Для чего нам нужно количество вещества с определённым количеством молекул?

 

4. Матирование глазурей

( Collapse )

Матовость глазурей зависит от шероховатости её поверхности, в отличии от гладких, глянцевых глазурей. Степени матовости бывают разные: полуматовая, сатиново-матовая, гладкоматовая, глухая матовая, каменно-матовая, и другие. Чем шершавее поверхность глазури, тем более матовой она будет выглядеть.

Различные матируюшие компоненты по разному матируют одну и ту же глазурь. У каждого типа матовых глазурей имеются свои особенности в плане шероховатости, окраски, прочности. Матовая глазурь на основе мела отличается от титаново-матовой глазури или цинко-матовой глазури и др. При окрашивании разных матовых глазурей одним красящим оксидом/пигментом, цвета могут существенно различаться. Также, влияние одного матирующего компонента может отличаться в глазурях с разным составом и особенно в глазурях с разной вязкостью
(вязкость - см. Глава 3, описание глазурных характеристик).

 

Общий обзор матирующих компонентов и их комбинаций.

В этом списке вкратце собраны различные средства матирования. Далее мы рассмотрим их подробнее.

Для матирования можно использовать:

· TiO₂ (до 13%) Универсальное матирующие средство. Часто даёт желтизну.

· 5% TiO₂ и 5% SnO₂ С помощью этой добавки можно почти любую прозрачную глазурь превратить в матовую. Получается красивая матовая глазурь с восковым блеском.

· TiO₂ + ZnO (оба в пределах 5-8%) Интересная фактура.

· CaO (Мел, известь и.т.д.) Белое, идеальное матирование. Иногда с пузыриками/игольными дырочками, если глазурь слишком вязкая.

· Тальк (10-18%) Красивое матирование, при этом достаточно дёшевое.

· Волластонит (20-40%)

· SrO (20-40%)

· ZnO (5-30%)

· Каолин (от 25%) нежное белое матирование, лучше на высоких температурах.

· Ещё некоторые другие возможности, описанные ниже...

 

Принципы матирования глазурей

Существуют следующие принципы матирования глазурей:

1.Матовые глазури на основе кристаллизации

 

Добавление компонентов, которые выпадают микрокристалликами при охлаждении и этими кристалликами делают глазурь шершавой. (Из-за этого, кристаллические матовые глазури часто получаются более матовыми при более медленном охлаждении.) Это самый удобный, рентабельный и наиболее распостранённый метод.

2.Матовые глазури на основе недопёка глазури

 

При недопёке глазурь не успевает полностью расплавиться перед охлаждением и из-за этого остаётся матовой. Так как в этом случае стекольная структура ещё не успела полностью сформироваться, такие глазури часто бывают физически и/или химически неустойчивыми. Но есть глазури, например стекловидные ангобы, и некоторые другие глазури, которые являются очень усточивыми в физическом и химическом плане, несмотря на то, что относятся к данной категории.

3.Матовые глазури на основе перенасыщения пигментом

 

Этот метод подразумевает добавление в глазурь нерастворимого пигмента в таком большом количестве, что он выходит на поверхность и делает её шершавой, т.е. матовой. В качестве матирующего пигмента подходят только нерастворимые компоненты такие как оксид олова SnO₂ и циркон ZrSiO₂ / оксид циркония ZrO. Но матирование только с помощью SnO₂ или ZrSiO₂/ZrO не практикуется, так как это крайне не рентабельно. Для успешного матирования требуется большое количество пигмента, тогда как посредством кристаллизации можно достичь матовости с намного меньшим количеством матирующих компонентов. К этому прибавляется, что SnO₂ и ZrSiO₂ / ZrO достаточно дорогостоящие компоненты, что делает этот метод ещё нерентабельнее. SnO₂ и ZrSiO₂/ZrO находят намного лучшее применение в глушении глазурей, а для матирования используются только в маленьких количествах вместе с другими компонентами для усиления кристаллизации.

 

1. Матовые глазури на основе кристаллизации

 

Кристаллические матовые глазури создаются добавлением в глазурь кристаллообразующих компонентов. Для хорошей кристаллизации требуется, чтобы глазурь была не слишком вязкая, так как высокая вязкость препятствует образованию кристаллов.

Матовые глазури с диоксидом титана TiO₂

Диоксид титана TiO₂ является очень хорошим кристаллизатором и используется как для матовых-кристаллических, так и декоративно-кристаллических глазурей. Его используют для глушения глазурей, а в большем количестве для матирования.

TiO₂ матирует глазурь, когда его микрокристаллики под названиями Рутил и Атанас выходят на поверхность и делают её шершавой. Часто при использовании TiO₂ получаются не белые, а светложёлтые глазури. Во первых это потому, что TiO₂очень усиливает красительную способность оксида железа, так что даже незначительные примеси оксида железа (<0.5%) могут зажелтить глазурь. Во вторых, из-за роста рутиловых кристаликов, которые, чем больше становятся, тем сильнее придают
глазури жёлтоватые цвета.

Чем больше добавляется TiO₂ в глазурь, тем более матовой она становится, вплоть до совсем грубой поверхности. Но в литературе замечено, что при добавлении TiO₂ более 25%, глазурь снова становиться более гладкой, что может говорить о том, что в больших количествах TiO₂ является флюсом. Но этот вопрос пока мало изучен и требует дополнительных экспериментов.

При малом количестве TiO₂, но при котором уже начинается матирование, в глазури возникают сначала матовые островки, которые при большем добавлении TiO₂ покрывают всю поверхность. Окраска титаново-матовых глазурей полна неожиданностей, так как TiO₂ часто изменяет цвета красящих оксидов, иногда вплоть до неузнаваемости.

