פתרון סדקים בגלזורה: מדריך כימיה ושריפה בסטודיו לקרמיקה

סדקים דקים בגלזורה (Crazing) הם אחת הבעיות הנפוצות ביותר בקדרות וקרמיקה. מדובר ברשת צפופה של סדקים קטנים הנוצרים בתוך שכבת הזכוכית המשויפת לחרס. מעבר לפגיעה האסתטית כאשר המטרה היא גימור חלק, סדקים אלו פוגעים באיטום של הכלי, מאפשרים חדירת נוזלים ועשויים לחשוף כלי אוכל להצטברות חיידקים.

הסיבה המרכזית לתופעה היא חוסר התאמה במקדם ההתפשטות התרמית בין הגלזורה לבין גוף החמר (חימר). כאשר הגלזורה מתכווצת במהירות רבה יותר מהחמר במהלך הקירור בתנור, נוצר בה מאמץ מתיחה שגורם לשבירת שכבת הזכוכית.

זיהוי הגורמים לסדקים בגלזורה

הבנת המכניקה של התפשטות תרמית חיונית לפתרון הבעיה:

• מקדם התפשטות תרמית (CTE) גבוה: הגלזורה מתכווצת יותר מדי בזמן הקירור.
• תת-שריפה של גוף החמר: חמר שלא הגיע לדרגת ויטריפיקציה (זגוגיות) מלאה מתנהג באופן שונה מהמתוכנן ומשנה את יחס ההתכווצות.
• התפשטות לחות לאורך זמן: במוצרי קרמיקה נמוכת-טמפרטורה (קרמיקה עדינה/Earthenware), החמר הספוגי סופג לחות מהאוויר ומתרחב מעט, מה שמוביל לסדקים בגלזורה שבועות או חודשים לאחר השריפה.

התאמת כימיית הגלזורה להפחתת התפשטות

כדי לתקן גלזורה מסדקת, יש להפחית את מקדם ההתפשטות התרמית של התרכובת:

• הפחתת תחמוצות ממיסות בעלות התפשטות גבוהה: נתרן ($Na_2O$) ואשלגן ($K_2O$) מציגים את מקדם ההתפשטות הגבוה ביותר. מומלץ להפחית חומרי גלם כמו נפלין סיאניט (Nepheline Syenite) או פלדספר אשלגני.
• הגדלת אחוז הסיליקה ($SiO_2$): הסיליקה היא רכיב זכוכיתי בעל התפשטות תרמית נמוכה מאד. הוספה הדרגתית של 2% עד 5% סיליקה למתכון הגלזורה מורידה את התפשטות הגלזורה ומאזנת את המאמצים.
• הוספת תחמוצת מגנזיום ($MgO$) או אבץ ($ZnO$): החלפת חלק מתחמוצת הסידן ($CaO$) במגנזיום (באמצעות טלק או דולומיט) בשריפות טמפרטורה בינונית וגבוהה תורמת להורדת ההתפשטות התרמית.

שינויים בגוף החמר ובפרופיל השריפה

כאשר משתמשים בגלזורות מוכנות מראש ולא ניתן לשנות את הרכבן, מומלץ לבצע התאמות בטכניקת העבודה בסטודיו:

• שימוש בקונוסים תרמיים: ודאו שהתנור מגיע לטמפרטורה ולצפיפות החום הנכונות. תת-שריפה היא סיבה מרכזית לסדקים. עבודה לפי קונוס מראה (Pyrometric Cones) מדויקת יותר מנתוני בקר דיגיטלי בלבד.
• הארכת קצב הקירור: קירור מהיר מדי בתנור מונע מהגלזורה והחמר להסתגל לשינויי הפאזה של הקוורץ. הגדירו שלב קירור מבוקר בתוכנית השריפה.
• הוספת קוורץ לגוף החמר: בעבודה עם חמרים בייצור עצמי, הגדלת אחוז הקוורץ (Silica Flour 200 mesh) מגבירה את יצירת הקריסטובליט, המכווץ את החמר בטמפרטורה של כ-220°C ומכניס את הגלזורה למצב דחיסה רצוי.

בדיקת עמידות והתאמה של גלזורות

לאחר ביצוע השינויים, בצעו בדיקת ההלם התרמי (Thermal Shock Test). הכניסו כלי מוגמר לתנור אפייה ביתי בטמפרטורה של 150 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות, ומיד לאחר מכן הטיפו אותו לתוך דלי מים עם קרח.

מרחו דיו כתיבה שחור על פני השטח ונגבו אותו. אם הדיו אינו נלכד בסדקים מיקרוסקופיים, הגלזורה מותאמת היטב לגוף החמר ובטוחה לשימוש יומיומי.

פתרון סדקים בגלזורה: מדריך כימיה ושריפה בסטודיו לקרמיקה | Mooteza