GLAZUUR
De gebruikte glazuren worden samengesteld uit basismaterialen en in
feite ben ik vaak bezig met experimenten om de receptuur verder te verbeteren
of nieuwe grondstoffen te proberen.Recent heb ik een reeks proeven gedaan om Gerstley boraat
(dat niet meer verkrijgbaar is) te vervangen door andere componenten. Het resultaat is te
zien bij gerstley boraat hieronder volgt de :
conclusie
In eerste instantie is geprobeerd om de chemische samenstelling van gerstley boraat zo goed
mogelijk na te maken.
Dit kan gerealiseerd worden door het samenvoegen van :
fritte 1451,dolomiet,krijt,fritte 3221 of ulexiet.
Het opblazen van het glazuur tijdens het stoken wordt veroorzaakt door de ontledings gassen
Co2 (krijt/dolomiet) of H2O (ulexiet).
Dit is te voorkomen door gebruik te maken van wollastoniet en talk als grondstof voor CaO en
MgO (alhoewel dan wel extra SiO2 wordt toegevoegd)
Ulexiet als grondstof is in alle proeven minder gunstig gebleken, doordat altijd blaasvorming
optreedt bij het stoken (hier kom ik later uitgebreid op terug)
Calcium boraat fritte 3221 is zeer geschikt als grondstof voor B2O3.
Bij verdere experimenten blijkt dat bij toepassing van alleen fritte 3221 en uiteraard
nefelien syaniet, het glazuur al voldoet.
De smeerbaarheid van het glazuur wordt verbeterd door een gedeelte van het nefelien syaniet te
vervangen door ball clay.
Het uiteindelijke recept is verrassend eenvoudig:
Fritte 3221 | 100 gram |
Nefelien syeniet | 80 gram |
Ball clay | 20 gram |
WERKSTUKKEN GEMAAKT MET HET UITEINDELIJKE RECEPT |
|
Sinds enige tijd gebruik ik ook een variant van bovengenoemde glazuur, een uitgebreid verslag hierover zal later worden
gemaakt, maar nu worden alvast de receptuur en de resultaten getoond.
Bij het raku stoken kan ook reducerend gestookt worden en meestal doe ik dat gedurende de laatste 5 minuten door op de
stookuitgang van de oven een vuurvaste steen te plaatsen. Hierdoor wordt de afvoer van de verbrandingsgassen bemoeilijkt
en daardoor wordt er minder lucht naar binnen gezogen en hierdoor komt er meer gas dan lucht naar binnen en het resultaat
is een reducerende atmosfeer.
Het koper in het glazuur wordt nu gereduceerd, waardoor de kenmerkende rode kleur ontstaat, omdat het slechts kort wordt
gedaan krijgt men een rode kleur naast het kopergroen en dat geeft interessante kleurschakeringen.
Wordt het glazuur met de kwast opgebracht, dan krijgt men vaak een wat vlekkerig resultaat als alleen koperoxide als pigment
wordt gebruikt, dit kan verbeterd worden als naast het groene koperoxide ook een laag van een andere kleur
wordt opgebracht.Hier is gekozen voor blauw ( Pruisisch blauw Kp 3006 Silex)
Het glazuur recept is:
nephelien syeniet | 100 gram |
ulexiet (portabor U) | 50 gram |
Ca boraat fritte | 50 gram |
bentoniet | 10 gram |
tinoxide | 10 gram |
Voor de groene kleur wordt 15 gram koperoxide toegevoegd, voor de blauwe kleur 10 gram pruisisch blauw.
Voor deze serie is steeds als eerste een laag met blauwe glazuur en daarna een glazuurlaag met kopergroen aangebracht.
Afhankelijk van de plaats in de oven (en dus de temperatuur) krijgt men verschillende gradaties in de reductie,
in onderstaande serie is van links naar rechts een duidelijke afname van de roodverkleuring te zien veroorzaakt door een
vermindering in de reductie bij het stoken (en dus niet in de zaagselton!)
Door op de afbeelding te klikken krijgt men een grotere afbeelding met meer details te zien.
Naast de mate van reductie op het einde van het stookproces (ongeveer 5 minuten reductie als het glazuur reeds gesmolten
is) waardoor de rode nuances ontstaan, kan er natuurlijk ook nog gevarieerd worden met engobes
bijvoorbeeld een engobe van roodbakkende klei op de body van witbakkende klei waarvan normaal de potten gemaakt worden.
Ook de dikte van het opgebrachte glazuur heeft een effect waardoor er veel verschillen in uiterlijk gerealiseerd
kunnen worden.(zie onderstaande voorbeelden)
Het uitgebreide verhaal is geschreven en geeft naast een voorbeeld hoe de Segerformule wordt berekend ook de experimenten.
Er is vooral gekeken naar het smeltgedrag, de craquele vorming en de roodverkleuring bij de reductie.
Maar ook nu is het laatste woord er nog niet over gezegd!
Klik hier voor het verslag.
De conclusies uit dit verhaal staan hieronder
Conclusie
Het is heel goed mogelijk gebleken om Gerstley boraat "na te maken" uit 4 of 5 verschillende grondstoffen, maar uit de
proeven is ook gebleken dat voor een goed Raku glazuur een veel eenvoudiger recept ook uitstekend voldoet.
Als aan het standaard glazuur koperoxide als kleurpigment wordt toegevoegd dan kan men bijzondere effecten krijgen, als op
het einde van het stookproces reducerend wordt gestookt.
De roodverkleuring van het koperoxide wordt gunstig beinvloed door toevoeging van tinoxide maar ook moet de verhouding
calciumboraat fritte (of colemaniet) tov nefelien syeniet rond de 1:1 te liggen.
Gebruikt men een hoger percentage NS dan geeft dit op zich een goed smeltend glazuur maar de roodverschuiving wordt dan
onderdrukt.
Als men reducerend stookt met een glazuur waar koperoxide in aanwezig is dan krijgt men altijd minder craquele
(en het is dan niet van belang of de kleur groen of rood wordt)
De samenstelling van een goed Raku glazuur is bijv.
100 gram Nefelien syeniet
50 gram Calciumboraat fritte 3221
50 gram Ulexiet (portabor U) (vooral omdat dit veel goedkoper is dan CB fritte)
10 gram tinoxide (geeft beter wit en is van belang voor roodverkleuring)
10 gram bentoniet (betere smeereigenschappen en hechting aan de scherf)
10 gram koperoxide (groen en rood (reducerend stoken))
Gasbellen en kraters
In een van de vele experimenten die door mij zijn uitgevoerd, kwam ook een keer een vreemd verschijnsel voor
nl. de vorming van zeer veel gasbellen en kraters.
Tijdens het stoken zie je wel meer gasbellen ontstaan maar deze ontploffen en het glazuur trekt daarna weer glad, zodat het
uiteindelijke resultaat er gaaf uitziet.
Nu echter gaf het glazuur (na de stook) zeer veel kraters te zien en het enige dat ik gedaan had was wat kwarts toevoegen
en dat kan geen gas afgeven!
Dus wat is hier aan de hand??
Een uitgebreid verslag van de experimenten om dit verschijnsel te verklaren vindt U
hier .De conclusie uit dit onderzoek vindt U hieronder.
conclusie
Gasbellen in een glazuur ontstaan door de ontleding van grondstoffen die in het glazuurrecept zijn opgenomen.
Dit kunnen voor de hand liggende materialen zijn zoals Krijt (CaCO3) dat ontleed in CaO en CO2, maar ook materialen die
bij hoge temperatuur instabiel worden, zoals hier is aangetoond het gebruikte koperoxide.
Voorwaarde voor het ontstaan van de gasbellen is wel dat de ontleding plaatsvindt als er een smelt is en dat is vaak het
geval bij de laagsmeltende Raku glazuren.
Voor hoogsmeltende glazuren (bijv. voor steengoed) zal vaak de ontleding plaatsvinden bij een temperatuur waarbij de gassen
ontwijken door de poreuze (nog niet gesmolten) laag heen en dan zullen er geen gasbellen ontstaan
Bij laagsmeltende glazuren ontstaan vaak gasbellen die later echter weer verdwijnen door het dichtvloeien van de
glazuurlaag.
Of een glazuur dichtvloeit hangt sterk af van de samenstelling, bij de hier onderzochte glazuren was het Al2O3 gehalte
zeer belangrijk.
Een restant van een dichtgevloeide gasbel kan een pinhole zijn en dat is ook niet gewenst!
Het voorstoken van koperoxide heeft geen zin want er ontstaan toch weer gasbellen!
Als bron voor CaO kan men beter wollastoniet (caO.SiO2) dan krijt (CaO.CO2) toepassen, omdat de eerste geen gassen afgeeft
en ook hier geldt, voorkomen is beter dan genezen.
Proeven met fritte 1233
Fritte 1233 is een fritte met een hoog gehalte aan alkali en een laag gehalte aan aluminiumoxide, het geeft met een
koperoxide als kleurstof (soms) Egyptisch blauw.
Een verslag van de experimenten wordt gegeven, klik hier
Colemaniet of iets anders?
In mijn raku-recepten wordt vaak gebruik gemaakt van de grondstof Colemaniet.
Met het materiaal van mijn leverancier (Silex) kan ik goed werken, maar van andere keramisten kreeg ik te horen dat er
vaak problemen waren en zelf had ik in Frankrijk een keer colemaniet gekocht wat dramatisch slecht was!
Na veel gezoek op internet en vragen aan mijn leverancier bleek dat er twee grondstoffen zijn onder de handelsnaam
portabor A en portabor U (respectivelijk colemaniet en ulexiet).
Met deze grondstoffen (portabor A en U) en mijn "eigen colemanieten" (Silex en Solargil) zijn nu experimenten uitgevoerd om
te achterhalen wat de oorzaak is van het verschil in "gedrag".
Uit de proeven blijkt duidelijk dat het "echte" colemaniet/portabor A slecht is en inderdaad steeds hechtingsproblemen
geeft door het plotseling verdampen van kristalwater boven 400 graden.
De grondstof Ulexiet/portabor U (wat overigens veel meer kristalwater bevat maar echter wel geleidelijker verdampt) is
wel goed te verwerken.
Het materiaal dat aan mij is verkocht als colemaniet blijkt ulexiet te zijn.
Alle boraten (in ieder geval in combinatie met alkalifritte 1233) kunnen een potentieel probleem geven door blaasvorming
vlak onder de toptemperatuur, waardoor dikte en kleurverschillen kunnen ontstaan.
Er wordt aangegeven hoe je kunt bepalen welke grondstof je hebt (Ulexiet of Colemaniet) en wat je moet doen om het slechte
Colemaniet weer bruikbaar te maken (zodat je het niet hoeft weg te gooien).
Silex verandert de naam van hun "colemaniet" in Ulexiet en zijn bezig om de chemische informatie te verbeteren.
Pas als dit werkelijk is gerealiseerd kan men zeggen "end goed, al goed".
Voor een verslag van de experimenten klik hier
Reductie van koperoxide tot "ossenbloedrood"
De reductie van koperoxide in een Raku glazuur is niet alleen afhankelijk van de stookomstandigheden, maar ook van de
glazuursamenstelling.
In dit onderzoek wordt nu gekeken wat de invloed is van de verschillende componenten in een glazuur, met als doel een
gebied te vinden waarbij ossenbloedrood ontstaat.
Het is dus niet de bedoeling om een heleboel recepten te geven waarbij dit lukt (het planten van bomen) maar om wat meer
inzicht te krijgen (je ziet het bos).
Vanuit dit inzicht kun je dan je "eigen recepten" maken.
Omdat gekeken wordt op component niveau zijn de proeven berekend zodat bij het veranderen van een recept alleen de
betreffende component (in de Segerformule) verandert.
De berekeningen zijn uitgevoerd met een door mij gemaakt glazuurprogramma "alchemistglaze"
Voor veel keramisten,die vaak niet van rekenen houden, is het een "moeilijk" verhaal omdat steeds vanuit de Segerformule
wordt gewerkt om tot de proefrecepten te komen (de recepten staan in de bijlage).
Het is echter absoluut niet noodzakelijk om alles in detail te doorgronden, want het gaat niet om de bomen maar om het bos!
Uiteindelijk wordt een glazuurgebied gevonden waarbij de koperreductie stabiel is.
Vanuit "artistiek" oogpunt kan het ook wenselijk zijn om een gedeeltelijke reductie te krijgen (rood naast groen/blauw)
het is niet moeilijk om een recept te vinden dat hieraan voldoet.
Voor een verslag van de experimenten klik hier.
Pigmenten
Al weer meer dan een halfjaar geleden kwam ik in contact met een chinese leverancier van kleurstoffen en kreeg ik een
paar monsters opgestuurd.
Hiermee zijn een paar proeven uitgevoerd en heb ik er wat aan "gesnuffeld", nu voorjaar 2011 heb ik met meer kleurstoffen
experimenten uitgevoerd met zowel een steengoedglazuur als met Rakuglazuren.
De experimenten worden nu weergegeven. Klik op pigment
Als U interesse heeft in deze kleurstoffen dan kunt U contact met me opnemen.
Rekenprogramma
Vanuit mijn chemische achtergrond ben ik erg geïnteresseerd in
de meer "fundamentele" kant van de glazuren en daarom heb ik een eigen
rekenprogramma gemaakt om de Segerformule te berekenen.
Een voorbeeld van deze berekening en een experiment
met een Barium titanaat (een erfenis uit mijn tech. keramiek tijd) is hier
weergegeven. zie Seger.
| K2O(0.1)BaO(0.4)ZnO(0.5)Al2O3(x)SiO2(y)TiO2(0.4) |
y=1.5 |
|
|
|
y=2.0 |
|
|
|
y=2.5 |
|
|
|
  |
X=0.20 |
X=0.25 |
X=0.30 |
Het programma -geschreven in Excel 2000- berekent naast de Segerformule en de gewichts % van de oxides
ook het molgewicht,de lineaire uitzettingscoefficient(Winkelmann/Schott en Appen),de oppervlakte spanning en
de prijs van het recept.
Dit wordt uitgevoerd voor max. 15 grondstoffen en max. 25 inweegrecepten.
DIT IS UNIEK!!
Voor meer informatie over het programma om de Segerformule te berekenen en voor het aanvragen van de gratis Demo-versie
klik hier
Op 10-01-2007 was het programma als volgt gedistributeerd:
Europe | 362 | N-America | 20 | Sth-America | 76 | Asia | 4 | Australia | 6 | Africa | 4 |
Netherlands | 102 | USA | 18 | Chile | 4 | India | 1 | Australia | 4 | Tunesia | 1 |
Belgium | 100 | Canada | 2 | Peru | 3 | Malaysia | 1 | New Zealand | 2 | Maroc | 2 |
France | 83 |   |   | Argentina | 29 | Thailand | 1 |   |   | Sth Africa | 1 |
Spain | 33 |   |   | Columbia | 5 | Turkey | 1 |   |   |   |   |
Italy | 26 |   |   | Venezuela | 5 |   |   |   |   |   |   |
England | 3 |   |   | Brasil | 5 |   |   |   |   |   |   |
Norway | 1 |   |   | Mexico | 13 |   |   |   |   |   |   |
Denmark | 1 |   |   | Uruquay | 2 |   |   |   |   |   |   |
Swiss | 8 |   |   | Brasil | 5 |   |   |   |   |   |   |
Germany | 1 |   |   | Bolivia | 1 |   |   |   |   |   |   |
Sweden | 2 |   |   | Costa Rica | 2 |   |   |   |   |   |   |
Poland | 1 |   |   | Equador | 1 |   |   |   |   |   |   |
Portugal | 1 |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
Als voorbeeld is ook een berekening van de kristal glazuren van Lasse
Östman hier weergegeven.
Voorbeeld nut van een glazuurprogramma
Velen van ons krijgen met Ceramic Art Daily een stortvloed van informatie over zich heen, soms is het interessant
maar vaak denk je ook, wat moet ik ermee.
Zo ook het artikel van 10 jan 2011 dat ging over glazuren die gestookt worden bij kegel 5 of 6 (kennelijk een hot item in
de USA).
Natuurlijk stoken bij 1220 C geeft een lager energieverbruik dan stoken bij 1260 C en dus is er alles voor te zeggen om
die richting op te gaan, want ook voor een traditionele keramist is duurzaamheid een issue.
Maar de recepten die ze geven zijn (uiteraard) opgebouwd met hun grondstoffen en zijn dus niet zonder meer voor ons te
gebruiken en dus is die informatie vrijwel niet toegankelijk.
Het kan alleen als je de chemische formulering kent van de gebruikte grondstoffen en als je deze dan omrekent naar bij ons
gebruikelijke grondstoffen.
Dit is een mooie zin maar wel met chemie en rekenen erin en dat tempert de lol wel heel sterk.
Met een glazuurprogramma is het echter niet echt moeilijk.
Allereest zijn de grondstoffen bij digitalfire opgezocht (en gevonden) en zijn de opgegeven oxide percentages omgerekend
naar de chemische formulering (in grammoleculen), dit is met het programma een fluitje van een cent!
Met deze gegevens is nu de Segerformule van het totale recept uitgerekend (weer een fluitje) en daarna is deze formulering
"teruggerekend" naar een recept van bij ons gebruikelijke grondstoffen.
Dit vereist enige oefening, maar voor deze 5 recepten gaat het toch echt binnen een half uur.
De resultaten worden hier weergegeven.
Met dit voorbeeld is aangetoond dat het gebruik van een glazuurprogramma voor het omzetten van recepten met "vreemde"
grondstoffen tot een recept met voor ons gebruikelijke grondstoffen tamelijk eenvoudig is en dat daarmee de vakliteratuur
weer wat toegankelijker wordt.
|