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Es gibt viele Faktoren zu berücksichtigen, wenn es darum geht, Ihre Keramik in einem Ofen zu brennen. Die Begriffe Oxidation und Reduktion beziehen sich darauf, wie viel Sauerstoff sich in der Ofenatmosphäre befindet, während der Ofen brennt. Eine Oxidationsatmosphäre hat viel Sauerstoff, damit der Kraftstoff verbrennen kann.
Eine Reduktionsatmosphäre tritt auf, wenn die Menge an verfügbarem Sauerstoff reduziert wird. Dies mag nicht nach Dingen klingen, die Ihre Keramik beeinflussen, aber es kann. Der Oxidationsprozess kann beispielsweise die Farbe der Glasuren oder Farben verändern, die Sie verwenden möchten. Der Reduktionsprozess kann die Textur Ihres Tons verändern, wenn Sauerstoff aus Ihrer Ofenatmosphäre und Keramik austritt. Erfahren Sie, was in Ihrem Ofen vor sich geht, bevor Sie Ihr nächstes Projekt starten.
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Grundlagen der Oxidation
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Bei ausreichender Erwärmung oxidieren viele Substanzen, wenn freier Sauerstoff verfügbar ist. Flüchtige Teile von Verbindungen und Molekülen lösen sich und der freie Sauerstoff bindet sich dann an das verbleibende Material und bildet Oxide. Dieser Vorgang wird als Oxidation bezeichnet.
Beim Brennen eines Keramikofens wandeln sich die Materialien normalerweise in ihre Oxidform um. Wenn beispielsweise Kupfercarbonat gebrannt wird, löst sich der Kohlenstoff und brennt ab. Sobald die Kupfer-Kohlenstoff-Bindung aufgebrochen ist, strömt verfügbarer Sauerstoff ein und bindet sich an das Kupfer, wobei Kupferoxid gebildet wird.
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Neutrale Atmosphären
Wenn ein Ofen nicht reduziert ist und genügend Sauerstoff für einen effizienten Brennstoffverbrauch, aber nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist, kann davon ausgegangen werden, dass sich der Ofen in einer neutralen Atmosphäre befindet. Elektrische Ofenbrände haben im Allgemeinen entweder eine neutrale oder eine leicht oxidierende Atmosphäre.
Viele Töpfer fragen sich, ob es eine wirklich neutrale Atmosphäre gibt. Ihr Hauptpunkt ist, dass der Ofen genügend Sauerstoff enthält, so dass die Glasur- und Tonkörpermaterialien oxidieren.
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Grundlagen der Reduktion
Feuer braucht Sauerstoff, um zu brennen. Bei Sauerstoffmangel verbrennt der Brennstoff nicht vollständig und die Ofenatmosphäre füllt sich mit freiem Kohlenstoff. Die freien Kohlenstoffatome greifen aggressiv alle Sauerstoffatome auf, die sie finden können.
Kohlenstoffatome sind so sauerstoffhungrig, dass sie molekulare Bindungen aufbrechen können. Der Kohlenstoff raubt den Ton- und Glasurmaterialien buchstäblich ihren Sauerstoff.
Wenn der Kohlenstoff die Sauerstoffmenge in den Ton- und Glasurmolekülen verringert, können sich die Farben und Texturen der Tone und Glasuren ändern. Diese Änderungen können manchmal ziemlich dramatisch sein.
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Oxidation und Reduktion in Bezug auf Brennpläne
Elektrische Öfen befinden sich natürlich in einer Oxidations- oder neutralen Atmosphäre. Bei Brennöfen muss jedoch darauf geachtet werden, dass der Ofen erst im letzten Teil des Brennvorgangs, normalerweise in der letzten halben bis zur letzten anderthalb Stunde, reduziert wird.
Ein Ofen, der bei zu niedriger Temperatur in die Reduktion eintritt, kann zu Ton- und Glasurfehlern führen, einschließlich Blähungen und Kohlenstoffbewertung.