Кіріспе
Қалайлау – қалаймен глазурланған керамикалық бұйымдарға ақ, жылтыр және мөлдір емес керамикалық глазурь жағу процесі, әдетте қызыл немесе сары қышқа қолданылады. Қалайлы глазурь – аздаған мөлшерде қалай тотығы қосылған қарапайым қорғасын глазурі. Қалай глазурінің мөлдір еместігі мен ақтығы оны жиі безендіруге мүмкіндік береді. Тарихи тұрғыдан, бұл әдетте бір рет күйдіру алдында жасалған, онда түстер глазурьмен араласады, бірақ 17 ғасырдан бері, екінші, жеңіл күйдіру арқылы, кең ауқымды түстерді қолдануға болатын глазурь эмальдары да қолданылады. Мажолика, майолика, дельф және фаянс – қалаймен глазурланған керамиканың кең таралған түрлерін атау үшін қолданылатын терминдер. Баламасы – қорғасын глазурі, онда негізгі глазурь мөлдір болады; кейбір керамика түрлері екеуін де қолданады. Дегенмен, егер бұйымдар тек қорғасынмен глазурланса, глазурь күйдіру кезінде сұйықталып, ағып немесе жиналып қалуы мүмкін. Глазурьге жатқан түстер де ағып немесе бүркелеңіп кетуі мүмкін. Қалайлау осы проблемаларды болдырмайды. Бұл техника Таяу Шығыста пайда болып, орта ғасырдың соңында Еуропаға жеткен, итальяндық Ренессанс майоликасында ең жоғары деңгейге жеткен. Ол Шығыс Азия керамикасында ешқашан қолданылмаған. Қалай тотығы әлі де глазурьде мөлдір емес етуші және ақ түс беруші ретінде бағалы. Қалай тотығы ұзақ жылдар бойы ақ, мөлдір емес және жылтыр глазурь жасау үшін қолданылып келеді. Мөлдір емес етуші агент ретінде, қалай тотығы кейбір пигменттер мен глазурьде түс тұрақтандырғыш ретінде де қолданылады.
Тарих
Ең ерте кездегі қалайы глазурлы керамикалық бұйымдар 8-ғасырда Аббасид Ирағында (750-1258 жж.) / Месопотамияда жасалған деп есептеледі, оның сынықтары Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде Бағдаттан солтүстікке қарай шамамен сексен шақырым жердегі Самара сарайынан қазылып алынған. Ислам әлеміндегі қалайы глазурлердің тарихы күмәнді. Қалайы глазурлы бұйымдардың ертерек өндірілуінің бір себебі 8-9 ғасырларда Аббасид империясы мен ежелгі Қытай арасындағы саудаға байланысты болуы мүмкін, бұл жергілікті ислам керамистерінің ақ қытай тас ыдыстарын үлгі алуына әкелді. Басқа мүмкіндік – шетелдік ықпал емес, жергілікті глазурь жасау, бұл исламға дейінгі ақ мөлдір емес глазурьдердің химиялық және микроқұрылымдық ерекшеліктері мен алғашқы қалайы мөлдірсіз бұйымдар арасындағы ұқсастықпен расталады, нәтижесінде итальян майоликасы пайда болды. 1400 жылдары Флоренцияда туған Лука делла Роббия глазурьде мөлдір ету үшін қалайы оксидін қолданды. Керамистер ақ мөлдір бетке кобальт оксиді сияқты металл оксидтерімен көп түсті суреттер салуға және жылтыр керамика жасауға кірісті. Дельф және ағылшын майоликасының ақ күйдірілген корпусы қалайы оксиді қосылып, ақ түске боялған глазурь арқылы ақ көрінетін, соның салдарынан қытай фарфорының сыртқы түріне ұқсас болды. 18 ғасырдың соңында фарфор бағасының төмендеуі және жаңа ағылшын кремді ыдыстары мен оған ұқсас, дәстүрлі топырақ ыдыстардан мықтырақ, жеңілірек және көбінесе арзан түрлері қалайы глазурлы бұйымдар өндірісіне ауыр соққы берді, ал әсемдік емес, «пайдалы» бұйымдарды өндіруге жақын келді, сондықтан «1850 жылға қарай Францияда бұл өнеркәсіп дерлік жойылды». 1947 жылы Артур Лейн «қазір ол тек [Еуропада] бірнеше жерде туристерге сувенир ретінде ұсыну үшін жасалады» деп жазды.
