Как делают керамику. Керамика. Технология изготовления керамики в домашних условиях. Технология изготовления керамических изделий

11023 0

Был в истории нашей страны период, когда сделать какую либо вещь своими руками, заставляла суровая действительность, а именно отсутствие необходимого изделия в торговой сети, и единственной возможностью стать обладателем того или иного предмета, это было изготовить его из чего либо в домашних условиях.

Основным компонентом для керамической плитки является глина

Сейчас же современная промышленность и торговля обеспечивает потребителей любой номенклатурой товара, в том числе и удовлетворяет запросы покупателей на рынке отделочных материалов. Керамическая плитка представлена во всех мыслимых и не мыслимых видах, размерах и расцветках.

Казалось бы что проще: приходи, выбирай, покупай, укладывай, но этот вариант устраивает не всех, в наш стремительный век стандартизации и типовых решений, хочется выделить свою индивидуальность хотя бы в отделке того или иного помещения. И отсюда возникает вопрос, а можно ли сделать керамическую плитку в домашних условиях своими руками, реализуя собственные задумки, оформления внутреннего пространства ванной или кухни. Томить не будем. Отвечаем. Да можно, но при соблюдении некоторых несложных условий, о которых ниже.

Что нужно для организации производства керамики

В первую очередь, необходимо обладать большим желанием, терпением и уверенностью в положительном результате, а также иметь в наличии необходимые материалы, инструменты, приспособления и оборудование. Возможно, не всё у вас получится сразу, но потраченные усилия в конечном итоге дадут возможность гордиться гордится собой, демонстрируя друзьям и знакомым такое, довольно технологичное изделие, как керамическая плитка, выполненная из глины своими руками.

Глиняная керамическая плитка ручной работы

Выбор сырья

Из чего делают любую керамику, наверно знают все, основным компонентом является глина. А вот о том, какие существуют виды глины, их свойства и возможность использования для изготовления керамической плитки своими руками. По составу, свойствам и области применения глины делятся на четыре группы:

Грубокерамические. Содержат большое количество примесей в виде гальки и песка, а также гипсовых и известковых включений. Используется для изготовления кирпича, черепицы, посуды и керамзита.
Огнеупорные и тугоплавкие. Имеют высокое содержание глинозёма, обладают хорошей пластичностью и высокой степенью огнеупорности. Применяются при изготовлении огнеупорного кирпича и различной керамики.
Каолиновые. Малопластичные глины, используются в бумажном и резиновом производстве и как добавка для изготовления фаянсовых изделий.
Монтмориллонитовые. Главной особенностью является их высокая пластичность, применяется как бурильный раствор, в металлургии и пищевой промышленности.

Пластичность это способность глины приобретать любую форму, и сохранять её по мере высыхания.

Также глины делят на «жирные» и «тощие». Первые являются пластичными и изделиям из них можно придать любую форму, но чтобы сделать керамику своими руками в домашних условиях, необходимо провести подготовку глины, для чего исходный материал разбавляется до необходимого состава песком, шамотом или молотой пемзой.

Не следует брать слишком «жирную» глину, лучше среднепластичную

Выбор инструментов и материалов

Решив сделать кафельную, или обычную керамическую плитку своими руками вам понадобится:

сырьё: глина, наполнитель для разбавления, в случае если глина жирная, вода;
форма для производства будущей плитки;
клише для образования оттиска рисунка или барельефа на лицевой стороне изделия;
лопатка, совок, мастерок;
сетка для армирования изделия.

Этапы изготовления керамики

Технология производства керамической плитки своими руками состоит из следующих этапов:

Берётся глина средней пластичности, засыпается в ёмкость и заливается водой. После нескольких дней замачивания, глина перемешивается и разминается. Затем через мелкое сито, материал перетирается в другую ёмкость и после чего масса распределяется на старые газеты или тряпку слоем в 10-15 мм. По достижению глиной нужной густоты, её перемешивают и убирают в полиэтиленовый пакет.
Подготовленный таким образом материал укладывается в формы и уплотняется, сделать это нужно так, чтобы уровень формовочной массы совпадал с краями формы, для чего излишки материала срезаются ножом или резаком.

Наиболее качественные формы делают из полиуретана, изделия получаются достаточно ровные с одинаковыми параметрами.

Далее технология изготовления керамической плитки своими руками, переходит в этап предварительной просушки. Длится он до приобретения массой более светлого оттенка и зависит этот период от температуры окружающей среды и влажности. В результате получается плитка–сырец. Если что-то у вас пошло не так, то на этой стадии можно ещё исправить ситуацию, для чего испорченный полуфабрикат замачивается водой, и процедуру формовки начинают сначала.
Процесс обжига плитки сырца наиболее технологичный этап, ведь полуфабрикат нужно подвергнуть воздействию высокой температуры порядка 1000-1200 градусов, для чего потребуется специальное оборудование. Чтобы сделать керамическую плитку своими руками можно ограничиться температурой и в 850-900 градусов, которая достигается в электрической муфельной печи. Технология производства допускает это, при условии наличия в составе глиняной массы пемзы, которая спекается при указанной температуре. Такой первичный обжиг называется бисквитным за некоторое сходство в полученной мелкопористой структуре заготовки, после выпаривания из неё воды. Керамическая заготовка при этом уже приобрела необходимую твёрдость и прочность. Называется такое изделие терракотой.

Этапы технологии: изготовление сырца, обжиг керамики и нанесение декоративного слоя

Если же вы хотите сделать своими руками майолику, то есть обожжённую керамику, с лицевой стороны, покрытой глазурью, а проще говоря, кафельную плитку, то технология производства на этом не заканчивается. Необходимо сделать ещё один обжиг, но уже с глазурью, для чего приготавливается многокомпонентная смесь, основными составляющими которой являются стекло, каолин и триполефосфат в виде порошка. Все компоненты перемешиваются и разводятся водой. Полученная смесь, кистью или методом обливания заготовки, распределяется по изделию, и делают второй обжиг.

