Seramik sır - Ceramic glaze

Kompozit gövde, boyalı ve sırlı şişe. İran , 16. yüzyıl ( Metropolitan Museum of Art )
Damlayan pirinç samanı külü sır (üstte), Japonya, 1852

Seramik sır , fırınlama yoluyla bir çanak çömlek gövdesine kaynaştırılmış camsı bir maddenin geçirimsiz bir tabakası veya kaplamasıdır . Sır, bir öğeyi renklendirmek, süslemek veya su geçirmez hale getirmek için kullanılabilir. Sırlama, sırsız bisküvi çanak çömleğin doğal gözenekliliğini kapatarak , sıvıları tutmak için uygun toprak kapları oluşturur . Ayrıca daha sert bir yüzey sağlar. Sır ayrıca taş ve porselenlerde de kullanılır . İşlevlerine ek olarak, sırlar, parlak veya mat bitiş ve renk dereceleri dahil olmak üzere çeşitli yüzey bitişleri oluşturabilir. Sırlar ayrıca, altta yatan tasarımı veya dokuyu, değiştirilmemiş veya yazılı, oyulmuş veya boyanmış olarak geliştirebilir.

Son yüzyıllarda üretilen çoğu çanak çömlek , sırsız bisküvi porseleni , pişmiş toprak veya diğer bazı türlerdeki parçalar dışında sırlanmıştır . Fayansların yüzeyleri hemen hemen her zaman sırlıdır ve modern mimari pişmiş toprak genellikle sırlıdır . Sırlı tuğla da yaygındır. Sanayide kullanılan birçok seramik gibi, örneğin havai elektrik hatları için seramik yalıtkanlar gibi evsel sıhhi tesisat ürünleri de her zaman sırlıdır .

Her biri ana seramik eritici ajandan sonra adlandırılan geleneksel sırların en önemli grupları şunlardır:

Modern malzeme teknolojisi , bu geleneksel kategorilere girmeyen yeni camsı sırlar icat etti.

Kompozisyon

Sırların , kil bünyelerinde ve diğer sır malzemelerinde kısmi sıvılaşmayı teşvik ederek işlev gören bir seramik akı içermesi gerekir . Fluxlar cam formlarının yüksek erime noktasını düşürür silika ve bazen bor trioksit . Bu cam formlar sır malzemelerine dahil edilebilir veya altındaki kilden çekilebilir.

Seramik sırların hammaddeleri genellikle ana cam oluşturucu olacak silika içerir. Sodyum , potasyum ve kalsiyum gibi çeşitli metal oksitler akı görevi görür ve bu nedenle erime sıcaklığını düşürür. Alümina , genellikle elde edilen, kil , birim akmasını önlemek için, erimiş sır sertleştirir. Demir oksit , bakır karbonat veya kobalt karbonat gibi renklendiriciler ve bazen kalay oksit veya zirkonyum oksit gibi opaklaştırıcılar , fırınlanmış sırın görsel görünümünü değiştirmek için kullanılır.

İşlem

İznik çinileri de Enderûn Kütüphanesi , Topkapı Sarayı , İstanbul

Sır, kil gövdesinin yüzeyi üzerine kuru bir karışımın kuru tozlanmasıyla veya gövdedeki alüminyum ve silika oksitlerle etkileşime giren sodyum buharı açısından zengin bir atmosfer yaratmak için fırına yüksek sıcaklıklarda tuz veya soda eklenerek uygulanabilir. Tuz sırlı çömlek olarak bilinen şeyi üreterek camı şekillendirin ve biriktirin . En yaygın olarak, çeşitli toz minerallerin ve metal oksitlerin sulu süspansiyonu içindeki sırlar, parçalar doğrudan sır içine daldırılarak uygulanır. Diğer teknikler, cilayı parçanın üzerine dökmeyi, parçanın üzerine bir airbrush veya benzeri bir aletle püskürtmeyi veya doğrudan bir fırça veya başka bir aletle uygulamayı içerir.

Yapışmasını cam makale önlemek için fırın ürünün küçük bir kısmı sırsız bırakılır ya da gibi küçük bir refrakter destekler üzerinde desteklenir ya yanma sırasında fırın mahmuzları ve tahta bacakları ayrılmış ve ısıtma işleminden sonra atılır. Bu mahmuzların bıraktığı küçük izler bazen bitmiş ürün üzerinde görülebilir.

