Художественная керамика

Футеровка и нагреватель  определяют максимальную температуру, которую можно развить в камере. Чем выше требуется температура, тем более высокого класса должны быть огнеупоры, что сразу и, заметим, резко сказывается на стоимости  печи. Иногда камера отделена от нагревателя  дополнительной футеровкой, называемой муфелем. (Не следует называть муфелями все подряд маленькие печи!)

Регулятор содержит устройство для измерения температуры, которым  обычно является термопара, устройство регулирования мощности нагревателя  и управляющее устройство, согласующее действие двух первых.

Однократный обжиг.

Однократный обжиг - это когда  на высушенное изделие наносят глазурь  и обжигают все в один прием, объединяя  утильный и политой обжиги. Это мечта любого производственного экономиста: · только один раз тратится энергия на нагрев; · ставка изделий в печь и их выемка производится один раз; · не нужен промежуточный склад утиля; · цикл от сырца до готового изделия сокращается вдвое, т.е. меньше относительные затраты на аренду площадей и зарплату за счет повышения производительности. В принципе, если не считать совсем низкотемпературный декорирующий обжиг, однократно можно обжечь любой материал. Однако: · приходится наносить и подглазурный рисунок, и собственно глазурь на просто высушенное изделие, которое, конечно, не имеет прочности утиля; · из-за этого исключается машинная обработка, а руками надо все делать очень аккуратно, чтобы ничего не разбить; · глазурование методом окунания - наиболее экономный с точки зрения расхода глазурей - можно проводить только для маленьких изделий, делая большую паузу между глазурованием внутри и снаружи.

6. Глазури и Краски

Назначение глазурей –  прикрыть пористый черепок изделий  плотным и гладким слоем, придать  изделиям с плотным черепком повышенную механическую прочность и хороший  внешний вид, повысить химическую устойчивость, гарантировать электрические свойства, защитить подглазурпый декор от механического и химического воздействия, служить декоративным элементом, а также подложкой для над- и внутриглазурного декора.

По составу и физическим свойствам глазури представляют собой разновидности щёлочных, алюмосиликатных и алюмоборосиликатных стёкол, при введении в которые соединений с отличными от основной массы показателями преломления света они становятся непрозрачными, а при добавлений соединений с окрашивающими оксидами металлов приобретают способность поглощать свет. Прозрачные глазури – покрытия с однофазной микроструктурой, которые не обнаруживают признаков фазового разделения в световом и электронном микроскопах прозрачны по внешнему виду. При этом допускается наличие немногочисленных нерастворившихся кристаллов или газовых пузырьков, не влияющих на внешний вид глазурного покрытия вследствие очень малых размеров, составляющих менее 0,2 мкм.

Преимуществом прозрачных глазурей является возможность их использования  при подглазурном и надглазурном декорировании, а также способность окрашиваться керамическими жаростойкими пигментами и красящими оксидами металлов в яркие, сочные, чистых оттенков цвета. К недостаткам следует отнести то, что они снижают на 2-3% белизну ангоба или глазури основного слоя, а также отличаются повышенной склонностью к микротрещинам вследствие невысокой прочности однофазного стекла на растяжение.

Глушеные глазури позволяют маскировать окрашенный керамический черепок. Заглушенность или непрозрачность вызывается наличием в стекле глазури твердых или газообразных включений с коэффициентами преломления света больше или меньше коэффициента преломления самого стекла глазури, то есть обладающих оптической плотностью, отличающейся от плотности стеклофазы.

Вследствие различных  оптических свойств включений и основной стеклофазы падающий свет в глазури многократно преломляется, отражается и рассеивается, и покрытие становится непрозрачным. Чем больше доля отраженного и рассеянного света находится в видимой части спектра, тем более заглушенным будет глазурное покрытие. Для получения глушёных белых глазурей прозрачность исключают путём диспергирования кристаллических включений в стеклофазе в результате жидкофазного расслоения глазури - ликвации, а также путем искусственного получения в глазурном слое мельчайших газовых пузырьков.

Таким образом, по технологическим  свойствам глазури можно разделить  на прозрачные, глушеные, цветные.

В настоящее время повышенный интерес художники-дизайнеры проявляют  к матовым и полуматовым, глазурям, предназначенным для декорирования  керамических изделий. Предпочтение отдаётся полуматовым покрытиям с шёлковистой фактурой поверхности. Такие покрытия достаточно гладкие, обеспечивают хорошую очищаемость поверхности.