Если титаново-матовая (или другая кристаллическая-матовая) глазурь получается слишком матовая, то это из-за того, что выросло слишком много кристаллов. Это можно изменить, затруднив их рост. Вот несколько вариантов, как это сделать.

· Использовать в глазури меньшее количество флюса, что сделает глазурь более вязкой и соответсвенно кристаллы будут медленнее расти, глазурь будет менее матовой.

· Попробовать добавить каолин или глину в небольщих количествах, чтобы повысить вязкость/уменьшить потёчность глазури.

· Добавить меньшее количество TiO₂

· Быстрее охлаждать печь, чтобы кристаллики не успели сильно вырасти.

Если же титаново-матовая (или другая кристаллическая-матовая) глазурь слишком глянцевая, то нужно действовать наоборот, и поддержать рост кристаллов. Варианты:

· Добавить побольше флюса

· Добавить побольше TiO₂

· Медленнее охлаждать

· Вполне эффективно добавить небольшое количество других матирующих компонентов, так как вместе они действуют намного эффективнее, чем по отдельности.

Матовые глазури с мелом, известью

Мел, известь - это оксид кальция CaO.

CaO очень полезный оксид, который делает глазури крепче и физически/химически устойчивее. В отличии от TiO₂, оксид кальция создаёт идеально белую поверхность. Начиная с 1040°С, CaO к тому же является отличным флюсом. И при этом это совсем не дорогой компонент, общедоступный в любом строительном магазине.

Все эти преимущества делают его отличным матирующим средством в температурном интервале 1000°-1150° C. CaO матирует глазурь при добавлении 5-15%, в зависимости от других присутсвующих компонентов.

Матовые глазури с волластонитом

Волластонит (CaO · SiO₂ ) используют для матирования, несмотря на то, что он существенно дороже, чем мел или доломит. Дело в том, что в отличии от мела и доломита, волластонит не выделяет при обжиге углекислый газ CO₂, который часто становится виновником пузыриков и микродырочек. Это особенно играет роль в вязких глазурях, где пузырики не успевают полностью заплыть в время обжига. Волластонит популярен на всех температурах, в отличии от других матирующих средств он сохраняет сочные
и насыщенные цвета щелочных глазурей и предотвращает их излишнюю потёчность. Глазури, матированные только волластонитом, часто бывают достаточно гладкими и при всей своей матовости ещё полупрозрачными. Для хорошего матирования только волластонитом нужно 20-40% этого вещества, в сильнощелочных глазурях дл 60%.

Матовые глазури с доломитом

Доломит (CaO · MgO · CO₂ ) , это альтернатива мелу для более высоких температур (~1200°C и выше), так как мел там становится слишком сильным флюсом и делает глазурь очень потёчной. MgO влияет на глазури также положительно как и CaO, но существенно повышает поверхностное натяжение, из-за чего глазурь может стягиваться при недостатке флюса. Так как в доломите часто присутсвуют примеси оксида железа, глазурь может оказаться не такой идеально белой, как с мелом.

Матовые глазури с тальком или сепиолитом

Тальк (3 MgO · 4SiO₂) и сепиолит (1 MgO · 1.5 SiO₂), создают крепкие глазури и красивую матовую поверхность при добавлении 10-18%. Сепиолит имеется в продаже как наполнитель для кошачего туалета, тальк в детской присыпке или в магазинах химреактивов. Оба материала часто имеют примеси оксида железа, возможен желтоватый оттенок.

Матовые глазури с оксидом цинка ZnO

Оксид цинка ZnO также как и диоксид титана используется как прекрасный кристаллизатор как в матово-кристаллических так и в декоративно-кристаллических глазурях. Но про добавлении в больших количествах (10-20%) он имеет некоторые недостатки.

Во первых оксид цинка очень ухудшает устойчивость к кислотам (даже к слабым органическим кислотам из еды), что может стать причиной того, что глазурь на посуде через какое-то время может потерять свою красивую поверхность, когда её разъедят кислоты. Также цинковые глазури физически очень не устойчивы и легко царапаются. Из-за этого эти красивые цинковые глазури, на первый взгляд просящиеся на тарелки и чашки, не пригодны для посуды, а только для декоративных целей.

Во вторых, большое количество ZnO сильно повышает набухание глазурей в банке (это противоположность от оседания) и делает её очень густой. Если же её разбавить водой, то при сушке такая глазурь даёт большую усадку и ыполне вероятно, что она может потрещать или слезть.

Если ZnO использовать в малых количествах, то он сослужит добрую службу и в пищевых глазурях - такие компоненты как CaO, MgO, SrO компенсируют его недостатки и глазурь становится более сбалансированной. Также небольшое количество ZnO (1-3%) убирает цек из глазури.

Матирование с ZnO хорошо получается до 1140°, выше начинают вырастать большие кристаллы.

Приемущество оксида цинка в том, что он очень усиливает синий цвет кобальта. В присутсвие ZnO, оксид кобальта дает красивый насыщеный цвет даже при минимальных количесвах. Вообще глазури на основе ZnO хорошо окрашиваются, без всяких сюрпризов. Только с хромом не возможно достичь зелёного цвета, зато хорошие коричневые тона. Так как оксид цинка сильно реагирует с оксидом железа, при покрытии красной глины есть возможность появления желтизны в глазури.

Матовые глазури с оксидом стронция SrO

SrO является флюсом начиная с 1100°С и укрепляет физическую и химическую устойчивость. Так как оксид стронция не дешёвый компонент, его лучше использовать в комбинации с другими матирующими средствами.

Для матирования чисто посредством оксида стронция требуется 20-40% в зависимости от состава глазури, в очень щелочных глазурях до 60%. В таком чистом виде оскид стронция создаёт полупрозрачные матовые глазури. В комбинации с другими компонентами для достижения матовости можно обойтись намного меньшим количеством, которое нужно определять экспериментом.