Особое внимание нужно уделить контролю за температурой процесса, она не должна выше температуры первичного обжига. В противном случае глазурованная поверхность может быть испорчена или же произойдёт спекание терракотовой заготовки.

Такая технология изготовления кафельной плитки позволяет создавать уникальные композиции на глянцевой поверхности изделия, для чего используют разные составы глазури. В случае, когда выполнение глазури с обжигом вам не подходит по каким либо причинам, то сделать своими руками привлекательную, гладкую и блестящую поверхность, можно обработав заготовку эмалью или лаком.

И так если статья дочитана до конца, и трудности производства из глины керамической плитки своими руками, отражённые в этом пособии, вас не испугали, то честь вам и хвала. Ведь зная из чего и как изготовить столь уникальный отделочный материал, оригинальность и индивидуальность облицовки, а также восторги ваших друзей и знакомых, вам обеспечены.

Превращение глины в самый обыкновенный кухонный горшок - удивительный процесс.

В самом деле, сравните кусок глины с глиняным черепком.Глина - рассыпчатая, рыхлая. Черепок - плотный, крепкий.Глина от воды размокает, превращается в тесто. Черепок от воды не изменяется.Глине можно придать какую угодно форму: ее можно лепить, раскатывать в пластинки, скручивать в жгуты. Форму черепка изменить нельзя, если не расколотить его на куски.

Чтобы во всем этом разобраться, попробуем сами сделать глиняный горшок. Это совсем не так трудно. Говорят же, что "не боги горшки обжигают".

Чтобы вылепить из глины горшок, нужно первым делом приготовить глиняное тесто - смешать глину с водой. Но мы ничего не будем принимать н.а веру, а спросим: нельзя ли обойтись без воды?

Оказывается, можно. Изобретен пресс, который формует глиняные изделия - черепицу, посуду, плитки для полов - без единой капли воды. Сухая глина помещается в стальную форму и прессуется стальным штампом. Правда, для этого требуется огромное давление - в двести атмосфер. Знаете ли вы, что это значит?Чтобы сдавить с такой силойкнигу, понадобилось бы поставить на нее один над другим четыре товарных вагона, нагруженных доверху. Но у нас с вами такого пресса нет. Руками сдавить глину с такой силой, конечно, невозможно.

Так же как масло уменьшает трение в машинах, так и вода в глиняном тесте уменьшает трение между отдельными частичками глины. А ведь формовка в том и состоит, чтобы передвигать частички, заставляя их располагаться так, как нам надо. И притом вода не дает им рассыпаться, а держит их одну около другой.

Но этого мало: формуя глиняное изделие под прессом, мы не только придаем ему форму, но и сжимаем его, делаем его более плотным. И в этом помогает нам вода.

Если сделанное из глиняного теста изделие высушить, вода испарится. А оттого, что частички глины сближаются, изделие становится более плотным.Глиняный кирпичик может при усыхании укоротиться на целую четверть.

Плохо только, что, усыхая, глиняное изделие очень часто трескается, как дно высохшей лужи. Вам, вероятно, приходилось видеть трещины на подсохшей после дождя глинистой почве. Они напоминают те огромные расселины, которые образуются на поверхности земли во время землетрясения.

Высохшая потрескавшаяся глина

Чтобы глина при высыхании не трескалась, к ней прибавляют песок. Зерна песка, сидящие там и сям в глине, скрепляют ее, как прочный каркас или скелет, и не дают ей съеживаться чересчур сильно.

После того как мы все это уразумели, можно приняться за работу.Достанем кусочек глины, добавим к ней воды - примерно третью часть - и разомнем. Если воды прибавить больше, тесто будет пачкать руки; если меньше, оно будет рассыпаться.

К тесту прибавим немного очень мелкого песка. Хорошенько замесим, чтобы песок не был виден. Остается вылепить горшочек.

С первого раза тесто может и не удаться - ведь глина бывает разная. Одна глина требует больше песку, другая меньше. Состав теста лучше всего определить опытом. Не выйдет один горшочек, сделаем другой - пока не получится то, что нужно.

Вот горшочек и вылеплен. Но какой он неправильный, неказистый! Если на него посмотреть сверху, видно, что он не круглый, а вытянутый, как лицо человека с опухшей щекой.

Да и трудно было бы сделать лучше. Ведь совсем не легко сделать на глаз так, чтобы стенки повсюду одинаково отстояли от середины. Это все равно что нарисовать круг без циркуля.

Гончары формуют горшки на особом станке. Гончарный станок - это круглая доска, вращающаяся на оси. Приводится он в движение ногой.

Гончар кладет кусок теста на середину доски и, вдавив большой палец внутрь теста, придерживает его остальными пальцами снаружи. Вращаясь, тесто трется о пальцы гончара и выравнивается в круглую стенку. Это все равно, как если бы мы начертили круг, держа циркуль неподвижно и вращая бумагу. Циркуль - это неподвижная рука гончара, а вращающаяся бумага - это круглая дощечка гончарного станка.

Хорошо ли, плохо ли, но горшочек вылеплен. Поставим его дня на два сохнуть куда-нибудь на полку.

Когда он подсохнет, надо будет его обжечь. Если горшочек не обжечь, в него нельзя будет наливать воду. Ведь от воды необожженная глина опять превратится в тесто. Хорош был бы горшок, который от воды размок бы и расползся в кашу!

Поставим горшочек в печь на раскаленные уголья.

Тут может случиться одна неприятность. Если горшочек плохо высушен, он развалится.

От жара вода, которая осталась в глине, превратится в пар. А так как пар занимает во много раз больше места, чем вода, он разорвет стенки горшка и выйдет на волю. Чтобы этого не произошло, горшочек должен быть хорошо высушен.

Пока он будет стоять в печке, сообразим, зачем мы его туда запрятали.

Во время обжига частички глины свариваются, сплавляются между собой. Значит, обожженный черепок состоит уже не из отдельных частичек, которые легко сдвинуть с места, смочив водой, а из сплошной, похожей на губку массы. Оттого-то из черепка нельзя больше сделать тесто.

