A circa 1000°Ci silicati basso fondenti (quelli che si sono formati durante la Decomposizione - vedi post precedenti) fondono e circondano i granuli di silice e i minerali della argille rimasti facendo diminuire la porosità.
La presenza di calcio nell'impasto argilloso o nello smalto produce composti tra questo e gli allumino-silicati, in particolare il metacaolino. Lo stesso accade per gli altri fondenti, quali sono gli alcali (Na e K). L’oggetto subisce un ritiro del 2 – 4 %, ma in alcuni casi può arrivare al 10%. In questa momento sono presenti sia la fase liquida che quella solida, la formazione di silicati rende sempre più rigida la fase liquida, che quindi, richiede temperature sempre più elevate per continuare il processo. Attorno ai 1200°C si completa la fusione dei silicati basso fondenti, mentre la metacaolinite inizia a decomporsi producendo silice e un allumino-silicato con struttura e composizione uguale a quella della Mullite naturale. A livello chimico, l'ossido di alluminio Al2O3, che fonde molto più tardi, agisce come una sorta di scheletro chimico quando la silice entra in soluzione, stabilizzando ulteriormente la massa di argilla. Questo ci aiuta a capire parte della magia: perché il pezzo non finisce squagliato sulla mensola del forno. Questi processi di fusione a temperature elevate che rendono l’argilla dura, vitrea e non porosa, vengono detti processi di vetrificazione. Se a questo punto aumentiamo ulteriormente la temperatura l’oggetto si affloscia e poi fonde trasformandosi in un liquido. Ogni argilla ha la sua temperatura di vetrificazione. Le terraglie tenere che contengono molte impurità, vetrificano a basse temperature, esse si afflosciano a temperature alle quali argille come il caolino non hanno ancora cominciato a vetrificare, ecco perché è importante cuocere l’argilla alla temperatura a cui raggiunge la massima durezza senza afflosciarsi e fondere. Questa è la cosiddetta temperatura di maturazione. Nell’oggetto di argilla le interazioni tra la porzione fusa e fluida e la porzione che rimane solida sono simili a quelle che si verificano in natura quando la lava vulcanica viene a contatto con rocce preesistenti (metamorfismo di contatto). Però i prodotti finali ottenuti, ossia le ceramiche, hanno i solito una composizione diversa da quella delle rocce naturali. Una delle poche eccezioni è costituita dalla Mullite, un minerale molto raro in natura e comune, invece, come componente delle porcellane e delle altre ceramiche che cuociono ad alta temperatura. La terracotta e le terraglie a bassa temperatura non sono cotte fino al punto di maturazione, quindi non arrivano a vetrificare completamente. Infatti restano porose, al contrario del grès e della porcellana che, se cotti fino al punto di maturazione, diventano impermeabili proprio perché perdono la porosità. Questo, però, non vuol dire che terracotta e terraglia perdono forza; un corpo argilloso poroso può essere molto resistente in virtù del legame vetroso che comunque si sviluppa tra le particelle. In conclusione, è importante capire il comportamento dell'argilla che si sta usando nei confronti del processo di vetrificazione in modo da portarlo avanti abbastanza da produrre la resistenza e il colore desiderati ma non tanto da produrre distorsioni. Quindi ognuno decide in modo arbitrario il grado di vetrificazione adatto al materiale a disposizione. Bisogna, poi, ener conto del fatto che alcune argille vetrificano entro un ampia gamma di temperature (ad esempio i grès), mentre altre entro limiti strettissimi richiedendo, quindi, un attento controllo della cottura (è il caso delle terraglie e delle terrecotte). Per una più approfondita conoscenza di questo processo è importante provare un’argilla a temperature inferiori e superiori a quella con cui si intende lavorare e a sottoporla a velocità di riscaldamento maggiori e minori di quelle di lavoro. Questo aiuta ad individuare la corretta modalità di cottura (velocità e temperatura massima) per l'argilla utilizzata. La cottura, allora, non è solo la fusione della silice e dei silicati in forma di vetro al fine di cementare un gruppo di rocce microscopiche, si tratta, piuttosto, di conversione e inversione della silice (di cui parlerò la prossima volta), dello sviluppo di nuovi cristalli come la mullite, dello sviluppo della chimica della fusione, della dissoluzione della silice e di una moltitudine di altre cose. Tutto ciò rende possibile la produzione di prodotti aventi una grande varietà di proprietà fisiche partendo dallo stesso pezzo di argilla, regolando soltanto la scheda di cottura.