Өндіріс процесі және бояулар
Қалайы глазурь рецептері әртүрлі орындарда және кезеңдерде өзгеше болуы мүмкін, бірақ оларды өндіру процесі ұқсас. Жалпы айтқанда, қалайы глазурь өндірісінің бірінші қадамы – қалайы мен қорғасынды араластырып, оксидтер құру, содан кейін оларды глазурь матрицасына (мысалы, сілтілі силикат глазурі) қосып, қыздыру. Қоспа салқындағаннан кейін, жоғарыда айтылғандай, қалайы оксиді кристалданып, ақ қалайының мөлдір емес глазурьлерін жасайды. Сонымен қатар, қалайымен жабылған керамикалық бұйымдардың негізі әдетте 15-25% CaO құрамындағы әктасты қыштан тұрады, оның жылулық кеңею коэффициенті қалайы глазурьлеріне жақын болғандықтан, пісіру кезінде жарылудың алдын алады. Екінші жағынан, тотықтырғыш атмосферада күйдірілген әктасты қыш сары түс береді, демек қолданылатын қалайы оксидінің мөлшері азаяды. Ақ мөлдір емес бет қалайы глазурьді бояумен безендіру үшін жақсы негіз етеді. Безендіру металл оксидтерімен жасалады, көбінесе көк түс үшін кобальт оксиді, жасыл үшін мыс оксиді, қоңыр үшін темір оксиді, күлгін қоңыр үшін марганец диоксиді және сары үшін антимон қолданылады. Кейінгі итальян майоликасы оксидтерді араластырып, егжей-тегжейлі және нақты көп түсті суреттер жасады, оларға историато деп ат қойылды. Қазіргі заманғы керамика шеберлері оксидтер қоспасынан жасалған ұнтақ керамикалық бояуларды, кейде фриттелген бояуларды қоса алады. XVI ғасырда нәзік және аралас түстердің қолданылуы, олар мөлдір емес глазурьге жеткілікті түрде енбегендіктен, тондық деңгейлерді нәзік бақылауға мүмкіндік берді, сондықтан бояу глазурь бетіне жағылуы керек болды, бұл қалайы глазурьленген бұйымдарға бояудың кең таралған тәсіліне айналды. Оның кемшілігі – пигменттердің тар шектеулі тобы ғана 1000°C дейінгі жоғары температурада қыздырудан кейін жақсы түстерді бере алады. Олардың ішінде кобальт көгі, марганец қою күлгін, мыс жасыл, антимон сары және жасау қиын темір қызыл және қоңыр түстер бар, оларды тек кейбір керамика шеберлері жақсы қызыл түс ретінде шығара алады. XVIII ғасырда эмальды эмаль фарфордағыдай қолдана бастады, бұл техника фейенс туралы сөз болғанда ағылшын тілінде petit feu деп аталады (итальянша атауы piccolo fuoco). Түстердің кең ауқымы мүмкін болды, бірақ қыздырылған және глазурьленген бұйымдар боялғаннан кейін үшінші қыздыру қажет болды, әдетте 750°C және 850°C төмен температурада. Қазіргі нұсқаларда қыш ыдыстарды әдетте 900°C мен 1000°C аралығында бисквиттейді. Қыздырылған ыдыс сұйық глазурь суспензиясына батырылады, ол оған жабысып, құрғағанда тегіс және сіңіретін бетті қалдырады. Бұл бетке бояуларды щеткамен жағады, бояулар сумен араластырылған оксидтерден жасалады, кейде арабика қышқылы сияқты байланыстырушы зат қосылады. Жағылмаған глазурь фреска сияқты пигментті сіңіреді, бұл қателерді түзетуді қиындатады, бірақ қыздырылғанда оксидтердің жарқын түстерін сақтайды. Глазурьленген және безендірілген ыдыстар екінші рет пісіру үшін пешке қайтарылады, әдетте 1000 және 1120°C аралығында (қазіргі керамика шеберлері қолданатын жоғары температуралар). Жылтырланған бұйымдар төмен температурада үшінші рет қыздырылады, сондықтан пеш атмосферасындағы оттегі мөлшерін мұқият бақылау қажет, демек отты пеш қолданылады. Дәстүрлі пештер ағашпен жағылатын, сондықтан