温度如何改变粘土

大气干燥

当陶器被放入窑中，它几乎总是极干燥的。然而，仍然有水被困在粘土颗粒之间的空间里。

当粘土被缓慢加热时，这些水就会从粘土中蒸发出来。如果粘土被加热得太快，水就会在粘土体内变成蒸汽，膨胀对锅产生爆炸作用。

当水的沸点(海平面212华氏度和100摄氏度)达到时，所有大气中的水都应该从大气中蒸发出来粘土的身体。这将导致粘土压实和一些最小的收缩。

燃烧掉碳和硫

所有粘土体都含有一定量的碳、有机物和硫。它们在572华氏度到1470华氏度(300摄氏度到800摄氏度)之间燃烧殆尽。如果由于某种原因——比如窑内通风不良——它们无法从粘土体中燃烧出来，碳取心将会发生。这将大大削弱粘土体。

化学化合水被排出

粘土可以表征为一个氧化铝分子和两个二氧化硅分子与两个水分子结合。即使在大气中的水消失后，粘土中仍含有14%的化学结合水。锅将大大减轻，但没有物理收缩。

这种化学结合的水在加热时会松动。碳和硫重叠燃烧，化学结合的水在660华氏度到1470华氏度(350摄氏度到800摄氏度)之间从粘土体中逸出。如果水加热太快，它又会导致粘土体内蒸汽的爆炸性产生。正是由于所有这些变化(以及更多)，发射时间表必须能让热量慢慢积累。

石英反转发生

波特们管它叫二氧化硅，但是氧化硅又称石英。石英的晶体结构在特定温度下会发生变化。这些变化被称为倒置。一个这样的倒置发生在1060华氏度(573摄氏度)。

晶体结构的变化实际上会导致陶器在加热时尺寸增加2%，在冷却时失去这2%。在这种石英转化过程中，陶器是脆弱的，窑炉的温度必须缓慢地升高(后来冷却)。

烧结

在制造玻璃的氧化物开始融化之前，粘土颗粒就已经相互粘在一起了。大约从1650华氏度(900摄氏度)开始，粘土颗粒开始熔化。这种胶结过程称为烧结。陶器烧结后，就不再是真正的粘土，而是陶瓷材料了。

陶瓷点火通常在1730华氏度(945摄氏度)左右进行，此时陶瓷已经烧结，但仍有多孔性，尚未玻璃化。这允许湿，生釉料粘在陶器上而不使其崩解。

玻璃化和成熟

粘土体的成熟是一种平衡玻璃化身体带来的硬度和耐用性，和太多的玻璃化，使瓷器开始变形，坍落，甚至在窑架上的水坑。

玻璃化是一个渐进的过程，在这个过程中，最容易熔化的材料也会熔化。它们溶解并填满更难熔的颗粒之间的空隙。熔化的物质促进了粘土体的进一步熔化，并使粘土体压实和强化。

莫来石(硅酸铝)也是在这一阶段形成的。这些长长的针状晶体起到粘合剂的作用，进一步编织和加固粘土体。

成熟的温度

粘土烧制到的温度有很大的不同。在一定温度下烧制的粘土可能是软的、多孔的，而在较高温度下烧制的粘土可能是硬的、不透水的。

还必须注意到，不同的粘土在不同的温度下成熟，这取决于它们的成分。红陶器中含有大量的铁，起到助熔剂的作用。陶器粘土体可以在1830华氏度(1000摄氏度)左右烧制至成熟，在2280华氏度(1250摄氏度)时熔化瓷由纯高岭土制成的身体可能要到2500华氏度(1390摄氏度)才会成熟，到3270华氏度(1800摄氏度)才会融化。

在冷却

黏土在冷却过程中还会经历另一个过程。方石英是一种硅的结晶形式，当它冷却到420华氏度(220摄氏度)以上时，方石英会突然收缩。方石英存在于所有的粘土体中，所以当它通过这个临界温度时，必须小心地慢慢冷却窑炉。否则，罐子会出现裂缝。