.
A vitrificação é um processo gradual durante o qual os materiais que derretem com mais facilidade o fazem. Eles se dissolvem e preenchem os espaços entre as partículas mais refratárias. Os materiais fundidos promovem uma fusão adicional, além de compactar e fortalecer o corpo de argila.
É também nesta fase que se forma mulita (silicato de alumínio). São cristais longos, semelhantes a agulhas, que agem como aglutinantes, tricotando e fortalecendo ainda mais o corpo de argila.
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Temperaturas de Maturação
A temperatura em que uma argila é cozida faz uma tremenda diferença. Uma argila cozida a uma temperatura pode ser macia e porosa, enquanto a mesma argila cozida a uma temperatura mais alta pode ser dura e impermeável.
Também é imperativo observar que diferentes argilas amadurecem a diferentes temperaturas, dependendo de sua composição. Um barro vermelho contém uma grande quantidade de ferro que atua como um fluxo. Um corpo de argila de barro pode disparar até a maturidade a cerca de 1000 C (1830 F) e derreter a 1250 C (2280 F). Por outro lado, um corpo de porcelana feito de caulino puro pode não amadurecer até 1390 C (2500 F) e derreter até 1800 C (1800 C).
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Durante o resfriamento
Há outro evento pelo qual a argila passa enquanto esfria. Esse é o repentino encolhimento da cristobalita - uma forma cristalina de sílica - quando ela esfria a 220 ° C (420 ° F). O Cristobalita é encontrado em todos os corpos de argila; portanto, é necessário tomar cuidado para resfriar o forno lentamente enquanto ele se move através dessa temperatura crítica. Caso contrário, as panelas desenvolverão rachaduras.