Оксид стронция в количестве 5-10% убирает белые облачка, происходящие от буры. Также он усиливает все красные цвета.

Некоторые особенности кристаллически-матовых глазурей

· Использование разных матирующих компонентов вместе значительно повышает их матирующую способность, и для матирования требуется меньшее количество этих компонентов. Также это делает глазурь более уравновешенной. Если из щелочных оксидов сильно доминирует один оксид, у глазури могут проявляться экстремальные свойства, несбалансированность. Поэтому часто используют комбинации оксидов, такие как CaO+MgO+ZnO, или CaO+MgO+ZnO+SrO, или CaO+ZnO+SrO, и другие.

· Если вместо K₂O и Na₂O в глазури присутсвует Li₂O, то он будет поддерживать матирование. Также матирование поддерживается, если в глазури вместо полевого шпата присутсвует нефелин-сиенит.

 

2. Матирование через недопёк

Существуют разные виды матовых глазурей на основе недопёка. Часто они бывают не очень химически и физически устойчивыми, потому что недопёк подразумевает, что стекольнаяструктура ещё не полностью сформировалась, и осталась матовой, что делает её уязвимой к физическим и химическим воздействиям. Несмотря на это, некоторые глазури из этой категории вполне устойчивы благодаря их составу. Самые усточивые из них это - стекловидные ангобы.

Стекловидные (спечённые) ангобы

Такой вид матовых глазурей возможно получить вообщем-то из любых керамических масс, глин и ангобов, превратив их в стекловидные покрытия добавлением в них достаточного количества флюса (бура, мел, полевой шпат, нефелин-сиенит, карбонат лития, фритты...). Количество флюса определяется опытным путём.

Такие покрытия могут быть очень устойчивы в химическом и физическом плане, водонепронецаемы, часто похожи на спёкшийся черепок, даже если сам черепок под ними ещё остался пористым. Так как в этих покрытиях присутсвует большое количество глины, которая даёт большую усадку при сушке, эти покрытия лучше ложатся на сырой черепок. В результате политая керамика получается за один обжиг.

Матовые глазури на основе каолина

Это простые, нормальные глазури, в которые добавляется большое количество каолина (~25%) чтобы повысить температуру плавления и чтобы глазурь тем самым недопеклась и осталась матовой. У этих глазурей из-за большого количества каолина большая усадка при сушке. Чтобы этого избежать, можно использовать метакаолин или наносить их на сырой черепок.

Глазури на основе каолина получаются лучше, если кроме частичного недопёка также присутсвует и кристаллизация. Также эти глазури получаются удачнее на высоких температурах (~1200°C). В зависимости от состава они могут быть не очень устойчивыми, и подходить больше для декоративных целей.

Матовые глазури на основе кварца

Температуру плавления глазури также можно повысить добавлением кварца. В этом случае получается кварцевая кристаллическая глазурь. Но так как у таких глазурей часто получается каменно-матовая не очень выразительная матовая поверхность, часто предпочтение отдаётся кристаллическим глазурям на основе TiO₂ , а глазури на основе кварца используют специально, для достижения определённых художественных целей.

Матирование на разных температурах

На низких температурах (~980°-1100°C) часто используются TiO₂ + SnO₂, TiO₂+ немного ZnO, СаО, MgO.

На высоких температурах (1200° и выше) чистый CaO себя показывает как очень сильный флюс, и его много не добавишь. А ZnO начинает формировать большие кристаллы, и это уже другая глазурь.

Но зато для высоких температур есть свои матирующие средства, которые тоже имеют свои изюминки: Здесь хорошо подойдут доломин и тальк, дающие интересную текстуру и иногда окраску. Также при температуре ~ 1200°C и выше часто используются вулканические породы - мука из трахита, базальта, пемзы. Они часто продаются в строительном магазине или как био-удобрение.

Чтобы на высоких температурах получить сатиново-матовую глазурь, лучше всего подходят прозрачные глазури на основе полевого шпата или нефелин-сиенита, которые матируются с помощью волластонита.

Очень хорошо на высоких температурах себя ведёт красный лавалит, такие красные гранулы, которые используют как наполнитель для цветочного грунта. Если есть возможность перемолоть крупные гранулы в муку, то можно получить красивые, коричневатые глазури с особенной текстурой. Эти глазури не текут на достаночно большом температурном интервале и могут даже использоваться как удерживающий слой для потечных глазурей. Лавалит делает поверхность полуматовой, приятно-мягкой и может использоваться практически во всех
глазурях в температурном диапазоне 1160°-1300°C. Пример глазури на основе лавалита для температуры 1180°-1200°C, это 95% лавалитовой муки и 5% жирной глины. Для более низких температур можно добавлять флюсы, такие как мел, лепидолит, буру или компоненты с наличием оксида бора (борат кальция или борат цинка), а также другие флюсы.

 

Влияние кислотности/щёлочности глазури на её матовость

Глазури бывают щелочные и кислотные, в зависимости от того, каких оксидов в глазури больше.

На рис. 4.1 наверху над чашами весов написаны образы хим. формул, которые свойственны кислотным и щелочным оксидам. R - это замещающая буква вместо какого-то металла, который может встать на её место.

Кислотные оксиды имеют форму RO₂ - это диоксид титана TiO₂, оксид олова SnO₂, оксид циркония/ циркон ZrO₂ / ZrSiO₄, кварц SiO₂.

Щелочные оксиды имеют форму RO - это оксид цинка ZnO, оксид кальция CaO, оксид магния MgO, оксид лития Li₂O, оксид стронция SrO, оксиды калия и натрия K₂O и Na₂O.

Амфотерные же оксиды, R₂O₃, не приравниваются ни к кислотным не к щелочным, так как в зависимости от окружения могут играть и ту и ту роль. Амфотерные оксиды - это оксид бора B₂O₃ и глинозём Al₂O₃.

