Na potřebu žárovzdorných materiálů narážíme i přesto, že se nechystáme stavět keramickou pec. V běžném provozu v našich dílnách je denně používáme při nakládání pecí, výpalu, ale i jako složku do obyčejných dílenských hmot. Na článek o pecních plátech jsme odkazovali již dříve, z toho důvodu je nyní nebudeme uvádět a zaměříme se pouze na:
- Materiály distančních sloupků
- Směsi určené jako plastické nakládací pomůcky
- Směsi určené pro pálené nakládací pomůcky
- Zvláštní materiály pro pálící pomůcky
- Směsi určené jako ochranné nátěry nakládacích pomůcek
- Podsypy
- Užitkovou a dekorativní keramiku
Materiály distančních sloupků
V distribuční síti dodavatelů potřeb pro keramiky vídáme sloupky různých tvarů a materiálů.
Asi nejběžnější jsou bílé duté válce řezané z trubek původně určených pro rolnové pece. Jedná se o vysocehlinité materiály na bázi mullitu, korundu a zirkonu. Svou tenkostěnnou konstrukcí a materiálem jsou předurčeny do plynových a elektrických pecí. Výrobce Icra uvádí nejvyšší přípustnou pracovní teplotu u značky Pyroxal 50 1320 °C u Pyroxalu HT je to 1350 °C.
Dalším oblíbeným materiálem pro výrobu distančních sloupků je cordierit. Vyniká značnou odolností proti náhlým změnám teplot. Dobře poslouží při výpalech raku a v elektrických pecích při teplotách pod 1280 °C.
Do vysokožárných dřevopecí se osvědčily sloupky řezané z šamotových cihel. Nejlépe se hodí tvrdý šamot nejvyšší jakosti nebo vysocehlinitý šamot. Vysloveně nevhodné jsou ménějakostní šamoty, pórovité šamoty a cordierit.
Plastické nakládací pomůcky
Směsi určené jako plastické nakládací pomůcky slouží většinou jednorázově. V anglicky psané literatuře bychom je našli pod pojmem wadding.
Používají se pro tyto tři hlavní účely:
1. Ve formě plastického těsta se vkládají mezi distanční sloupek (stojku) a plát z důvodu snazšího a přesnějšího vyrovnání plátu.
Hlinitokřemičité stojky při vysokých teplotách chemicky reagují s pláty z SiC. Produktem reakce je tavenina, která oba materiály po vychladnutí slepí. Situaci dále zhoršuje značný tlak vyvozený tíhou slože a korozivní prostředí vznikající v důsledku spalování dřeva. Wadding plní funkci separátoru, který má usnadnit oddělení plátu a sloupku po výpalu. Karborundové pláty používané v dřevopecích je proto výhodné udržovat bez sklovité pěny, nebo naopak v místech stojek nechat vzniklou sklovinou přilepit tenké plátky z vysocehlinitého šamotu, s nímž už stojky nebudou reagovat. Podobně bude fungovat i aplikace silné vrstvy nátěru na pláty v místech kontaktu se stojkou.
Ne vždy je snadné wadding od plátu nebo stojky oddělit. Z tohoto důvodu se do žárovzdorného jílu přidávají jemné piliny. Ty při výpalu vyhoří a zbylou houbovitou hmotu z pálících pomůcek snadno odrolíte nebo obrousíte. Kromě toho piliny usnadní odchod vody z hmoty, takže při běžné pálící křivce nehrozí exploze mokrého waddingu.
Z důvodu rozdílné vaznosti jílů je obtížné jednoznačně stanovit optimální množství lehčiva. Je třeba postupovat empiricky. Do hodně hustého šlikru z vysoce žárovzdorného jílu přidávejte piliny, dokud hmota drží pohromadě. Jakmile se začne rozpadat, dosáhli jste maximálního možného množství a jste tedy u cíle.
2. Další oblastí, kde se wadding hojně používá je při podkládání nádob. Lze jej využít všude tam, kde očekáváme stékání glazur, popelů, nebo přichytávání keramiky v důsledku slinování.
Jako prevence proti nechtěnému spékání keramiky dobře poslouží kuličky, šňůrky, nebo plátky vyrobené z materiálu z předchozího receptu.
Makrokrystalické a další málo viskózní glazury a velké vrstvy popelových náletů z dřevopecí mívají sklony ke stékání na pláty. K ochraně plátů i vypalovaných výrobků používáme žárovzdorné distanční vložky. Zvolíme-li kompozici lehčivo-žárovzdorný jíl, výsledná pórovitost vznikající vyhořením lehčiva může představovat určitý problém. Zachytávaná tavenina vyplní póry ve waddingu, což po vychladnutí vede k velmi tvrdé struktuře, kterou lze odbrousit jen s velikými obtížemi. Částečně tento problém řeší náhrada pilin za hutný lupek nebo Al2O3. Ještě výhodnější složení je žárovzdorný jíl doplněný na mez soudržnosti hrubým křemenným pískem sklářské jakosti. Velká zrna křemene v průběhu chlazení popraskají a wadding tak jde celkem snadno odstranit.
Wadding po sobě na keramice může zanechat stopy, z tohoto důvodu se doporučuje používat do směsi železité žárovzdorné jíly pro železité výrobky, a naopak pro světle se pálící střep míchat wadding z kaolinu nebo nátěru na pláty, který obsahuje minimum barvících oxidů.
3. Waddingu se hojně využívá jako báze k usazení žároměrek. Kvůli nízkému obsahu jílů nemusíme čekat na vyschnutí hmoty a můžeme žároměrky i s vlhkou podložkou bez odkladu naložit a pálit.
Pálené nakládací pomůcky
Vlastnoručně vyrobené pálící pomůcky používáme rovněž suché a pálené. Různé podložky a stojánky založené na žárovzdorných jílech, kaolinech a hlinitých (Al2O3), hlinitokřemičitých (šamot), křemičitých (křemen) a hořečnatých ostřivech, nesou řadu výhodných vlastností a dodají vašemu pálení novou kvalitu. Vyjma křemičitých umožňují mnohanásobné přepalování bez deformací nebo ztráty celistvosti. V nekorozním prostředí (elektrické a plynové pece) bez obtíží snášejí desítky vypalovacích cyklů.
Zvláštní materiály pro pálící pomůcky
Pro dosažení specifických rustikálních efektů se do výpalů dřevem nakládá na schránky mořských mlžů – srdcovek obecných podložených waddingem. Toto řešení umožňuje kontakt i s glazovaným povrchem, aniž by se mušle ke sklovině přichytila, nebo se v ní významně rozpouštěla. Schránky měkkýšů jsou tvořeny uhličitanem vápenatým (CaCO3) který výpalem přechází na vysoce žárovzdorný oxid vápenatý (CaO) s teplotou tání 2580 °C. Srdcovky se používají pro svou dekorativní strukturu, která se otiskne do povrchu pálené keramiky. Také je poměrně silnostěnná, takže nehrozí její rozpuštění v glazuře. A vzhledem k hojnému výskytu je snadno dostupná. Všechny tyto vlastnosti srdcovek však nediskvalifikují jiné druhy mlžů.
Úlomky čistého žilného křemene se používají stejně jako srdcovky s tím rozdílem, že se do waddingu umisťují tak, aby byly v kontaktu s vypalovanou glazurou jen ty nejtenčí hroty kusového křemene. Díky hutné struktuře a chemickému složení (SiO2) případná stékající sklovina z kamene snadno sklouzne a hroty tak nezanechají téměř žádné stopy. Přestože má křemen teplotu tání přes 1700 °C, obvykle snese pouze jeden výpal, po němž zkřehne nebo se rovnou rozdrobí na jemnou drť.
Nátěry na pláty
Dalším frekventovaným využitím žárovzdorných materiálů v dílnách a atelierech je engoba chránící pálící pomůcky (nejčastěji pláty) před nechtěným stečením glazury. U plátů z SiC navíc zamezuje chemickým reakcím s výrobky a jejich přilepení k plátu. Nátěry na pláty hrají nesmírně důležitou roli při ochraně pálících pomůcek v agresivním prostředí vysokožárných dřevopecí a solných a sodných výpalů.
Nátěry pro běžné použití v elektrických a plynových pecích se skládají z 50 % kaolinu a z 50 % Al2O3. Pro ochranu před alkalickými plyny a taveninou z dřevěného popela se osvědčuje zvýšit podíl oxidu hlinitého.
Vzhledem k velké reaktivnosti SiO2 při vysokých teplotách v dřevopecích lze doporučit engobou při první aplikaci namísto natírání polévat. S konzistencí smetany získáme mnohem silnější vrstvu než pomocí štětce. Z cordieritového plátu by se takto silná vrstva olupovala, ale s karborundovým podkladem se dokonale spojí. Ostatně přiměřené olupování nátěru je žádoucí protože přilepený výrobek bez obtíží odtrhnete od plátu i s vrstvičkou ochranné engoby. Na druhou stranu nepřilnuvší střípky spadávají ze spodu plátu do roztavených glazur. Z toho důvodu je výhodné engobovet pouze horní plochu.
Příliš znečištěný či oloupaný plát lze snadno přebrousit úhlovou bruskou s diamantovým hrncovým kotoučem. Pro pláty používané v dřevopecích se doporučuje vybírat kotouče určené pro zvlášť tvrdé materiály, případně přebroušení přenechat kameníkovi.
Podsypy
Vlivem slinování výrobků dochází ke smršťování, a tedy i k mírnému pohybu vůči podložce na které kus stojí. Je-li tření příliš vysoké, může vést k specifickému druhu prasklin. Pro snížení tření mezi dnem a plátem rozměrnější keramiky používáme sypké žáruvzdorné materiály. Nejčastěji se jedná o mletý lupek, křemičitý písek, suchou žárovzdornou maltu, práškový kaolin, nebo Al2O3. Sypké materiály také umožňují vytvořit lože přesně kopírující tvar páleného výrobku (zvlněné a jinak reliéfní kachle a pod).