Печь для обжига глиняной посуды

Опытные гончары создают такую красоту за каких-то десять минут, что диву даешься. Но можно ли изготавливать красивую керамику самостоятельно?

Какая нужна глина

Для изготовления керамики понадобится натуральная глина – это основной ингредиент. Глазури, лаки, пигменты и эмали потребуются для покрытия готовой керамики и окраски ее в желаемый цвет.

Натуральная глина бывает:

Белой – после обжига изделие приобретает цвет слоновой кости, в исходном состоянии глины имеет сероватый оттенок;
Красной – цвет обусловлен оксидом железа. Глина хорошо лепится, с ней удобно и просто работать, после обжига становится красной.
Голубая – используется в медицине и косметологии.

Есть также фарфоровая и темно-коричневая глина, но мы остановимся на первых двух видах.

Основные методы изготовления керамики

Есть разные технологии изготовления изделий из глины:

Лепка из глины

Раздел будет интересен для родителей, которые хотят занять детей полезным и развивающим занятием. А лепка глины развивает моторику, воображение, сможет занять самого неусидчивого ребенка.

Для взрослых лепка из глины станет интересным и освежающим хобби.

Полезные советы:

Накройте рабочее место полиэтиленовой пленкой.
Рядом должна быть емкость с водой, сухое полотенце и мокрая губка.
Главное условие успешной работы – пластичная глина. Если вы видите, что на вашем изделии появились трещины, замажьте их жидкой глины. Если глина крошится, промазывайте ее мокрой кисточкой, пока материал не станет пластичным.

Популярностью пользуется полимерная глина – состоит из ПВХ и пластификаторов.

Есть два типа полимерного материала для лепки:
для первого требуется обжиг при температуре 110С;
второй – самозатвердевающий, изделия не нуждаются в термической обработке.

Гончарное дело по всем правилам

Для изготовления керамики круглой формы потребуется гончарный круг. Есть круги с ножным и электрическим управлением. Различная модификация проявляется в размерах планшайбы, скорости вращения, мощности и типа двигателя.

Для работы на гончарном кругу требуются базовые навыки и сноровка. Для начинающих гончаров подойдет лепка и заливка шликерной массы. О чем мы расскажем дальше.

Шликерное литье

Используется глина жидкой консистенции, она заливается в гипсовые формы. На словах все просто, но на практике керамические изделия трескаются, получаются неравномерной толщины. Рассмотрим технологический процесс подробнее на примере заливки простой кружки.

Почему гипсовые формы?

Гипс впитывает влагу, он потянет лишнюю влагу из жидкого раствора из глины. С гипсом удобно работать, можно сделать самодельную форму, придав ей необходимый узор и размеры.

Цельные или разборные формы?

Конфигурация и типа формы не влияет на качество керамики, лишь на простоту и удобство вынимания изделия из формы. Из разборной формы вынуть готовое изделие проще.

Требования к глиняному шликеру:

Используется жидкий раствор без примесей, крупных частиц и мусора. Перед приготовлением просейте сухую глину, удалите мусор, прочее.
Процедите готовый шликер через старый капроновый чулок.
Чем гуще раствор – тем толще получатся стенки кружки.

Заливаем раствор в форму

Внимание! Проблема! Пузырьки воздуха в глиняном растворе влияют на прочность изделия. Наливать шликер нужно по стенке формы, как пиво.

Теперь ждем. Вы будете видеть как по контуру гипсовой формы появляются стенки будущей кружки. Оптимальная толщина стенок – 5-6 мм. Если вы видите, что шликер стало меньше, долейте еще. Когда стенки получились требуемой толщины, нужно слить оставшийся раствор.

Как это сделать правильно?

Аккуратно выливаете остатки шликера из формы. Срезаете ножиком стенки кружки заподлицо с формой. Нельзя просто перевернуть форму и поставить ее вверх дном: на дне образуется капелька. Нужно оставить кружку под углом.

Когда глина схватилась и стала твердой, вынимаете изделие из формы. О том, что кружка готова свидетельствует то, что она стала отслаиваться от гипсовой формы. Если это разборная форма, то снимаете донышко и разделяете части формы.

Методом шлинкерного литья изготавливаются не только кружки, чашки, но и сувениры, подарочная керамика.

В строительных магазинах или по интернету можно купить готовые формы для заливки.

Керамическая посуда

Есть веские причины заняться самостоятельным изготовлением керамической посуды:

Уникальность – оригинальную посуду, которая нравилась бы и подходила вам по всем параметрам, можно купить под заказ или сделать самому. Вот только самодельные варианты будут стоять в разы дешевле.
Качество и экологичность. Не вся покупная керамика радует качеством и долговечностью: появляются трещины, сколы, а рисунок уже через месяц становится не такой яркий и четкий. Некоторые изготовители используют вредные вещества – свинец и кадмий. Свинцовая глазурь смотрится красиво, но экологически безопасной ее не назовешь.
Экономия и даже возможность дополнительного заработка. Красивый сервис стоит денег, вы же сможете сделать его своими руками.

Есть разные технологии, простой способ – лепка тарелки или пиалы жгутами. Как показано на фото ниже, жгутами можно вылепить много интересного.

Главное – глина должна быть пластичной, любые трещины замазываются шликером. Надежно приклеивайте фрагменты будущей тарелки друг к другу.

После этого пальцами или стекой убираете лишнее, придаете пиале нужную геометрию.
Все щели и неровности замазываются шликером.

Финишное декорирование

Декорирование выполняется в зависимости от вашей фантазии. Узор можно вырезать зубочисткой или иголкой. Можно с помощью подручных средств сделать на еще не схватившейся глине интересный оттиск.

Основные требования к такой лепке

Дно не должно быть слишком толстым, иначе оно треснет при обжиге. Края пиалы не должны быть тонкими: неизбежны сколы и повреждения.
Все трещинки и щели замазываются жидким раствором.

Ювелирная керамика

Слышали ли вы о керамических украшениях? Можно ли их сделать самостоятельно? Ювелирная керамика – материал, состоящих из измельченных и уплотненных частиц неметаллических материалов из неорганической химии.