Глазурь становится матовой, если в ней превалиируют кислотные или щелочные оксиды. Если же количество этих оксидов сбалансированно, то глазурь будет глянцевой. Это показано на рис. 4.1

Оригинал рисунка из книги Walter Lehnhäuser, Glasuren und ihre Farben

 

Если в глазури много CaO, MgO итд. то весы склоняются в сторону щелочных оксидов, и глазурь становится матовой. Если в глазури много TiO₂, SiO₂, SnO₂, то весы склоняют в сторону кислых оксидов и глазурь тоже становится матовой. В равновесии весы показывают на прозрачность. Поэтому нет смысла смешивать кислые и щелочные оксиды вместе, чтобы достичь матовости, так как эти оксиды друг друга уравновешивают. Исключением является добавление небольшого количества ZnO в глазури
с TiO₂
и SnO₂, так как ZnO поддерживает кристаллизацию на основе титана и олова.

Получается, если вы хотите сделать щелочную матовую глазурь, то кварца в ней должно быть поменьше, чтобы требовалось меньшее количество матирующего средства для достижения результата. И так же, если у вас щелочная глазурь, которую вы хотите матировать (признаки щелочной глазури: в основном много компонентов несущих K₂O и Na₂O, по внешности яркие, сочные цвета и возможно цек), то сподручнее её матировать не TiO₂ или SnO₂, а щелочными матирующими компонентами.

 

Обзор влияния оксидов на свойства глазурей

В этих таблицах собрана информация из 3 главы курса, чтобы иметь наглядное пособие по влиянию оксидов на глазури.

 

Обзор влияния красящих оксидов на свойства глазурей

«Курс по изготовлению авторских керамических глазурей. Глава 5»

June 27th, 2015

Экспериментальный ряд с глушителем Zircopax и с оксидом олова. Фото с digitalfire.com

Здравствуйте!

В сегодняшней главе мы рассмотрим с вами ещё один аспект глазурной вселенной - это процесс разработки керамистом качественных глазурей.

Эта глава достаточно короткая, но мне кажется, что данная в ней информация сможет послужить хорошей основой для тех, кто собрался научиться делать свои глазури и в конце концов разработать некоторое количество удачных глазурей для постоянного использования. А также она будет особенно полезной для тех, кто уже начал экспериментировать, но потерпел некоторые неудачи, или может даже почти отчаялся.

В конце главы я предлагаю вам несколько рецептов ещё не теститованных глазурей для разных температур, чтобы дать основу для ваших экспериментов и получения практических знаний и навыков.

( Collapse )

Начать главу я хочу, вставив сюда вступление из англоязычной брошюры "33 Tried and True Glazes" - "33 работающих глазури", которую я перевела для вас на русский язык. Сама брошюры имеет для нашей действительности несколько ограниченную ценность, так как во многих рецептах используются не имеющиеся у нас в России компоненты, а также много глазурей на температуру 1200°С, на которой не каждый в России обжигает. Но та "глазурная мудрость" которая проскальзывает
из написанного, и особенно из приложений в конце, стоит того, чтобы прочитать эту статью или хотя бы вступление.

Оригинал брошюры можно скачать вот здесь:

Сам файл: http://ceramicartsdaily.org/wp-content/uploads/2009/04/33triedtrueglazerecipes.pdf

Сайт с разными статьями, на котором этот файл можно найти, правда только с регистрацией: http://ceramicartsdaily.org/free-gifts/

 

Glazes are good. Глазури - это классно.

Автор: Шерман Халл, специалист по глазурям, редактор журнала CeramicsMonthly.

Если вы скачали эту брошюру с глазурными рецептами, то вы наверное тоже думаете, что глазури - это классно.

Но, рассматривая все эти чудесные цвета и поверхности на фотографиях к рецептам, не думайте, что теперь можно сразу смешать 5 литров любой из этих глазурей, окунуть в неё кучу изделий на целую печь, обжечь, продать и заработать быстренько хорошую сумму. Конечно, эти рецепты были проверены авторами и используются ими в большом количестве. Но любой из них - а они все достаточно состоявшиеся керамисты - скажет вам, что любую глазурь нужно сначала попробовать в ваших условиях обжига.

Все эти глазури смешивались из компонентов, купленных в разных местах, обжигались в разных печах, с разными программами обжига, и что особенно - с разным отношением к глазурированию и к самому обжигу. А ваше отношение к ним и ваши методы работы, ваши компоненты - могут существенно отличаться от того, что имеется у авторов этих глазурей.

Я бы посоветовал вам, независимо от выбранного вами рецепта, начать с небольшого количества - например 500г. [500г имеется в виду при общем, очень большом расходе глазурей - несколько вёдер в месяц. При расходе 1-3 Botz'овских баночек в месяц - с лихвой хватит 100г для начальной пробы. Прим. пер.] Некоторые глазури могут хорошо сработать с первого раза, и для каждого подарок, когда это происходит. Но представим, хотя бы ради примера, что ваша глина, или ваши условия обжига или ещё что-то, изменят некоторые свойства глазури и она не будет выглядеть так, как на картинке.

И что теперь?

Может быть, у вас получилась прекрасная глазурь, которая из-за ряда неизвестных причин просто отличается от той, которая получалась у автора рецепта. А может быть, вы попались на крючок - потому что теперь вам прийдётся разобраться поглубже в глазурном деле, чтобы получить желаемый результат. И вот - вы входите в мир экспериментов и химии. Не переживайте и не страдайте - это легче и проще, как кажется в начале.