Nevýhoda podsypů tkví v možnosti jejich napadání do glazur níže umístěných výrobků. Vzhledem k vysoké žárovzdornosti se ve sklovině obvykle nerozpustí.
Užitková a dekorativní keramika
Až doposud jsme se zabývali žárovzdornými materiály výhradně v technickém smyslu. S úspěchem je však lze zařadit mezi standardní výrobní suroviny a materiály pro užitkovou i dekorativní keramiku. Uplatňují se jako hlavní složka hmotových receptur, anebo jen jako jedna z více složek, dílčím způsobem ovlivňující vlastnosti jiných hmot.
O využitelnosti ve formě ostřiv do hmot pojednává článek Aplastika I a Aplastika II.
Žárovzdorné jíly mají své místo všude tam, kde požadujeme velkou pórovitost i za vysokých teplot, jako v případě filtrovacích nádob na vodu, květináčů, zavlažovacích nádob, odparných keramických lednic, chladících džbánů a zvlhčovačů vzduchu. Pórovitý střep mají i misky užívané v japonském čajovém rituálu zhotovené ve stylu kuro raku.
Zásadní úlohu hrají žárovzdorné jíly i při zvyšování odolnosti proti deformacím v žáru. Techniky výpalu nevyužívající pláty a distanční sloupky vyžadují dostatečně pevný střep páleného zboží i při teplotách přesahujících 1300 °C. Bez toho by nebylo možné skládat nádoby jednu na druhou do vysokých komínů. Příkladem budiž výpal šlemovkovaných hrnců v kasselských pecích. Jako další příklad z praxe mohou posloužit monumentální plastiky a reliéfy v architektuře, které by výtvarníci bez existence a podpory továren na výrobu šamotového staviva nebyli sto realizovat.
Závěrem
Učebnice odborných keramických škol obsahují i kapitoly o žárovzdorninách, takže jsou studenti s tématem seznámeni. Ovšem keramici, kteří nešli cestou formálního vzdělání, získávají podobné informace empiricky nebo náročným samostudiem. Tento text snad pomůže hendikep částečně vyrovnat. Přesto však článek nemůže mít ambice suplovat odbornou literaturu. Informace jsou zde silně redukovány na samý základ.
I přes veškerou snahu o srozumitelnost jsme se v některých místech nedokázali vyhnout technickým termínům. Ostatně jedním z cílů bylo vnést do ničím nezatížené spontánní tvorby trochu technického pohledu na věc.
Rádi bychom tímto podpořili zájem a snahy o svépomocné budování pecí, protože vlastní pec představuje mocný nástroj keramikovy kreativity.
I když čtenář zůstane u standardních elektrických zařízení, využije uvedené informace při výrobě pálících pomůcek. Navíc dostává možnost rozšířit repertoár vlastností své keramické produkce o výhody žárovzdorného zboží.
První díl článku najdete zde: Žárovzdorné materiály v ateliérové keramice I
Použitá literatura:
HERAINOVÁ, Marcela. Žárovzdorné materiály. [Praha]: Silikátový svaz, 2003. 46 s., [12] s. obr. příl. Učebnice pro střední odborné školy. Technologie keramiky; část 3. ISBN 80-903113-4-2.
TOMŠŮ, František a ČERMÁK, Anton. Šamot a dinas: suroviny, výroba, použití. 1. vyd. Bratislava: Slov. vydav. techn. lit., 1964. 273 s.
HANYKÝŘ, Vladimír a KUTZENDÖRFER, Jaroslav. Technologie keramiky. Vyd. 2., V Silikátovém svazu 1. Praha: Silikátový svaz, 2008. 387 s., [9] s. barev. obr. příl. ISBN 978-80-86821-48-1.
KUTZENDÖRFER, Jaroslav a TOMŠŮ, František. Žáruvzdorné materiály. Díl I., Základní pojmy, rozdělení, vlastnosti. Vyd. 1. Praha: ČSVTS - Silikátová společnost České republiky, 2008. 99 s. ISBN 978-80-02-02076-9.
LANG, Karel. Žárovzdorné materiály. Díl II, Hlinitokřemičité materiály. Vyd. 1. Praha: ČSVTS - Silikátová společnost České republiky, 2010. 128 s. ISBN 978-80-02-02244-2.
TOMŠŮ, František a PALČO, Štefan. Žárovzdorné materiály. Díl IV., Netvarové žárovzdorné materiály. Vyd. 1. Praha: ČSVTS - Silikátová společnost České republiky, 2009. 110 s. ISBN 978-80-02-02170-4.
KUTZENDÖRFER, Jaroslav. Žárovzdorné materiály. Díl V., Vláknité materiály. Vyd. 1. Praha: ČSVTS - Silikátová společnost České republiky, 2009. 67 s. ISBN 978-80-02-02135-3.
Přihlaš se a vlož komentář...