В печах материал обжигается при температуре 1600 градусов, после чего материал становится прочным, устойчивым к царапинам, механическим повреждениям. Легкий вес и прочность — достоинства ювелирной керамики.

Как бы ни хотелось, изготовить долговечное украшение из керамики по технологии не получится.

Итог
Изготовление керамики своими руками в домашних условиях – посильная задача. Главное – желание и немного терпения.

Как сделать посуду из керамики своими руками смотрите видео урок- курсы по керамике

В последнее время повсеместно наблюдается тенденция к возвращению к древним традициям, материалам, обычаям, стилям, рецептам. Видимо, человек устает от регулярных нововведений, которые, с одной стороны, облегчают его жизнь, с другой - делают ее более искусственней и всё больше и больше отдаляют от истоков наших предков.

Как один из древнейших материалов, использовался человеком испокон веков для изготовления самых разных вещей и предметов. Начиная от утилитарных и заканчивая декоративными, созданными для красоты. Керамические изделия - это посуда, сувениры, украшения, предметы интерьера, скульптура, изразцы... Этот список можно продолжать долго.

Когда мы видим керамические изделия, нас окутывает тепло и уют. И действительно, глина, или фаянс, или фарфор, из которых они изготовлены, несут в себе некие положительные заряды, благоприятно сказывающиеся на нас. Это и тактильные ощущения (предмет керамической посуды всегда приятно взять в руки), и запах обожженной глины, и эстетичный внешний вид. Керамическая посуда, наполненная пищей, подогревает аппетит, керамические сувениры, статуэтки, скульптуры впишутся найдут место почти в любом интерьере, а керамическая черепица для крыши - самая прочная и красивая!

Когда видишь нечто прекрасное, иногда хочется попробовать и самому. В данном случае с керамикой это реально и возможно каждому.

Самый простой и доступный материал в керамике - это, конечно же, глина. Она продается для творчества небольшими брикетами. Чтобы создать что-то побольше, можно поискать студию или школу, где мастера работают на этом поприще и научат вас чему угодно в данной сфере.

От того, что вы хотите создать, зависит количество и консистенция глины. Существует несколько видов глиняного "производства":

	1. Лепка . С помощью своих рук и вспомогательных материалов (деревянных или пластиковых стеков) вы создаете какой-то предмет. Это может быть как не большая свистулька, так и большая скульптура.
	2. . Это процесс создания сосудов, тарелок, ваз и любых других предметов путем вращения на гончарном станке. Начиная от чего-то размером с наперсток и не заканчивая высокой напольной вазой. Это немного более сложный вид керамики, чем просто лепка, поэтому легче пройти сначала гончарные курсы, чтобы научиться азам этого прекрасного способа творения из глины.
	3. Отминка . У вас есть гипсовая форма (которая также изготавливается вручную), к примеру, цветка, в которую вы "вминаете" подготовленную глину, а по мере ее подсыхания просто легко вытаскиваете, и предмет нужной вам формы готов.
	4. Литье . Этот способ больше используется в производстве фаянсовых и фарфоровых изделий, однако и для глины он подходит. В опять же гипсовую форму (несколько другого плана) заливается подготовленная очищенная жидкая глина (шликер), через некоторое время остатки не втянувшейся в гипс глины сливаются, и через несколько часов вынимается готовое по форме изделие, которое остается только высушить.

У каждого из этих способов достаточно много специфических нюансов, которые необходимо знать для достижения минимально положительных результатов. Однако здесь мы приведем простейший и доступный всем вариант изготовления настоящего керамического изделия.

Что нужно для создания керамического изделия:

1. Глина . Мягкий, пластичный, не липнущий к рукам и не очень сухой. Глина размягчается с помощью воды. Если комок чересчур сухой и трудно поддается пластике, нужно просто добавить водички и еще раз хорошо перемять. Сырую глину нужно положить на сухую поверхность (желательно гипс) и дать ей немножко подсушиться.

2. Фантазия . Это может быть какая-то небольшая скульптурка (черепаха, человечек, абстракция), чашка или вазочка. Придаем нужную форму и, если нужно, фактуру, можно использовать любые вспомогательные предметы (ложки, зубные щетки, палочки, карандаши).

3. Время . Небольшое изделие достаточно просто оставить на несколько часов (иногда на всю ночь) в теплом месте, но избегать сквозняков и слишком жарких батарей. Крупные изделия лучше сначала накрывать сухой х/б тканью, а затем, через сутки, уже открывать полностью. Это позволит высохнуть изделию более равномерно, а значит, избежать трещин. Трещины могут образоваться при очень быстрой сушке.

4. Обжиг . Абсолютно сухое изделие аккуратно берем и несем в место обжига. Специальные печи для обжига есть в керамических мастерских. Самостоятельно дома в печке до 300 С обжечь изделие не удастся. Поскольку температура первого обжига составляет от 900 до 1300 С.

5. Декорирование . Проще всего покрыть получившееся обожжённое изделие акриловыми красками. Они яркие, не смываются водой. Также существуют специальные стекловидные глазури по керамике, которые наносятся после первого обжига и требуют еще одного обжига. Они намного эстетичнее, делают изделие более прочным и никогда не сотрутся.

Насколько разнообразна керамика, трудно себе даже представить. Попробуем перечислить только самые главные виды керамики. По назначению обычно керамику подразделяют на строительную, бытовую и техническую.

Строительная керамика: кирпич, черепица, трубы, облицовочные плитки разных видов для наружных и внутренних отделки стен зданий, плитки и плиты для полов, санитарно-технические изделия (раковины, ванны, унитазы, бачки к ним и т.п.).

Бытовая керамика: посуда, художественные изделия.

Техническая керамика: самые разнообразные изделия для машиностроения, ракетостроения, радиоэлектроники, электротехники и других отраслей промышленности.