Для того, чтобы помочь вам в освоении этого интересного занятия, в конце статьи есть небольшая сборка полезной информации:

"Глазури: материалы, смешивание, тестирование и обжиг", автор - Jeff Zamek

Это общий обзор фишек, которые полезно знать при смешивании/создании своих глазурей. Кто знал, что размер печи или скорость охлаждения так сильно влияют на конечный результат? Даже если вы уже об этом знаете, тем не менее в этом обзоре вас ожидает немалое количество секретов по работе с глазурями от крупного специалиста в этой теме.

 

"Палитра керамиста", автор - Robin Hopper

Сбор различных возможностей окраски ваших глазурей в разные цвета. Вот представьте, у вас есть суперская глазурь, с прекрасной текстурой, сбалансированная, которую вы пробовали и которая хорошо ложится на ваши изделия. Но вот если бы она была красной... И не просто красной, а именно той красной, как вам нужно для определённого проекта! Для того, чтобы добиться такого результата, вам поможет Robin Hopper c 45-летним стажем составления глазурей, который собрал в одну кучу большое количество возможностей
окраски глазурей в разные цвета.

 

"Как влияют общепринятые керамические компоненты на глазури и керамические массы?", таблица

Обзорная таблица разных материалов и их функций в глазурях и массах. Если вы нашли хороший рецепт, но ещё не работали с каким-то и присутвующих компонентов, в приведённой таблице вы сможете узнать, для чего этот компонент фигурирует в данном рецепте. Это поможет вам определится, подходит ли этот рецепт для ваших целей, методов работы и особенностей обжига.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

В целом, эти приложения осветят рецепты брошюры, а так же и все другие рецепты несколько глубже, чем это возможно посредством фотографии. У вас появится возможность не только оценить глазурный рецепт по его пригодности для определённых целей, но и со временем начать понимать, как себя показывают в работе отдельные компоненты. Вы увидите, что у вас есть компоненты-друзья, а также и компоненты-саботёры. И в один прекрасный миг вы вдруг подумаете, "А не стоит мне ли составить свою глазурь, которая ответит
моим потребностям лучше, чем все эти рецепты других керамистов?"

 

Вот что значит по настоящему: "Глазури - это классно!"

 

Как очень точно описал автор этого вступления - создание глазурей это не просто "Смешал - Покрасил - Получилось". Это некий процесс экспериментов, изменений, оптимизации, удач и неудач, который приводит человека к созданию его личных глазурей, а с этим повышается и его компетентность в работе с разными компонентами, массами и в общем с керамикой.

 

Так что главное, что я хотела вам сказать, вставив сюда это небольшое вступление: Нужно уметь подстраивать рецептуру глазури под свои условия и потребности!

 

Мне приходило уже несколько писем, где у ребят то прозрачная из второй главы получилась с жутким цеком, то 172я такой шершавой, что трудно узнать, что это глазурь. И эти примеры - не исключение из правил. Так будет происходить очень часто. И если керамист, работающий с рецептами глазурей не может подстроить рецепт под свои условия и потребности, идея самодельных глазурей теряет всякий смысл...

 

Поэтому, сегодня я хочу поделиться с вами некоторым количеством ещё не тестированных рецептов, которые я взяла из книги Keramische Glasuren, автора Wolf Mattes. Тут не факт, что со всеми рецептами получится что-то удобоваримое, как и у меня в начале получались очень странные пробнички. Исходя и моего небольшого опыта по глазурям, я даже могу предугадать, что некоторые из этих рецептов не дадут приятной поверхности и ровного цвета ( это из-за того, что многие из этих рецептов я пересчитывала из оригинала на
доступные нам сегодня компоненты, в процессе чего свойства глазури могли и поменяться). Но, эти рецепты выставлены тут как раз не для того, чтобы получить опрятный результат, а для того, чтобы опробывав их, вы вдруг бы поняли, что это значит, что в этой глазури много этого компонента, и недостаточно того!

 

И может быть, получив в результате какую-нибудь странную глазурь, и пребывая в сомнениях, но несмотря ни на что, всё-равно попробовав её изменить, вы получите глазурь вашей мечты, с которой потом будете работать долгие годы!

 

Рецепты

Рецепты даны на три температурных интервала: до 1050°, 1060°-1120° и 1120° - 1180° C.

Рецепты глазурей на температуру выше 1200°C можно в большом количестве найти в интернете (правда часто в англоязычных источниках), поэтому я их пока не выставляю. Если же у кого-то появится потребность в таких глазурях на страницах этого блога, то пишите в комментариях, и я добавлю несколько.

В книге-источнике очень много разных глазурей, но многие из них не подходят под наши условия из-за употребляемых в них вредных компонентов (книга изначально написана уже давно) или компонентов, которых на российском рынке пока не встречается. Я уже давно выбираю оттуда подходящие рецепты, при надобностии пересчитываю и в дальнейшем буду продолжать выставлять их в этом курсе.

 

Глазури на температуру до 1050°C (подходят по температуре для красной глины)

Глазурь #54
Температура: 980°-1040°C (SK 06a-03a)
Описание в книге: прозрачная, глянцевая
Бура 50
Кварцевая мука 30
Каолин14
Мел 6

 

Глазурь #197
Температура: 1020°-1040°C (SK 04a-03a)
Описание в книге: белая, глухая, полуматовая, кракле
Кварцевая мука 58
Бура 18
Глина белая, жирная 9
Поташ 7
Каолин 6
Мел 2

 

Глазурь #943
Температура: 1000°-1040°C (SK 05a-03a)
Описание в книге: сатиново-матовая, бирюзово-зелёная. Щелочно-борная глазурь
Мел 32
Бура 24
Кварцевая мука 17
Глина белая жирная 10
Поташ 9
Каолин 8
+ 2,5 CuO

 