Матовость - явление оптическое, связанное с присутствием множества  плоскостей раздела, от которых свет отражается и рассеивается. Матовость  обусловлена выделением в глазурном  стекле, а также на поверхности  кристаллических соединений с выступающими гранями кристаллов, что обеспечивает высокие показатели химической и  термической устойчивости, механической прочности, достаточную стабильность декоративного эффекта. Матовость  глазурного покрытия вызвана мелкозернистой кристаллизацией на поверхности  слоя с выделением кристаллических  соединений, показатели преломления которых значительно отличаются от показателей преломления стеклофазы: волластонита, анортита, геленита, виллемита, диопсида и др.

Разница между показателями преломления данных минералов и  стекла значительна, но не так велика, как между показателями стекла и  соединений циркония, поэтому для  обеспечения матовости глушёных покрытий необходима высокая концентрация этих минералов при небольших размерах кристаллов. Последнее особенно важно, так как глазури с крупными (до десятков микрометров) кристаллами отличаются шероховатой поверхностью. Оптимальный размер кристаллов в матовых покрытиях не должен превышать 2 мкм, что обеспечивается большой способностью их к спонтанной кристаллизации и малой скоростью роста кристаллов.

По фактуре глушёные глазури делятся на блестящие и матовые.

Глазурь с волосяными трещинами (глазурь- кракле), благодаря которым она имеет более высокий температурный коэффициент линейного расширения, чем черепок. Трещины заполняют краской, после чего изделия повторно обжигают. Потечные глазури, которые часто бывают цветными, накладывают рядом или друг на друга кистью или пульверизатором; при этом они растекаются, образуя своеобразные оттенки. Авантюриновые глазури характеризуются мельчайшими кристалликами, кажущимися многочисленными мелкими золотистыми блестками.

Глазури разделяют:

по назначению — для  гончарной керамики, каменной керамики, фаянса, фарфора;

по виду сырья — свинцовые, полевошпатовые, глинистые;

по способу изготовления — налетные (соляные), фриттованные (предварительно сплавленные), сырые.

Легкоплавкие глазури  по способу приготовления делятся  на фриттованные и нефриттованные (сырые).

Фриттованные глазури  получают сплавлением смеси сырьевых материалов при температуре 1300-1450°С. Главное назначение фриттования - сплавление растворимых в воде компонентов фритты и перевод их в нерастворимое состояние. Следует иметь в виду, что температура плавления у фриттованных глазурей на 100-150 °С ниже по сравнению с сырой глазурью аналогичного состава, так как необходимые химические процессы образования силикатов и других соединений у фриттованных глазурей происходят уже во время их плавления. При приготовлении сырых глазурей, в отличие от фриттованных, шихтовую смесь загружают непосредственно в шаровую мельницу мокрого помола и после достижения необходимой тонины помола (остаток на сите №0063 К 0,1-0,2%) сливают в емкости-мешалки для хранения.

Нефриттованные глазури нашли наиболее широкое применение в производстве санитарно-технических изделий. Наиболее широко применяются матовые глазури. Поскольку покрытие на керамике, полученное на основе нефриттованных глазурей, также представляет собой стекловидный слой, то в отношении его можно применять известные положения стеклообразного состояния. Необходимо учитывать, что при термообработке покрытия на основе фритты в условиях обжига происходят преимущественно процессы плавления глазури и взаимодействия ее с керамической основой, в то время как при обжиге сырой глазури непосредственно на поверхности керамического черепка протекают процессы разложения сырья, полиморфные превращения, стеклообразование и кристаллизация расплава, а также происходит взаимодействие с керамической основой.

Нефриттованные глазури применяются в основном для декорирования фарфоровых, реже фаянсовых изделий, изделий технической керамики и характеризуются высокой температурой формирования покрытий.

Керамические  краски и их нанесение.

Подглазурные краски наносятся на сырое или предварительно обожженное изделие. Их цветовая палитра ограничена устойчивостью красок к действию высокой температуры и разной газовой среды. В России различают 2 группы подглазурных керамических красок: для фаянса, майолики и каменной керамики с температурой второго обжига до 1250оС и для каменной керамики и фарфора с температурой второго обжига выше 1250оС. Это деление довольно условно.

Для подглазурного декорирования используют также соли - растворы нитратов, хлоридов и сульфатаов металлов с добавками вязких веществ (декстрин, сахар, глицерин и т.п.). "Соли" позволяют получать мягкие акварельные рисунки с расплывом контура. Смешиванием основных растворов солей составляют цветовую палитру, оттенки и яркость цветов регулируют концентрацией солей.