Однако при всем многообразии различают плотную и пористую . При этом неважно, из какого сырья изготовлено изделие, какого цвета его черепок, как отделана поверхность. К плотной керамике относят: фарфор неглазурованный («фарфоровый бисквит»), а также глазурованный; фаянс . Представителями пористой керамики являются: майолика, терракота, шамот .

Однако самодельщиков интересует главным образом та технология изготовления керамики, изделия из которой они могут изготавливать сами . Это майолика и терракота. Вот о них-то и пойдет разговор ниже.

Лепка, отминка, литье...

Горшок формируют из глины разными способами. Древние горшечники брали мешок с мокрым песком, придавали мешку форму будущего горшка, а потом облепляли его со всех сторон влажной пластичной глиной, выравнивали поверхность и иногда наносили на мягкую глину деревянной палочкой узор в виде полос и спиралей. Когда глина высыхала, высыхал и песок в мешке. Тогда песок высыпали, легко вынимали освободившийся мешок, а глиняный горшок обжигали на костре...

Потом придумали гончарный круг. Изготовленные на нем керамические изделия имеют обязательную форму тел вращения, по крайней мере, изначально. Лепили из глины и изображения животных, людей. Эти статуэтки не были столь симметричными, как гончарные изделия.

Но крупные лепные изделия не получались. Дело в том, что их не умели делать полыми, и потому они неизбежно оказывались «толстостенными», в результате обычно растрескивались или сильно деформировались при сушке и обжиге.

Неизвестно, кто первый заметил, что если сильно разведенную водой глину в виде сметанообразной массы (шликера ) вылить в сосуд с пористыми впитывающими воду стенками, то на стенках сосуда образуется корочка из глины. Чем дольше шликер находится в таком сосуде, тем более толстая образуется корка. Если затем лишний шликер вылить, а образовавшейся корке дать подсохнуть, то ее можно из сосуда извлечь. И получится отливка, внешняя поверхность которой будет копией внутренней поверхности сосуда.

Это наблюдение и легло в основу так называемого сливного способа формирования керамических изделий сложной формы, например, статуэток, ваз, изразцов, унитазов, раковин. Многие уникальные произведения искусства получены именно сливным способом.

Ниже мы подробно познакомимся именно с таким способом изготовления майолики, то есть изделий из цветной обожженной глины с крупнопористым черепком, покрытых эмалью.

Последовательность операций при сливном способе формирования керамических изделий следующая:

Подготавливают все твердые компоненты сырьевой смеси, причем лучше всего их измельчить, чтобы облегчить последующий помол; осуществляют мокрый помол, это очень ответственная операция, от которой зависит качество будущих изделий (в мельницу при подобном помоле кроме глины и всех добавок заливают еще и воду);

Полученный шликер заливают в заранее подготовленные гипсовые разъемные формы и выдерживают в них до тех пор, пока не будет достигнута нужная толщина стенок изделий;

Из форм сливают «лишний» шликер, а формы с изделиями оставляют для первичной просушки - подвяливания;

Осторожно разнимают формы и извлекают из них изделия;

Изделия и формы высушивают (последние после сушки используют для формования повторно);

Сухие изделия покрывают слоем глазури;

Глазурованные изделия обжигают в печи и охлаждают.

В приведенной здесь общей схеме получения майолики сливным способом нет подробностей. Но именно в этих подробностях заключены те самые секреты и хитрости, которые называют тайной гончарного мастерства. Но о секретах чуть позднее. Тех же, кто решит попробовать свои силы в этом замечательном ремесле, хочу сразу предупредить, что без мельницы и печи им никак не обойтись. Учтите это, пожалуйста.

Глина глине рознь

Глины бывают разные. Геологи и технологи различают множество разновидностей глин. Для нас же важна информация о глинах, с которыми нам предстоит работать.

Просто глины - осадочные горные породы, состоящие преимущественно из глинистых минералов (каолинита, монтмориллонита, галлуазита и др.) и некоторого количества примесей, обладающие способностью размокать и набухать в воде с образованием при этом пластичной массы. Эти породы обычно имеют красновато-бурую или желто-бурую окраску.

Каолины - осадочные горные породы из глинистых минералов, состоящих главным образом из каолинита или его разновидностей. (Каолинит - минерал подкласса слоистых силикатов, Al 4 (OH) 8 - Прим. ред.)

Бентониты - осадочные породы, но состоят они из минералов группы монтмориллонита. Эти минералы имеют слоистую кристаллическую структуру как у графита или талька, то есть состоят из тончайших чешуек, способных при механическом воздействии на них скользить друг по другу. Поэтому эти минералы наощупь кажутся жирными. К тому же между чешуйками имеются полости, в которые легко проникают молекулы воды. Благодаря этому бентонитовые глины сильно набухают в воде и образуют пластичное тесто.

При всем разнообразии глинистых минералов у них есть общая особенность: они образовались при химическом разрушении других минералов и потому размеры их кристалликов очень малы - всего 1...5 мкм в поперечнике.

Кроме глинистых минералов все глины содержат то или иное количество примесей, которые сильно влияют на свойства глин, а потому состав и количество примесей необходимо учитывать при работе с глиной. Познакомимся с основными примесями, содержащимися в глинах.

Кварц - один из самых распространенных на Земле минералов, состоящий из одной лишь двуокиси кремния - кремнезема (Si0 2).

Полевой шпат - довольно обычный минерал, в котором наряду с кремнеземом обязательно присутствует глинозем - окись алюминия (Аl 2 0 3), а также окись одного из металлов типа натрия, калия, кальция (чаще всего именно этих трех).

Слюда - знакомый всем минерал, характерный тем, что очень легко расщепляется на тончайшие прозрачные пластинки. Слюда содержит кремнезем, глинозем и (часто) соединения железа, натрия, магния.

Чаще всего эти минералы-примеси и составляют присутствующий в глине песок. Реже в глине встречаются зерна известняка, гипса, других пород и минералов.