Глазурь # 966
Температура: 1040°-1060°C (SK 03a-02a)
Описание в книге: сатиново-матовая, кракле, бежево-белая, полуглухая при тонком слое
SrO16
Тальк 16
Бура 14
Каолин 14
Кварцевая мука 13
Полевой шпат 11
Мел 8
ZnO 8

 

Глазури на температуру 1060-1120°C

 

Глазурь #55
Температура: 1040°-1100°C (SK 03a-1a)
Кварцевая мука 32
Каолин 29
Бура 27
Поташ 10
Мел 2

 

Глазурь #115
Температура: 1060°-1120° C (SK 02a-2a)
Описание в книге: прозрачная, глянцевая
Бура 32
Полевой шпат 23
Мел 17
Каолин 14
Доломит 7
SrO 7

 

Глазурь #155
Температура: 1040°-1140°C (SK 03a-3a)
Описание в книге: белая, глухая, глянцевая, для посуды
Кварцевая мука32
Бура 25
Глина белая 16
Каолин 12
Мел 8
SnO₂ 6
ZnO 1

 

Глазурь #959
Температура: 1060°-1120° (SK03a-2a)
Описание в книге: глухая, глянцевая, хромово-зелёная
Кварцевая мука34
Каолин 30
Бура 26
Мел 9
ZnO 1
+ 2,5 Cr₂O₃

 

Глазури на температуру 1060-1120°C

 

Глазурь #27
Температура: 1120°-1140° (SK 2a-3a)
Описание в книге: глянцевая, без кракле, очень вязкая
Каолин 28
Кварцевая мука 20
Мел 18
Полевой шпат 15
Бура 12
Доломин 7

 

Глазурь #57
Температура: 1120°-1180°C (SK 2a-5a)
Описание в книге: прозрачная, глянцевая
Кварцевая мука 34
Каолин 29
Бура 27
Мел 9
ZnO 1

 

Глазурь #157
Температура: 1120°-1200°C (SK 2a-6a)
Описание в книге: белая, глянцевая, не совсем глухая если тонким слоем. Хорошо поверх ангобов. Для посуды.
Кварцевая мука 38
Каолин 24
Бура 17
Тальк 11
Мел 6
SnO₂ 3
ZnO 1

 

Глазурь #963
Температура: 1120°-1140°C (SK 2a-3a)
Описание в книге: сатиново-матовая, глухая, голубая/голубо-серая
Кварцевая мука 20
Каолин 20
Мел 18
Полевой шпат 15
Бура 12
Доломит 6
TiO₂ 5
SnO₂ 4
+0.4 CoO или CoCO₃

 

Важным аспектом при экспериментах является то, что нужно сразу пробовать обжигать много глазурей, от 5 до 10 разных пробников. Так будет больше повода для размышлений, быстрее добудется нужный результат, будет больше опыта. Если каждый раз обжигать по одному пробнику, то можно легко выбится из сил и отчаятся, чего надеюсь ни с кем не случится!

 

Естесственно, мы все привыкли к производственным глазурям, которые работают при любых условиях, во всех печах и на всех температурах, и это очень расслабляет. Но тот, кто преодолеет барьер, откроет для себя новый мир полный цвета и текстуры, выбьет для себя в этом сражении полную свободу в самовыражении через керамику.

 

Сегодня я хочу объявить о новшестве - в ЖЖ появилась группа для создателей самодельных глазурей! Группа называется glasuri_svoi.

Эта группа создана для того, чтобы люди делились результатами своих экспериментов. Я говорю слово эксперимент, а не глазурь, потому что речь идёт не только о красивых глазурях, а также о некрасивых пробниках и странных покрытиях. Именно они дают отличные уроки, что можно сделать лучше, чтобы получилась прекрасная глазурь! Если мы будем выкладывать результаты наших экспериментов, то каждому не прийдётся проводить один и тот же эксперимент снова и снова - ведь он же уже в деталях описан в группе! Тогда процесс создания прекрасных глазурей пойдёт намного быстрее и мы создадим большое количество чудесных поверхностей!

Я уже выставила несколько своих экспериментов, и в дальнейшем буду выставлять ещё. Буду рада и вашим постам в ней!

Для тех же читателей, у которых нет регистрации в ЖЖ, но которые тоже хотели бы поделиться своими пробниками и наработками, я открыла совместный блог на Wordpress: https://murtilleblog.wordpress.com/

 

 

1.1 Керамическая формула

У каждого вещества есть химическая формула. Но так как в процессе обжига не все части вещества влияют на керамические процессы, (органика сгорает, вода испаряется, итд.) в керамике принято использовать керамические формулы (КФ), которые наглядно показывают, что в этом веществе в какой пропорции влияет на керамические процессы. Например химическая формула глинозёма – Al₂(OH)₄Si₂O₅ , а керамическая формула глинозёма – Al₂O₃ • 2SiO₂. Намного проще, правда?

В принципе, если известна керамическая формула, то для керамики точная химическая формула уже не нужна. Поэтому мы будем с вами пользоваться только керамическими формулами для описания разных компонентов.

 

1.2 Моль и молярная масса

Один моль – это такой вес любого вещества, в котором имеется чётко определённое количество частичек, будь то атомы, молекулы или любые другие специфицированные частицы. Количество частиц в одном моле вещества равно числу Авогадро N_A=6,022х10²³ 1/моль. (1/моль значит «на один моль») Так как вес разных атомов (или других частиц) различается, а количество частиц в моле всегда одинаково, то и вес одного моля для каждого вещества свой. Сколько весит один моль вещества, говорит его молярная масса. Например 1 моль SiO₂ весит 60г, а один моль буры десятиводной весит 382г. В первом случае (SiO₂) в качестве частиц мы рассматривали молекулы SiO₂ , а во втором случае мы рассматриваем частицу химического соединения буры (с керамической формулой Na₂O • 2B₂O₃.)