Renk ve dekorasyon

Sıraltı dekorasyonu sırdan önce, genellikle pişmemiş çömleklere ("ham" veya "yeşil eşyalar"), ancak bazen " bisküvi " pişirimine (bazı eşyaların sırlamadan ve yeniden fırınlamadan önce ilk pişirimi) uygulanır. Dekorasyonun üzerine genellikle şeffaf olan ıslak bir sır uygulanır. Pigment sırla kaynaşır ve şeffaf bir sır tabakasının altında görünür; genellikle kullanılan gövde malzemesi beyazımsı bir renge dönüşür. Sıraltı süslemenin en bilinen türü, önce Çin'de üretilen, daha sonra diğer ülkelerde kopyalanan mavi ve beyaz porselendir . Çarpıcı bir mavi renk kullanan kobalt kobalt oksit ya da kobalt karbonat. Bununla birlikte, Delftware gibi taklit tiplerin çoğu , beyaz kalay sırlı ve sırlı veya sır üstü bezemeli kahverengimsi toprak gövdelere sahiptir. İngilizce icadı ile creamware 18. yüzyılda ve diğer beyaz gövdeli toprak kaplar, sır altı dekorasyon yaygın toprak hem de porselen üzerine kullanılır oldu.

Tang hanedanı mezar koruyucusunda Sancai renkli kurşun sırlar .
Çin seladon tapınağı; renkli sır, figür sırsız bırakılmıştır. Ming hanedanı, 1300-1400

Sır üstü dekorasyon , fırınlanmış bir sır tabakasının üzerine uygulanır ve genellikle, sırla kaynaştırılması için nispeten düşük bir sıcaklıkta ikinci bir fırınlama gerektiren, esasen cam olan "emaye" renkleri kullanır. Sadece nispeten düşük bir sıcaklıkta pişirildiği için, tarihi dönemlerde daha geniş bir pigment yelpazesi kullanılabilir. Sır üstü renkler, seramiğe daha dekoratif, camsı bir görünüm veren düşük sıcaklıkta sırlardır. Önce bir parça pişirilir , bu ilk pişirime parıldama denir , daha sonra sır üstü bezeme uygulanır ve tekrar pişirilir . Parça pişip fırından çıktıktan sonra sır nedeniyle dokusu daha pürüzsüz olur.

Diğer yöntemler, ilk olarak , boyaların fırınlamadan önce sır üzerine uygulandığı ve daha sonra fırınlama sırasında sır tabakasına dahil edildiği sırlama yöntemidir . Bu , maiolica gibi kalay sırlı çömleklerle iyi çalışır , ancak renk aralığı, sıraltında olduğu gibi parlak bir ateşlemeye dayanabilecek olanlarla sınırlıydı. Pigmentlerin çömleklere uygulanmadan önce sıvı sır içine karıştırıldığı renkli sırlar, çoğu seladonda olduğu gibi çoğunlukla bir parçaya tek bir renk vermek için kullanılır , ancak zıt renklerde tasarımlar oluşturmak için de kullanılabilir, Çin sancai ("üç renkli") ürünlerinde ve hatta boyalı sahnelerde olduğu gibi.

Japon Imari eşyası , Çin doucai ve wucai gibi birçok tarihi stil, farklı dekorasyon türlerini birleştirir. Bu gibi durumlarda, gövde, herhangi bir sır altı dekorasyon ve sır için ilk pişirim, tipik olarak, sır üstü emayeler uygulandıktan sonra ikinci bir fırınlama tarafından takip edilir.

Tarih

Tarihsel olarak, seramiklerin sırlanması, uygun malzemelerin keşfedilmesi gerektiğinden oldukça yavaş gelişmiştir ve ayrıca gerekli sıcaklıklara güvenilir bir şekilde ulaşabilen pişirim teknolojisine ihtiyaç duyulmuştur. Sırlar ilk olarak MÖ 4. binyılda taş malzemeler üzerinde ortaya çıktı ve Antik Mısır fayansı ( kil esaslı yerine fritware ), malzeme pişirme sırasında doğal olarak sır benzeri bir kabuk oluşturduğu için kendiliğinden sırlıydı . Gerçek çömlek üzerine sırlama, MÖ 1500 civarında, Orta Doğu ve Mısır'da kül sır dahil alkali sırlarla ve Çin'de öğütülmüş feldispat kullanılarak camın icadını takip etti . 100 civarında Eski Dünya'da kurşun cam yaygındı .

Sırlı tuğla için geri gider Elam at Temple Chogha Zanbil 13. yüzyıl M.Ö.. Demir Pagoda içinde 1049 yılında inşa Kaifeng , Çin , sırlı tuğla tanınmış sonradan örnektir.