Разные минералы по-разному влияют на свойства глины. Так, кварц снижает ее пластичность, но повышает прочность черепка после обжига. Полевые шпаты снижают температуру спекания. А вот зерна известняка могут быть и полезными, и вредными, что зависит от их размера. Если эти зерна крупные (до 2 мм в поперечнике), то они для керамики вредны. Дело в том, что при обжиге известняк превращается в окись кальция (СаО), то есть в ту самую известь, которую мы называем кипелкой. Зерна извести в уже готовом черепке обязательно «натянут» пары воды из воздуха. При этом известь начнет «гаситься», сильно увеличиваясь в объеме. В конце концов, такое расширение песчинки приведет к разрушению изделия, которое обязательно растрескается. Если те же самые примеси находятся в глине в виде тонкого порошка, да еще равномерно в ней распределены, вреда от них не будет. Иногда даже наоборот полезно добавить в глину некоторое количество тонкоизмельченного известняка. Зачем? Об этом разговор будет позже.

Примеси в глинах встречаются не только в виде зерен. Некоторые минеральные вещества, растворимые в воде, как бы пропитывают глину. Это соединения железа, марганца, серы и целого ряда других элементов. Именно они чаще всего придают глине ее цвет. Чтобы убедиться в этом, проделайте простой опыт. Поместите в стакан щепотку обычной бурой глины и залейте ее уксусом. Содержимое размешайте, а потом осторожно промойте водой, чтобы не слить осадок. Вы увидите, что в стакане остался осадок белого или светло-серого цвета, а вся бурая окраска перешла к воде. Это произошло потому, что окрашивающие глину примеси растворились в кислоте и «отмылись» водой.

Что вам надо знать о глине

Свойства глин весьма разнообразны и многочисленны. Поэтому остановимся только на свойствах, особенно важных для гончаров, чтобы они могли правильно выбрать глину, а главное - подготовить ее к работе.

Среди свойств глины несколько выделяют ее запесоченность , которая характеризует содержание в глине песчаных частиц. Чтобы определить запесоченность глины, понадобится сито с размером ячеек 0,14 мм. Берут 100 г высушенной глины и замачивают ее в большом количестве воды до полного размокания. Затем полученную влажную массу выкладывают на сито и промывают водой до полного исчезновения мути в сливе (до «чистой воды»). После этого оставшуюся на сите субстанцию, а это и будет песок, содержащийся в глине, перекладывают на металлическую тарелку и сушат на плите или в духовке. Далее песок взвешивают с точностью до 0,1 г. Масса песка в граммах и будет равна запесоченности глины.

Остальные свойства глины, знание которых необходимо гончару, обычно подразделяют на водные и огневые.

Водные свойства

Пластичность - количество воды, которое необходимо добавить к глине, чтобы получить пластичное тесто. Это количество воды определяют опытным путем.

Берут 100 г сухой глины, растертой в ступке до состояния тонкого порошка, и добавляют к ней 5 г воды. Замешивают тесто, скатывают из него шарик, укладывают последний на ровную поверхность, например, на стол, и ладонью раскатывают в цилиндр-«колбаску» (рис. 1). Если «колбаска» через некоторое время начинает распадаться - воды мало. Тогда повторяют опыт, добавляя в глину большее количество воды, например, 10 г. Только нельзя добавлять воду к уже приготовленному тесту, придется тесто замешивать заново. Если и в этот раз цилиндр развалится, значит, воды все еще мало. Тогда надо еще на 5 г увеличить количество воды. Словом, повторяют эту процедуру до тех пор, пока глиняная «колбаска» или не перестанет растрескиваться (значит, достигнут предел раскатывания), или начнет просто размазываться по поверхности, что свидетельствует о достижении предела текучести.

Разность между влажностью глины в состоянии предела текучести влажностью той же глины в состоянии предела раскатывания называют числом пластичности. По значению этого числа судят о пластичности глины. Напомню еще, что относительная влажность характеризуется отношением массы жидкости, содержащейся во влажном веществе, к массе этого влажного вещества. Выражается влажность в процентах. Итак, малопластичной считают глину, число пластичности которой меньше 7%, у пластичной глины это число - 7...15%, у высокопластичной - более 15 %. Знание пластичности глины очень важно при составлении рецептуры керамической массы, а также для назначения режима сушки изделий.

Пластичность глины можно в некоторой степени изменять введением добавок.

Воздушная усадка - уменьшение объема глины при ее высыхании. При удалении из глины воды частицы минералов, составляющие глину, сближаются между собой, что и вызывает усадку. Это также очень важная характеристика, которая понадобится, например, чтобы определить размеры изделия-сырца. Определяют воздушную усадку так. Приготовив и промесив как следует некоторое количество глиняного теста, влажность которого соответствует пределу пластичности, его заворачивают во слегка увлажненный кусок холщовой материи и кладут на ровную доску. Далее деревянным молотком-киянкой «простукивают» тесто. Этот прием, называемый выколачиванием, позволяет получить тесто без воздушных пузырьков и пустот. Затем, не доставая глину из холстины, придают ей форму ровного пласта толщиной 10 мм. После этого острым ножом разрезают глину (без холстины, конечно) на квадраты со стороной 50 мм. При этом пользуются линейкой, чтобы линии разреза были прямыми и ровными. Потребуется изготовить не меньше пяти штук таких глиняных плиточек.

Затем заостренной палочкой на поверхности плиточек тоже по линейке наносят диагонали. Не глубоко, но так, чтобы они были хорошо заметны. Осталось с помощью циркуля-измерителя, раскрыв его ровно на 50 мм, нанести его концами риски поперек обеих диагоналей (рис. 2). Для сушки плитки укладывают в укромное место, например, на полку или на сухой подоконник. Конечно, на плитки не должны попадать прямые солнечные лучи, причем нельзя их располагать близко к отопительным приборам. При комнатной температуре плитки просохнут за неделю, после чего можно приступать к определению воздушной усадки. Для этого, взяв штангенциркуль, измеряют с точностью до 0,1 мм расстояния между рисками на диагоналях. Не забудьте во время измерения осмотреть образцы, отметить изменения формы, наличие трещин, прогибов, искривлений и т. д.