Давайте посмотрим. Предположим теоретически, мы хотим провести реакцию между двумя веществами А и Б, чтобы получить новое вещество В. При этом мы знаем, что реакция проходит так, что на одну молекулу А используется две молекулы Б. То есть нам нужно взять в два раза больше вещества Б чем вещества А, но не в весе, а в количестве молекул. Чтобы не считать молекулы каждый раз, мы просто берём 1 моль вещества А и два моля вещества Б, потому что знаем, что там высчитанное количество молекул и получаем чистое новое вещество В без остатков исходных веществ. Сколько же это, один моль вещества А? Молярную массу вещества мы смотрим в таблице. Оказывается, что молярная масса вещества А – 100г/моль, а молярная масса вещества Б – 60г/моль.

Для проведения реакции мы, получается, берём 100г вещества А и 120г вещества Б, и получаем чистое вещество В. Конечно мы можем взять и пол моля А и один моль Б, или любое другое количество, которое нам нужно. Тогда просто молярные массы все умножаем на тот фактор, на сколько больше или меньше нам нужно.

Вот для такого простого решения проблемы и нужны моли и молярная масса.

Во второй главе я уже приводила таблицу с керамическими формулами и молярными массами разных веществ. Приведу её здесь ещё раз.
Таблица 1.1 Керамические формулы и молярные массы для керамических компонентов

 

Теперь мы приступим к самой глазурной математике. Сначала я хотела рассказать вам про формулу Зегера.

 

1.3 Формула Зегера

Формула Зегера(ФЗ) даёт нам возможность, в течении нескольких минут или часов понять процессы, которые в истории керамики постигались в течении тысячи лет. Её разработал Герман Зегер, немецкий керамист и технолог, живший и работающий в Берлине в середине 19го века. На сегодняшний день Герман Зегер многими считается отцом современной керамики.

Главная польза формулы Зегера в том, что с её помощью можно легко сопоставить между собой три группы оксидов металлов, из которых состоит любая глазурь, керамические массы или другие керамические материалы:

 

1. флюсы/модификаторы.

2. стабилизаторы

3. стеклообразователи

Этим трём группам более менее соответствуют и три вида оксидов, которые определены в химии:

 

1. основные оксиды: оксиды щелочных металлов и оксиды земельно-щёлочных металлов

2. амфотерные оксиды

3. кислотные оксиды.

Стеклообразователи (кислотные оксиды) ответственны за образование самой стекольной структуры, стабилизаторы (амфотерные оксиды) укрепляют эту структуру, а флюсы/модификаторы (основные оксиды) ослабляют структуру и изменяют её свойства. В зависимости от соотношения друг к другу этих групп, глазурь будет глянцевой/матовой, глухой/прозрачной или вовсе шершавой – не спёкшейся.

Формула Зегера выглядит вот так:

0.41 Na₂O
0.53 CaO
0.06 ZnO
----------------
1.0

0.41 Al₂O₃
0.82 B₂O₃

4.21 SiO₂

Это формула Зегера для глазури 629, боросиликатной, молочной, глянцевой глазури на температуру 1020-1050° C. (Многие номера моих глазурей изначально из книг, но чтобы не путаться, я их оставляю и здесь.)

Формула Зегера (ФЗ) состоит из трёх колонок, в которых показаны имеющиеся в глазури оксиды, разделённые на группы: в левой колонке пишутся основные оксиды: оксиды щелочных и земельно-щёлочных металлов (щелочные оксиды и земельно-щёлочные оксиды), в средней колонке амфотерные оксиды, в правой колонке кислотные оксиды. Основные оксиды частенько называют щелочными оксидами, хотя это вносит некоторую путаницу – имеются в виду все основные оксиды, или только оксиды щелочных металлов? Но чаще всего из контекста понятно, что имеется в виду.

Количество оксидов в формуле Зегера указано в молях, но само слово «моль» там не пишется, для краткости.

Для лучшего обзора сумму колонки основных оксидов всегда приравнивают к единице. Красящие оксиды и другие добавки сверх рецепта приводят сразу под таблицей. Они тоже играют важную роль и иногда как-раз из-за них глазурь приобретает свой определённый характер.

В общем виде формула Зегера имеет следующую структуру (буква R заменяет символы различных металлов).

R₂O + RO R₂O₃ RO₂

Основные оксиды имеют форму R₂O для щелочных металлов и RO для земельно-щёлочных металлов. Амфотерные оксиды имеют форму R₂O₃, а кислотные оксиды форму RO₂. Это связано с их химическими характеристиками, и их местом в таблице Менделеева.

Все используемые в глазурях оксиды распределяются по колонкам следующим образом:

 

2. Расчёты

Чтобы пользоваться формулой Зегера, её нужно сначала получить. Или если уже имеется формула Зегера хорошей глазури, нужно знать, как из неё получить глазурный рецепт, который можно воплотить на практике. Те расчёты, которые для этого нужны, мы с вами сегодня и освоим. Начнём с пересчёта формулы Зегера в глазурный рецепт. Если вы вдруг читаете это статью без картинок, то картинки можно найти на сайте murtille.livejournal.com

 

2.1 Пересчёт формулы Зегера в полноценный глазурный рецепт.

Начнём с того, что у нас есть формула Зегера какой-нибудь хорошей глазури, и мы хотим из неё получить полноценный рецепт по которому можно будет смешать эту глазурь.

Для этого нам нужно сначала определиться, какие мы для этого хотим использовать компоненты. Конечно, соотношение оксидов в формуле Зегера уже определено, но эти оксиды содержатся в разных компонентах, и часто есть несколько возможностей, какие разные компоненты применить для того, чтобы воплотить эту глазурь на практике. На первый момент кажется, что перед нами стоит сложная комплексная задача – куча оксидов, в которые как-то нужно впихнуть имеющиеся компоненты. Но на самом деле задача проще, чем кажется:

 

· Во первых, автор ФЗ создавал глазурь из реально существующих компонентов, которых не так уж и много.