7 Commenti
Fabio
21/3/2017 12:32:53 pm
Ciao, seguo con molto interesse il blog e i lavori presentati, molto ispiranti! Mi son sentito così ispirato che ho preso un badile e ho scavato un 5 kg di terra dal mio giardino, l'ho sciolta, filtrata e modellata (un paio di scodelle). Vorrei qualche indicazione pratica su come testare questa terra in cottura, qualche accorgimento che mi impedisca di rovinare forno e ripiani (sono decisamente un principiante).
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Cono9
21/3/2017 09:07:54 pm
Che dire... prepara qualche provino semplice: una piastrella, una tazzina, cose con spessore uniforme, aspetta che siano ben asciutte, poi mettili su un supporto di argilla commerciale, così pure se si deformano non rovini i ripiani e poi cuoci. Direi comunque a bassa temperatura (sotto i 1000^C) perché difficilmente l'argilla cavata in giardino regge alte temperature e buona fortuna.
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Tiziano
10/12/2020 06:26:53 pm
Ciao, scusate l’intrusione ma cerco qualcuno che mi dia una dritta. Ho fatto un barbeque in ferro e stavo pensando se era possibile fare una sorta di rivestimento all’interno in ceramica. Posso arrivare a 400 gradi circa anche se con la fiamma in certi punti andrebbe anche oltre. Il problema penso sia anche la elasticità dovuta al ferro che non so se possa essere compatibile o meno con una ceramica. Non mi interessa avere un effetto smaltato eh. Sto sperimentando e avrei piacere ad avere una opinione. Grazie
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Fabio
10/12/2020 06:48:18 pm
Un kamado quindi? Il nostro ospite ne saprà di più, ma ho sperimentato una “griglia” in ceramica refrattaria che ha resistito come supporto a braci ardenti, un disco forato di 25 cm per 3 di spessore... a parte le dilatazioni, certamente inferiori nella ceramica, che è da non fissare rigidamente al ferro, dipenderà anche dalla grandezza del manufatto, spessori ecc.
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Cono9
11/12/2020 08:19:18 pm
Mi spiace ma non credo di poterti essere d'aiuto, non ho esperienza in materia. Comunque Fabio ha ragione, il problema principale è proprio la differenza di dilatazione termica tra ceramica e ferro. Mentre, con una bella refrattaria non vedo nessun problema. Piuttosto, mentre rispondo, mi viene in mente un altro problema, come fai a calcolare esattamente il ritiro del rivestimento in ceramica tra quando e cruda e quando sarà cotta? Insomma, mi spiace ma non ho mai affrontato un problema del genere. Quindi sono curioso, se tenti qualcosa mi piacerebbe esserne informato.
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Tiziano
12/12/2020 11:11:10 am
Grazie delle risposte. Diciamo che è un boiler di quasi due metri. Mi sarebbe piaciuto fare almeno gli sportelli che sono a vista quando aperti. Io pensavo a una rete metallica fissata al pannello in ferro, solo qualche punto e poi uno strato di circa 1cm da fare in ceramica. Non so come possa legare e più che altro non so che prodotto utilizzare. Ho letto qualcosa anche sulle ceramiche fredde ma sono proprio un ignorante in materia. Comunque vi terrò informati, grazie ancora a entrambi
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Fabio
12/12/2020 11:52:44 am
Evita armature in ferro annegate nell’argilla, col calore si spacca tutto. Non puoi considerare la questione come se fosse una “smaltata” di argilla a spessore direttamente sulla superficie del boiler. Cerca in rete com’è la struttura di un kamado grill, potresti copiarla. Hai un problema di dimensioni, costruire gli elementi, e cuocerli, potrebbe essere un problema (deformazioni ecc.). Auguri 👋🏻
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