Kurşun sırlı çanak çömlek muhtemelen Savaşan Devletler Dönemi'nde (MÖ 475 - 221) Çin'de yapıldı ve üretimi Han Hanedanlığı döneminde arttı. Shang Hanedanlığı'ndan (1600 - 1046 BCE) bu yana, yüksek sıcaklıkta proto-seladon sırlı taş eşya, sırlı toprak eşyadan daha önce yapılmıştır.

Sırasında Kofun dönemi Japonya'nın, Sue eşya yeşilimsi doğal dekore edilmiş kül sırlar . MS 552'den 794'e kadar farklı renkli sırlar tanıtıldı. Tang Hanedanlığı'nın üç renkli sırları bir dönem sıklıkla kullanılmış, ancak aşamalı olarak kullanımdan kaldırılmıştır; sırların kesin renkleri ve kompozisyonları ele geçirilememiştir. Bununla birlikte, doğal kül sır, ülke genelinde yaygın olarak kullanıldı.

13. yüzyılda çiçek desenleri kırmızı, mavi, yeşil, sarı ve siyah sırlarla boyanmıştır. Sır üstü, seramiğe verdikleri özel görünüm nedeniyle çok popüler oldu .

Sekizinci yüzyıldan itibaren, İslam sanatında ve İslam çanak çömleklerinde , genellikle ayrıntılı çanak çömlek biçiminde sırlı seramik kullanımı yaygındı . Kalayla opaklaştırılmış cam , İslami çömlekçiler tarafından geliştirilen en eski yeni teknolojilerden biriydi. İlk İslami opak sırlar, yaklaşık 8. yüzyıla tarihlenen Basra'da mavi boyalı mallar olarak bulunabilir . Bir diğer önemli katkı da 9. yüzyılda Irak'tan gelen çömlekçiliğin gelişmesiydi . İslam dünyasında yenilikçi seramik çanak çömlek için diğer merkezler arasında Fustat ( 975'ten 1075'e kadar), Şam (1100'den 1600'e kadar) ve Tebriz (1470'den 1550'ye kadar) vardı.

Çevresel Etki

Sırlı stupa modeli, Yuan hanedanı

2012 itibariyle, Amerika Birleşik Devletleri'nde 650'den fazla seramik üretim tesisi rapor edildi ve muhtemelen daha pek çoğu gelişmiş ve gelişmekte olan dünyada. Yer karosu, duvar karosu, vitrifiye, banyo aksesuarları, mutfak gereçleri ve sofra takımlarının tümü, tüketiciler için mevcut olan potansiyel seramik içeren ürünlerdir. Ağır metaller, sırlarda belirli bir renk veya doku üretmek için kullanılan yoğun metallerdir. Geri dönüştürülmemiş seramik ürünler ılık veya asidik suya maruz kaldığında, sır bileşenlerinin çevreye sızması daha olasıdır . Ağır metallerin sızması, seramik ürünler yanlış perdahlandığında veya hasar gördüğünde meydana gelir. Kurşun ve krom, toksisiteleri ve biyolojik olarak birikme yetenekleri nedeniyle devlet kurumları tarafından yoğun şekilde izlenen seramik sırlarda yaygın olarak kullanılan iki ağır metaldir.

metal oksit kimyası

Seramik sırlarda kullanılan metaller tipik olarak metal oksitler formundadır.

Kurşun(II) oksit

Seramik üreticileri , düşük erime aralığı, geniş ateşleme aralığı, düşük yüzey gerilimi, yüksek kırılma indeksi ve devitrifikasyona karşı direnci nedeniyle bir akış olarak öncelikle kurşun(II) oksit (PbO) kullanır . Ticari sırların imalatında kullanılan kurşun , stabilizasyonu sağlamak ve sızma riskini azaltmak için moleküler olarak 1:1 oranında silikaya bağlanır veya frit formunda dahil edilir .

Kirli ortamlarda nitrojen dioksit su ile reaksiyona girer ( H
2O ) nitröz asit ( HNO ) üretmek için
2) ve nitrik asit ( HNO
3).

H
2O + 2 HAYIR
2→ HNO
2+ HNO
3

Çözünür Kurşun(II) nitrat ( Pb(NO)
3)
2) kurşunlu sırların kurşun(II) oksidi (PbO) nitrik aside ( HNO) maruz kaldığında oluşur.
3)

PbO + 2 HNO
3→ Pb(HAYIR
3)
2+ H
2Ö

Kurşuna maruz kalma, toplu olarak kurşun zehirlenmesi olarak adlandırılan çeşitli sağlık sorunlarıyla güçlü bir şekilde bağlantılı olduğundan , kurşunlu camın (esas olarak atılan CRT ekranlar biçiminde) ve kurşun camlı seramiklerin atılması toksik atık düzenlemelerine tabidir.