· Во вторых самих оксидов тоже не так много, и каждый присутствует только в 2-3 компонентах. Поэтому комбинаторика сужается практически до минимума.

Единственное, что нужно учесть, это то, что соотношение оксидов в компоненте должно подходить под соотношение оксидов в формуле Зегера. В формуле Зегера и в определённом компоненте количество оксидов может быть в таком соотношении, что компонент для формулы Зегера не подходит. Но так как оксиды имеются в разных компонентах, тогда нужно взять другой компонент. Например, B₂O₃ у нас имеется в буре, борате кальция и в колеманите. В буре соотношение оксида натрия и борной кислоты 1:2 (Na₂O • 2B₂O₃ ), в борате кальция соотношение оксида кальция и борной кислоты 1:1 (CaO • B₂O₃ ), а в колеманите соотношение оксида кальция и борной кислоты 2:3 (2СаO • 3B₂O₃ ). Нужно выбрать такой компонент, который даёт возможность воплотить имеющуюся формулу Зегера. В принципе, имея перед собой эти три возможности, нетрудно догадаться, какая из них может подойти. (Чаще всего в глазури CaO, Na₂O и B₂O₃ встречаются вместе). Но если этого момента не знать, то можно долго бороться с неподходящим соотношением.

Итак, приступим. Возьмём вышеуказанную формулу Зегера.

Глазурь 629
боросиликатная, молочная, глянцевая глазурь на температуру 1020-1050° C.

0.413 Na₂O
0.522 CaO
0.064 ZnO
----------------
1.0

0.405 Al₂O₃
0.82 B₂O₃

4.208 SiO₂

Алгоритм действий таков:

Сначала определяемся, какие компоненты будем использовать. Нужно проверить, подходит ли соотношение оксидов в компонентах к соотношению в формуле Зегера, и есть ли вообще эти компоненты в наличии.

 

1. Рисуем таблицу для облегчения расчёта и вписываем туда выбранные компоненты и их молярные массы.

2. Вписываем туда те оксиды из формулы Зегера, которые мы этими компонентами добавим.

3. Пересчитываем оксиды формулы Зегера в граммы компонента. У нас получается рецепт в граммах.

4. Приравниваем общий вес к 100г, чтобы иметь процентное соотношение компонентов друг к другу. (Если у нас всего 100г, то это так же, как если у нас 100%.) Для рецепта на 100г всегда легко посчитать и большее количество глазури, и сравнить разные рецепты и добавить красители, на которых чаще всего указано сколько добавить % от сухого вещества глазури.

Для нашего примера мы действуем следующим образом:

Сначала выбираем компоненты, которые нам дадут нужные оксиды. Na₂O и B₂O₃ у нас есть в буре десятиводной, Al₂O₃ и часть SiO₂ в каолине, CaO в мелу. Остаётся остаток SiO2 – возьмём кварцевую муку, и ZnO, который добавим в чистом виде.

 

1. Для пересчёта в граммы делаем таблицу для удобства и обзора расчётов. Вносим в неё сначала компоненты и их молярную массу (молярную массу смотрим в таблице).

2. В эту таблицу вписываем те количества оксидов из формулы Зегера, которые мы этими компонентами добавим. Просто списываем из ФЗ. Только если количество одного оксида мы покрываем двумя разными компонентами, то нужно это учесть. К примеру SiO2: с каолином мы уже добавили 0.81 SiO2, осталось 3.398 моль, которые ещё нужно внести с помощью кварцевой муки.

3. Чтобы посчитать вес компонентов в граммах, мы его молярную массу умножаем на количество молей того оксида, который в этом компоненте присутствует в однократном размере.

Рис. 1 Представим себе буру в шариках.

Почему в однократном размере? Посмотрим на примере буры. Нас интересует количество частиц буры, которое мы должны добавить, то есть количество молей буры.
В одной частице буры одна частица Na₂O и две частицы B₂O₃. Соответственно, буры в молях нужно столько же, сколько Na₂O в молях, а это 0,413.
Также дело обстоит и с другими компонентами.

 

Небольшой экскурс в сторону от нашей глазури.
У минерала колеманита керамическая формула 2СаО • 3B2O3. Если мы собираемся использовать этот материал, чтобы воплотит определённую формулу Зегера,
то количество молей какого оксида мы возьмём для расчёта? Предположим для этого, что весь CaO и весь B2O3 в формуле Зегера мы хотим внести с помощью колеманита.

-> Мы возьмём половину количества CaO, или треть количества B2O3, так как частиц колеманита нам нужно как раз в два раза меньше, чем частиц CaO, или в три раза меньше чем B2O3.

 

Продолжим в нашем примере. Для расчёта веса буры мы берём 0.413 молей. Для каолина мы берём количество молей Al₂O₃ , это 0.405. (У каолина керамическая формула Al₂O₃ • 2SiO₂, соответственно в одном моле каолина один моль Al₂O₃ и два моля SiO₂.)

С молями разобрались. Умножаем правильное количество молей на молярную массу компонента, и вписываем результат в соседнюю колонку.

Вот что у нас получается в результате:

4. В принципе всё, но важно ещё пересчитать это дело на 100г, чтобы потом удобнее было этим пользоваться. Пересчитываем, разделив каждое значение на общую сумму и умножив на 100%.

157.766г / 523.52г * 100% = 30.14%

Вот конечный результат нашего расчёта. Все кривые числа округлили до целых. (Вы же не будете взвешивать 0.01г, тем более что это на данный момент совершенно не повлияет на результат). То что мы получили в процентах, также является действительным и в граммах, только с общей суммой в 100г.

Наш рецепт получается таков: