Oxidierende und reduzierende Atmosphären beim Brennen von Keramik

Es gibt viele Faktoren zu beachten, wenn es darum geht, Ihre Keramik in einem Ofen zu feuern. Die Begriffe Oxidation und Reduktion beziehen sich darauf, wie viel Sauerstoff sich in der Ofenatmosphäre befindet, während der Ofen feuert. Eine Oxidationsatmosphäre hat viel Sauerstoff, damit der Brennstoff verbrennt. Eine Reduktionsatmosphäre tritt auf, wenn die Menge an verfügbarem Sauerstoff reduziert wird. Das klingt vielleicht nicht nach Dingen, die Ihre Töpferei beeinflussen, aber es kann. Der Oxidationsprozess kann beispielsweise die Farbe der verwendeten Lasuren oder Farben verändern. Der Reduktionsprozess, bei dem Sauerstoff aus Ihrer Ofenatmosphäre und Töpferei ausgelaugt wird, kann die Textur Ihres Tons verändern. Erfahren Sie, was in Ihrem Ofen passiert, bevor Sie Ihr nächstes Projekt starten.

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  Grundlagen der Oxidation

  Bei ausreichender Erhitzung oxidieren viele Stoffe, wenn freier Sauerstoff zur Verfügung steht. Flüchtige Teile von Verbindungen und Molekülen brechen frei und der freie Sauerstoff bindet sich dann an das verbleibende Material und bildet Oxide. Dieser Prozess wird Oxidation genannt.

  Beim Brennen eines Töpferofens werden die Materialien normalerweise in ihre Oxidformen umgewandelt. Wenn beispielsweise Kupfercarbonat gebrannt wird, löst sich der Kohlenstoff und verbrennt. Sobald die Kupfer-Kohlenstoff-Bindung gebrochen ist, wird verfügbarer Sauerstoff hineinströmen und sich an das Kupfer anlagern, wodurch Kupferoxid gebildet wird.

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  Neutrale Atmosphären

  Wenn sich ein Ofen nicht in der Reduktion befindet und genügend Sauerstoff für einen effizienten Brennstoffverbrauch vorhanden ist, jedoch keine ausreichende Menge an Sauerstoff, kann der Ofen als in einer neutralen Atmosphäre befindlich angesehen werden. Es wird allgemein angenommen, dass elektrische Brennöfen eine neutrale oder leicht oxidierende Atmosphäre aufweisen.

  Viele Töpfer stellen in Frage, ob es wirklich eine neutrale Atmosphäre gibt. Ihr Hauptpunkt ist, dass im Brennofen genug Sauerstoff ist, so dass die Glasur und die Tonkörpermaterialien oxidieren.

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  Grundlagen der Reduktion

  Feuer benötigt Sauerstoff zum Verbrennen. Bei Sauerstoffmangel verbrennt der Brennstoff nicht vollständig und die Ofenatmosphäre wird mit freiem Kohlenstoff gefüllt. Die freien Kohlenstoffatome greifen aggressiv alle Sauerstoffatome auf, die sie finden können. Tatsächlich sind Kohlenstoffatome so sauerstoffhungrig, dass sie molekulare Bindungen brechen können. Der Kohlenstoff raubt dem Ton und den Glasurmaterialien buchstäblich ihren Sauerstoff.

  Wenn der Kohlenstoff die Menge an Sauerstoff in den Ton- und Glasurmolekülen reduziert, können sich die Farben und Texturen der Tone und Glasuren ändern. Diese Änderungen können manchmal ziemlich dramatisch sein. Zum Beispiel können Glasuren mit einem hohen Eisengehalt am Kegel 9 in einer Oxidationsatmosphäre ziemlich steif und am Kegel 9 in einer Reduktionsatmosphäre ziemlich flüssig und flüssig sein.

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  Oxidation und Reduktion in Bezug auf Schießpläne

  Elektrische Öfen befinden sich natürlich in einer oxidativen oder neutralen Atmosphäre. Bei brennstoffbefeuerten Brennöfen muss jedoch darauf geachtet werden, dass der Brennofen erst im letzten Teil des Brennvorgangs in die Reduktion geht, in der Regel in der letzten halben Stunde bis zu den letzten anderthalb Stunden.

  Ein Ofen, der bei einer zu niedrigen Temperatur in die Reduktion eintritt, kann zu Ton- und Glasurdefekten führen, einschließlich Blähungen und Kohlenstoffritzen .