Baryum karbonat ve Stronsiyum karbonat

Baryum karbonat (BaCO 3 ), baryum mavisi olarak bilinen benzersiz bir sır rengi oluşturmak için kullanılır. Bununla birlikte, gıda ile temas eden yüzeylerde sırlar için baryum karbonat kullanmanın etik doğası sorgulanmaya başlamıştır. Baryumun yutulmasıyla zehirlenmesi kasılmalar, felç, sindirim rahatsızlığı ve ölümle sonuçlanabilir. Aynı zamanda asitte biraz çözünür ve suyu ve toprağı uzun süre kirletebilir. Bu endişeler, baryum karbonat gerektiren sırlarda Stronsiyum karbonat (SrCO 3 ) ikame etme girişimlerine yol açmıştır . Baryum karbonatın aksine, Stronsiyum karbonat, NIH tarafından bir güvenlik tehlikesi olarak kabul edilmez . Sadece baryum kullanılarak elde edilebilen mat tip sırlarda üretilen bazı efektler ve renkler olmasına rağmen, stronsiyum ikamesi deneyleri parlak tip sırlarda başarılı olma eğilimindedir.

Sızma olasılığını azaltmak için, frit formunda baryum karbonat kullanılır ve 1:1 oranında silikaya bağlanır. Ayrıca baryum sırların gıda ile temas eden yüzeylerde veya dış mekanlarda kullanılmaması tavsiye edilir.

Krom(III) oksit

Krom(III) oksit ( Cr
2Ö
3) seramik sırlarında renklendirici olarak kullanılır. Krom(III) oksit, bir fırının ulaştığı sıcaklıklarda kalsiyum oksit (CaO) ve atmosferik oksijen ile reaksiyona girerek kalsiyum kromat ( CaCrO) üretebilir.
4). Oksidasyon reaksiyonu, kromu +3 oksidasyon durumundan +6 oksidasyon durumuna değiştirir. Krom(VI) çok çözünür ve diğer tüm kararlı krom formları arasında en hareketli olanıdır.

cr
2Ö
3+ 2CaO + 3 ⁄ 2 O
2→ CaCrO
4

Krom, endüstriyel deşarj yoluyla su sistemlerine girebilir. Krom(VI) çevreye doğrudan girebilir veya toprakta bulunan oksidanlar krom(III) ile reaksiyona girerek krom(VI) oluşturabilir. Bitkiler, krom(VI) mevcudiyetinde büyüdüklerinde azaltılmış klorofil miktarlarına sahiptir.

Uranyum(IV) oksit ( U O 2 )

Urania bazlı seramik sırlar, indirgemede pişirildiğinde veya UO 2 kullanıldığında koyu yeşil veya siyahtır ; daha yaygın olarak parlak sarı, turuncu ve kırmızı sırlar üretmek için oksidasyonda kullanılır Uranyum sırları 1920'lerde ve 1930'larda uranyum karo , saat, saat ve uçak kadranları yapmak için kullanıldı.

Uranyum dioksit, uranyum trioksitin hidrojen ile indirgenmesiyle üretilir .

UO 3 + H 2 → UO 2 + H 2 O, 700 °C'de (973 K)

Önleme

Üretim süreçleri sırasında krom oksidasyonu, kalsiyuma bağlanan bileşiklerin eklenmesiyle azaltılabilir. Seramik endüstrisi, kurşunlu sırlar ürünlere parlak bir parlaklık ve pürüzsüz bir yüzey sağladığı için kurşun alternatiflerini kullanmakta isteksizdir. Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı, kurşuna alternatif bir çift sır, baryum alternatifi denedi, ancak kurşunlu sırlarla aynı optik etkiyi elde etmede başarısız oldular.

Galeri

  • Seramik sırlar

  • Çanak çömlek, Nara dönemi

  • Meissen porselen, porselen üzeri mavi sır altı süslemeli

  • Porselen üzeri mavi sır altı süslemeli kupa.

  • 1870 dolaylarında renkli kurşun sırlar mayolika

  • Farklı camların test plakaları

  • Metalik oksit renklerle süslenmiş kalay sırlı mayolika, Mintons, yaklaşık 1870.

  • 20. yüzyıl sırlama tekniği

Ayrıca bakınız

Referanslar

bibliyografya