Составление матовых керамических глазурей: химия и режим обжига

Матовые и сатиновые керамические глазури пользуются огромным спросом среди мастеров-керамистов благодаря своей приятной тактильности и современному внешнему виду. Однако создание качественной матовой глазури, устойчивой к царапинам и безопасной для контакта с пищей, требует понимания физико-химических процессов, а не просто недожога изделия.

Химия матового покрытия

Настоящая техническая матовость не имеет ничего общего с недоплавленной глазурью. Она возникает в результате кристаллизации: во время остывания печи в стеклянной матрице образуются микроскопические кристаллы, которые преломляют свет в разных направлениях, убирая глянцевый блеск.

Существует три основных способа получения матовой поверхности:

• Глиноземистая матовость (High $Al_2O_3$): Высокое содержание оксида алюминия относительно оксида кремния препятствует формированию гладкого стекла. Такие глазури отличает высокая прочность и химическая стойкость.
• Коррекция соотношения Silica/Alumina: Молярное соотношение диоксида кремния ($SiO_2$) к оксиду алюминия ($Al_2O_3$) в пределах от 5:1 до 6:1 при обжиге на Cone 6 ($1220^\circ C$) дает стабильное сатиновое покрытие.
• Кристаллическая матовость (Щелочноземельная): Высокое содержание оксидов кальция ($CaO$) или магния ($MgO$) приводит к выделению микрокристаллов (например, диопсида) при охлаждении.

Формирование безопасного покрытия для посуды

Не каждая матовая глазурь подходит для кухонной посуды (тарелок, чашек и пиал). Шероховатые матовые покрытия могут иметь открытые поры, в которых скапливаются остатки пищи, или оставлять следы от металлических приборов.

Правила создания безопасной матовой глазури:

1. Контроль флюсов: Избегайте избытка нестабильных флюсов. Избыток бария или лития снижает химическую стойкость стекла.
2. Достаточный уровень диоксида кремния: Уровень $SiO_2$ ниже 2.5 моль в формуле UMF делает покрытие мягким и склонным к царапинам.
3. Тест на кислотостойкость: Погрузите обожженный образец в лимонный сок или уксус на 24 часа. Изменение цвета или появление блеска указывает на выщелачивание оксидов.

Режим обжига и контролируемое охлаждение

Скорость остывания печи играет ключевую роль в формировании размера кристаллов. Слишком быстрое охлаждение фиксирует глазурь в жидком (стеклообразном) состоянии до того, как кристаллы успеют вырасти, превращая матовую глазурь в глянцевую.

Оптимальный график обжига для сатинового финиша:

• Контролируемое снижение температуры: После достижения пиковой температуры (например, $1220^\circ C$) выстройте охлаждение со скоростью $80^\circ C$–$100^\circ C$ в час до $900^\circ C$.
• Выдержка (Soak): Сделайте полку (выдержку) 15–20 минут при $1050^\circ C$ для равномерной кристаллизации силикатов кальция и магния.

Устранение дефектов: Следы от приборов и наколы

Из-за высокой вязкости расплава матовые глазури более склонны к дефектам поверхности.

• Следы от столовых приборов (Cutlery Marking): Темные полосы от ножей и вилок означают, что поверхность слишком абразивна. Уменьшите содержание $MgO$ или $CaO$ и слегка увеличьте $Al_2O_3$.
• Наколы и пузыри (Pinholes): Глиноземистые глазури плохо затягивают пузырьки газов. Увеличьте выдержку на пиковой температуре на 10–15 минут, чтобы газы успели покинуть черепок до начала затвердевания глазури.

Составление матовых керамических глазурей: химия и режим обжига | Mooteza