Надглазурные краски наносят на глазурованное изделие, прошедшее второй обжиг. Для их закрепления на поверхности глазури проводят третий обжиг, называемый декорирующим или муфельным. Его лучше проводить в муфельной газовой или электрической печи, где практически исключено негативное влияние восстановительной газовой среды на пигменты.

Надглазурные краски обладают широкой палитрой цветов, так как температура третьего обжига невысока относительно обжига подглазурных красок. В России различают 3 группы надглазурных красок с температурами обжига 775±15оС, 805±15оС и 815±10оС. В Европе пользуются классификацией красок на 2 группы с температурами обжига 650-850оС и выше 850оС. Так как краски закрепляются на поверхности глазури, то флюсы, применяемые в них, должны отвечать следующим требованиям. Флюс должен придавать хороший блеск краске, исключение составляют краски с матовым эффектом. Флюс должен обеспечивать необходимое сцепление с поверхностью глазури и не ухудшать окрашивающие свойства пигмента. В качестве флюсов для надглазурных красок применяют прозрачные бесцветные стекла.

К надглазурным краскам предъявляются жесткие гигиенические требования, так как именно они содержат наиболее вредные для организма вещества и часто непосредственно контактируют с пищей. Их безопасность характеризуют устойчивостью к действию кислот (обычно к раствору уксусной кислоты): после продолжительного действия кислоты измеряют концентрацию переходящих в раствор ионов (например, свинца, кадмия, селена), относя ее к площади рисунка, нанесенного на изделие.Измеренные значения выделения ионов металлов не должны превышать значений, установленных гигиеническими нормативами.

Краски содержат примерно 20% пигмента. Коллекция красок, подобранная  по оттенкам и условиям нанесения (температуре  и др.) составляет палитру-основу для  работы декоратора - художника или  дизайнера. Толщина слоя краски до обжига составляет 50 - 100 мкм, после обжига - 20 мкм.

С давних времен особой популярностью  пользуются люстры - тонкие пленки металлов и их оксидов с характерным  жемчужным или перламутровым  блеском. Для создания такого эффекта  на глазурованное обоженное изделие наносят резинаты (смоляные мыла) металлов, которые получают сплавлением нитратов тяжелых металлов с канифолью и растворением в масле, скипидаре. В процессе обжига при температурах 700 - 750оС соединения металлов образуют тонкие блестящие пленки.

Подлинный блеск драгоценностей получают, нанося на слой глазури препараты  драгоценных металлов - золота, платины, серебра. Они бывают в жидком и  порошкообразном виде. Жидкие препараты - это суспензии в различных  органических средах органических соединений металлов или собственно металлов, находящихся в тонкодисперсном  состоянии. Например, "жидкое золото" - это органические соединения золота (резинат золота, "харц") с добавками, растворенные в смеси нитробензола, хлороформа и эфирных масел.

Отечественный препарат жидкого  золота, разработанный в России в 20-х годах прошлого века, является одним из лучших препаратов в мире.

По содержанию золота жидкие препараты различаются на препараты 10% и 12% концентрации. Препараты жидкого  серебра содержат около 20% металла, но применяются крайне редко. Для  получения "серебряных" покрытий используют препараты платины или  палладия.

Для надглазурного декорировани иногда применяют особые надглазурные эмали - смесь надглазурных красок с вязким флюсом, позволяющим сохранять при обжиге четкие контуры. Особое значение имеют внутриглазурные или межглазурные керамические краски, которые в процессе третьего обжига вплавляются в глазурь. Они отличаются высокими температурами третьего обжига (поэтому их по-другому называют "красками высокого огня") и обладают повышенной стойкостью.

7. Основные способы декорирования изделия

Декорирование. Приемы художественной обработки керамических изделий  в большой мере обусловлены особенностями  материала, свойством глины. Таковыми являются роспись ручным способом, гравировка, сграффито, фляндровка, “мрамор”, лепка, лощение, резерваж и другие.

Роспись — наиболее широко применяемый способ художественной обработки. Расписывают ангобом  — тонкорастертой жидкой глиной, белой или с примесью красителей. Рисунок ангобом наносят только на сырой черепок (19—20 % влажности). Пересушенное изделие расписывать нельзя, так как ангоб при сушке и обжиге опадает

Для лепки необходимы обычные  скульптурные стеки — металлические  и деревянные. Кроме этого, при  работе необходима грецкая губка (мягкая тряпка, резиновая губка) для удаления ангоба.