Предположим, что после замеров всех 5 плиток получили такие результаты (в мм): 45,0, 45,9, 46,1, 45,6, 47,8, 46,2, 45,4, 45,5, 46,1, 45,8. Вычислим среднее арифметическое этой группы чисел, для чего сумму значений этих чисел разделим на их количество:

459,4: 10 = 45,94 мм.

Теперь определим процент усадки, зная, что расстояние между рисками до сушки было равно 50,0 мм:

[(50,0 - 45,94)/50] х 100 = 8,12%.

Вот это и есть воздушная усадка нашей глины. У разных глин она неодинаковая и колеблется в пределах от 1 до 15%.

Одновременно по состоянию этих же образцов определяем и еще одно свойство нашей глины - чувствительность к сушке . Если после сушки образцы не деформированы и на них отсутствуют трещины, значит глина мало чувствительна к сушке. Наличие слабых искажений формы или небольшого числа мелких усадочных трещин свидетельствует о повышенной чувствительности глины к сушке. Наконец, если образцы сильно деформированы или потрескались - глина высокочувствительна к сушке. Это очень важный показатель, который обязательно учитывают при назначении рецептуры керамической массы из той или иной глины.

Огневые свойства

Спекаемость - способность глины давать при обжиге плотный черепок. Исследователи, занимающиеся керамикой, договорились, что способность глины образовывать черепок необходимо определять при одной и той же температуре, а именно при 1350° С. Ведь разные глины спекаются при «своих» температурах, разброс которых весьма значителен (от 450 до 1450° С), и если определять спекаемость каждой глины при ее температуре, то трудно установить количественную меру спекаемости. Поэтому и выбрали одну температуру.

Степень же спекаемости определяют по водопоглощению обожженного при 1350° С черепка той или иной глины: если водопоглощение меньше 2% - глина сильноспекающаяся; от 2 до 5% - среднеспекающаяся; больше 5% - неспекающаяся. (Водопоглощение - способность материала впитывать воду при погружении в нее.) Спекаемость глин удается регулировать с помощью добавок.

Поскольку мы условились, что будем заниматься изготовлением майолики, то есть пористой керамики, нам не понадобится добиваться сильного спекания глины. Однако чтобы определить температуру спекания той глины, с которой предстоит работать, это свойство глины знать желательно.

Для определения спекаемости нашей глины подойдут те же образцы, которые послужили для определения воздушной усадки. Причем не страшно, что они потрескались при сушке или изменили форму. Если есть доступ к лабораторной муфельной печи, то обжечь высушенные образцы лучше в ней.

Мы хотим установить сейчас, насколько сильно можно спечь в вашей печи черепок из имеющейся глины без введения каких-либо добавок. Поэтому и установим в муфеле соответствующую температуру.

При отсутствии муфеля образцы обжигают в обычной отопительной печи. Для этого в конце протапливания печи, когда в топке накопится достаточно много золы, но топливо еще полностью не прогорело, высушенные образцы укладывают поверх углей, не закапывая в них. Задвижку печи и поддувало прикрывают так, чтобы горение топлива продолжалось со средней интенсивностью. Когда печь протопится, ее просто закрывают. Образцы достают из печи только после полного ее охлаждения, то есть примерно через 10...12 ч. Температура спекания в этом случае будет такая, какую обеспечит печь, где вы собираетесь обжигать свои изделия. Обычно дровяные печи дают температуру 850...950° С. Осина, липа и другие мягкие породы при горении выделяют меньше теплоты, чем хвойные породы. Твердые (дуб, бук, вяз) - больше. Конечно, во многом температура зависит и от тяги в печи.

Вынув образцы из печи, их отряхивают от золы и пыли, после чего взвешивают на аптечных весах с точностью до 0,1 г и помещают их плашмя в посудину с водой, погружая образцы в воду не полностью, а на 2/3 их толщины.

В воде образцы выдерживают одни сутки, после чего вынимают, промокают сухой тряпицей или промокательной бумагой (вода с них капать не должна) и снова взвешивают с той же точностью.

Водопоглощение образцов вычисляют по формуле:

В = [(М в - М с)/М с ] х 100,

где М с - масса сухого образца, г; М в - масса насыщенного водой образца, г; В - водопоглощение,%.

Подвергнуть подобному испытанию необходимо не менее 3 образцов, затем вычисляют среднее арифметическое полученных результатов. Это и будет значение водопоглощения. Если оно окажется менее 2%, то глина легкоспекаемая, при 2...5% - среднеспекаемая, выше 5% - неспекаемая. Если глина легкоспекаемая, никаких мер для улучшения ее спекаемости не требуется. Среднеспекаемую глину, скорее всего также можно оставить в покое. А вот как повысить спекаемость неспекаемой глины, обсудим позже.

Если после выяснения воздушной усадки образцы окажутся непригодными для определения спекаемости, ну, скажем, они развалились при сушке или оказались сильно деформированными, следует приготовить точно такие же новые образцы. Но сушить их придется осторожнее и медленнее, для чего их лучше поместить в закрытый сосуд, например, в стеклянную банку, и накрыть ее листом бумаги. Сушка в этих условиях продлится не меньше 2 недель.

Огневая усадка - изменение объема глины при обжиге. Степень подобной усадки зависит не только от свойств глины, но и от температуры обжига. Как и в случае со спекаемостью, огневую усадку определяют при 1350° С. Но в нашем случае важна огневая усадка при температуре обжига, то есть при той, которую обеспечит печь. Знание огневой усадки поможет определить, какого размера требуется отливка, чтобы после обжига получить изделие заданных размеров. Естественно, что при этом учитывают и воздушную усадку.

Если образцы, подвергшиеся обжигу для изучения спекаемости, хорошо сохранили форму и нанесенные на них риски отчетливо видны, определить огневую усадку можно с их помощью.

Для этого, применяя штангенциркуль или циркуль-измеритель, вновь измеряют расстояния между рисками на диагоналях образцов. Рассчитывают огневую усадку по той же формуле, что и воздушную усадку. Нужно только сопоставить расстояния между рисками после сушки с расстояниями после обжига. Обычно у большинства глин огневая усадка составляет 6...8%. Как уже говорилось, общая усадка равна сумме воздушной и огневой. Она для обычных глин, как правило, близка к 15%, но наблюдаются и существенные отклонения от этого значения.

