tagphoto / Getty Images
Når en ovn fyrer op og køler ned, ændrer temperaturen nogle dybe ændringer i leret. Leret går fra dette bløde, helt skrøbelige stof til et, der er stenhårdt, uigennemtrængeligt for vand, vind og tid. Ændringen er næsten mystisk i sin komplette metamorfose og kan betragtes som hvis den ikke var så almindelig.
-
Atmosfærisk tørring
Når keramik anbringes i ovnen, er det næsten altid knogletørre. Der er dog stadig vand fanget i mellemrummet mellem lerpartiklerne.
Da leret langsomt opvarmes, fordamper dette vand ud af leret. Hvis leret opvarmes for hurtigt, vil vandet blive til damp lige inde i lerlegemet og ekspandere med en eksplosiv effekt på potten.
Når vandets kogepunkt (212 F og 100 C ved havets overflade) er nået, skal alt det atmosfæriske vand have fordampet ud af lerlegemet. Dette vil resultere i komprimering af ler og lidt minimal krympning.
-
Afbrænding af kulstof og svovl
Alle lerlegemer indeholder et eller andet mål for kulstof, organiske materialer og svovl. Disse brænder af mellem 572 F og 1470 F (300 C og 800 C). Hvis der af en eller anden grund - såsom dårlig ventilation inden i ovnen - ikke er i stand til at brænde ud af lerlegemet, vil der forekomme kulstofkern. Dette vil svække lerlegemet betydeligt.
-
Kemisk kombineret vand drives af
Ler kan karakteriseres som værende et molekyle af aluminiumoxid og to molekyler af siliciumdioxid bundet til to vandmolekyler. Selv efter at det atmosfæriske vand er væk, indeholder leret stadig ca. 14 procent kemisk bundet vand efter vægt. Gryden bliver væsentligt lettere, men uden fysisk svind.
Denne kemisk kombinerede vandbinding løsnes, når den opvarmes. Overlappende kulstof og svovl brænder ud, det kemisk bundne vand undslipper fra lerlegemet mellem 660 F og 1470 F (350 C og 800 C). Hvis vandet opvarmes for hurtigt, kan det igen forårsage eksplosiv produktion af damp inde i lerlegemet. Det skyldes alle disse ændringer (og mere), at fyringsplanen skal muliggøre en langsom opvarmning af varmen.
-
Inversion af kvarts forekommer
Potters kalder det silica, men siliciumoxid er også kendt som kvarts. Kvarts har en krystallinsk struktur, der ændrer sig ved specifikke temperaturer. Disse ændringer kaldes inversioner. En sådan inversion forekommer ved 1060 F (573 C).
Ændringen i krystallinsk struktur vil faktisk medføre, at keramikken øges i størrelse med 2 procent under opvarmning og mister disse 2 procent, når det køler af. Ware er skrøbelig under denne kvartsinversion, og ovnens temperatur skal hæves (og senere afkøles) langsomt gennem forandringen.
-
Sintring
Inden glasfremstillingsoxiderne begynder at smelte, vil lerpartiklerne allerede klæbe til hinanden. Begyndende ved ca. 1650 F (900 C) begynder lerpartiklerne at smelte sammen. Denne cementeringsproces kaldes sintring. Efter at keramikken er sintret, er det ikke længere virkelig ler, men er blevet et keramisk materiale.
Bisque fyring udføres normalt ved ca. 1730 F (945 C), efter at varen er sintret, men er stadig porøs og endnu ikke forglasset. Dette gør det muligt for våde, rå glasurer at klæbe sig til keramikken uden at det går i opløsning.
-
Vitrifikation og modenhed
Modningen af en lerlegeme er en balance mellem forglasningen af kroppen for at skabe hårdhed og holdbarhed og så meget forglasning, at varen begynder at deformere, falde ned eller endda plaske på ovnhylden.
Vitrifikering er en gradvis proces, hvor de materialer, der smelter let, gør det. De opløses og udfylder mellemrummene mellem de mere ildfaste partikler. De smeltede materialer fremmer yderligere smeltning såvel som komprimering og styrkelse af lerlegemet.
Det er også i dette trin, at mullit (aluminiumsilicat) dannes. Disse er lange, nålelignende krystaller, der fungerer som bindemidler, der strikker og styrker lerlegemet yderligere.
-
Modningstemperaturer
Temperaturen, som et ler affyres til, gør en enorm forskel. En ler fyret ved en temperatur kan være blød og porøs, mens den samme ler fyret ved en højere temperatur kan være hård og uigennemtrængelig.
Det er også bydende nødvendigt at bemærke, at forskellige ler modnes ved forskellige temperaturer afhængigt af deres sammensætning. En rød fajance indeholder en stor mængde jern, der fungerer som en flux. En lerlegemlegeme kan affyre til modenhed ved ca. 1830 F (1000 C) og kan smelte ved 2280 F (1250 C). På den anden side kan en porcelænslegeme lavet af ren kaolin muligvis ikke modnes før omkring 2500 F (1390 C) og ikke smelte før over 1800 F (1800 C).
-
Under køling
Der er en anden begivenhed, som ler går igennem, når den afkøles. Det er den pludselige krympning af cristobalit - en krystallinsk form af silica - når den afkøles forbi 220 C (420 F). Cristobalite findes i alle lerlegemer, så man skal sørge for at køle ovnen langsomt, når den bevæger sig gennem denne kritiske temperatur. Ellers udvikler potter revner.