Все эти сведения понадобятся, чтобы назначить состав сырьевой смеси, с которой придется работать, а также определить размеры форм и установить режимы сушки и обжига изделий.

Итак, со свойствами пластичной глиняной массы мы разобрались. Давайте познакомимся со специфическими свойствами жидкой литейной глины (шликером), которые понадобятся при изготовлении майолики сливным способом. Но сначала подготовим сито с размером ячейки 0,0053 мм, вискозиметр Энглера и секундомер. Все это вряд ли раздобудешь в небольшом городке, а уж тем более - в деревне. Но и сито, и вискозиметр можно изготовить самостоятельно. Подробно об этом будет в следующем разделе, специально посвященном оборудованию, приборам и устройствам, необходимым для работы с керамикой. А пока скажем, что сито по конструкции ничем не отличается от обычных сит, только вместо традиционных сетки здесь придется натянуть капроновый или нейлоновый чулок, который заменит сетку с размером ячейки 0,0053 мм. Вместо секундомера подойдут любые часы с секундной стрелкой - точности до 1 с вполне достаточно.

Еще понадобится фарфоровая ступка вместимостью не менее 0,5 л с фарфоровым же пестом. Еще лучше было бы приобрести лабораторную фарфоровую мельницу. Имейте в виду, что чугунная или бронзовая ступки в данном случае не подойдут, так как при измельчении компонентов в шликер попадет металл в виде мельчайшей пыли, что может заметно отразиться на свойствах шликера. Но если уж другого выхода нет, применяйте чугунную ступку.

Чтобы определить свойства шликера, последний надо сначала приготовить. Для этого возьмем 0,5 кг высушенной глины и добавим к ней воду, количество которой зависит от пластичности. Так, малопластичные глины разводим в 320 мл воды, глины средней пластичности - в 300 мл, высокопластичные - в 280 мл. (Влажность шликера в этом случае составит примерно 39%, 37,5% и 36% соответственно.)

Итак, глину и воду в нужных количествах помещают в ступку, после чего измельчают глину, растирая ее пестом. Когда под пестом перестанет ощущаться песок, можно первый раз определить тонкость измельчения (помола) шликера. Отвесив 100 г шликера, его выливают в сито с сеткой из чулка и струей воды промывают шликер до чистой воды. Отмытый остаток сушат и взвешивают. Если масса его окажется меньше 2г (в нашем случае меньше 2%), то шликер готов.

Масса остатка на сите 0053 (так обозначается сито с размером ячейки 0,0053 мм) характеризует тонкость помола шликера. Она не должна превышать 2%, иначе шликер станет интенсивно расслаиваться, то есть из него при формировании изделий начнут быстро оседать более крупные частицы, в результате стенки изделия приобретут неодинаковые структуру и плотность на разной высоте. Добавим также, что тонкость помола не должна быть и меньше 1%. В последнем случае шликер слишком быстро загустевает, поэтому плотность стенок изделий окажется разной по толщине. Если тонкость помола окажется недостаточной (остаток на сите превысит 2%), шликер придется дополнительно растирать, чтобы количество остатка вписалось в нужный диапазон.

Подготовив шликер необходимого качества, приступают к определению его текучести. Для этого шликер наливают в вискозиметр с закрытым сливным отверстием. Через 30 с сливное отверстие открывают и одновременно начинают отсчет по секундной стрелке часов. Когда в сосуд под вискозиметром выльется ровно 100 мл шликера, отверстие слива закрывают. Время, за которое из вискозиметра вытечет 100 мл шликера и есть его текучесть. Обычно нормальная текучесть литейного шликера составляет 20 с. При текучести больше 25 с в шликер необходимо вводить разжижающую (пластифицирующую) добавку. Если текучесть меньше 15 с, необходимо уменьшить влажность шликера, то есть добавлять в глину меньше воды. Словом, текучесть шликера, пригодного для литья, лежит в пределах 15...25 с.

Теперь разберемся с загустеваемостью шликера, которая проявляется в том, что текучесть шликера со временем уменьшается, то есть время истечения 100 мл шликера из вискозиметра через какой-то период возрастает. Определяют загустеваемость так. Шликер, оставшийся в вискозиметре после определения текучести, сохраняют в покое в течение 30 минут, не встряхивая и не перемешивая его. Затем снова измеряют время истечения 100 г шликера, как в первый раз. Это время будет, понятно, больше, чем первое. Разделив новое время истечения шликера на предыдущее, получают его степень загустевания. Если данное частное окажется больше 2,2, то шликер не пригоден для формирования. Его текучесть и время загустевания надо регулировать добавками.

Еще одно очень важное свойство шликера, от которого во многом зависят как формовочные свойства шликера, так и качество будущего черепка - плотность. Определяют плотность шликера с помощью ареометра (денсиметра) с интервалом градуировки 1,5...1,8 г/см³. Подобный ареометр раздобыть не всегда удается, но можно заменить его двумя или даже тремя ареометрами, диапазон измерений которых перекрывает названный интервал, например, один - от 1,5 до 1,6, другой - 1,55...1,65, а третий - 1,56...1,85.

При отсутствии ареометра плотность определяют, взвешивая известный объем шликера. Например, предварительно взвешенный с точностью до 0,1 г мерный сосуд емкостью не менее 100 мл наполняют шликером до метки, обозначающей этот объем. Взвесив сосуд со шликером, из получаемой массы вычитают массу пустого сосуда и делят результат (разность) на объем шликера О ш. Частное от деления (с некоторой оговоркой) можно считать плотностью шликера П ш:

П ш = (М ш - М п)/О ш г/см³.

Замечу, что в действительности значение плотности, вычисленное таким способом, будет несколько отличаться от значения, которое покажет ареометр. Полученный в первом случае удельный вес шликера, с плотностью по ареометру может и не совпасть.