ыдыстарды сагарлармен жабыстырып, балқыту немесе муфль пешінде қыздыру қажет болды. Жылтыр бұйымдар жасаудан басқа, қазіргі қалайы глазурь шеберлері электр пештерін пайдаланады. Қалайы оксидінің қыздыру кезінде қайтадан кристалдануы әртүрлі өндіріс орындарындағы әртүрлі әдістердің қолданылуын көрсетеді, өйткені кристалдың мөлшері, таралуы және концентрациясы әсер етуі мүмкін. Мысалы, Испанияның шығысынан алынған 14 ғасырдағы исламдық қалайы глазурьлерін талдау, бұл үлгілер фриттелмеген әдістермен жасалған болуы мүмкін екенін көрсетеді, өйткені қалайы оксидтерінің әртүрлі таралуы қалайы оксидтерінің бастапқы дәндерінің қалдықтары болуы мүмкін. Бұл қолданбада 6% дейін қоспалар қолданылады. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде (1914-1918) қалайы оксидінің бағасы айтарлықтай өсті, нәтижесінде арзандатылған баламаларды іздеу басталды. Цирконий қосылыстары тиімді болмаса да, олардың төмен бағасы қалайы оксидін қолданудың азаюымен қатар танымалдылығының біртіндеп өсуіне әкелді. Бүгінде қалайы оксиді глазурьде шектеулі қолданылады, әдетте оны пайдалану төмен температурадағы арнайы қолданбалармен және қолөнер студиясы керамика шеберлерімен шектеледі. Цирконияны қолданудан туындаған ақ түс қалайы оксидінен қарағанда клиникалық деп сипатталды, сондықтан кейбір қолданбаларда оған басымдық беріледі. Koninklijke Tichelaar Makkum зауыты, немесе Royal Tichelaar Makkum, Фрисландиядағы Маккум қаласында қалайы глазурьленген қыштан жасалған Делфтваре өндірісін жалғастыруда.
The white opaque surface makes tin glaze a good base for painted decoration. The decoration is applied as metallic oxides, most commonly cobalt oxide for blue, copper oxide for green, iron oxide for brown, manganese dioxide for purple brown and antimony for yellow. Late Italian maiolica blended oxides to produce detailed and realistic polychrome paintings, called istoriato. To these oxides modern potters are able to add powdered ceramic colours made from combinations of oxide, sometimes fritted. In the sixteenth century, the use of subtle and blended colours which were not strong enough to penetrate the opaque glaze made the delicate control of tonal values possible, and the painting therefore had to be done on the glaze surface, which then becomes a common manner of painting on tin glazed wares. The disadvantage was that only a narrow group of pigments produced good colours after firing at the relatively high temperatures of up to 1000 °C. These included cobalt blue, manganese dark purple, copper green, antimony yellow, and the very tricky iron reds and brown, which only some potters were able to make as a good red. In the 18th century overglaze enamels began to be used in the same way as on porcelain; this technique is often called petit feu in English when talking about faience (the Italian name is piccolo fuoco). A much wider range of colours was possible, but after the fired and glazed wares were painted a third firing was required, at a lower temperature of perhaps 750 °C and 850 °C. In modern versions, the pottery vessels are biscuit fired, usually between 900 °C and 1000 °C. The fired vessel is dipped in a liquid glaze suspension which sticks to it, leaving a smooth and absorbent surface when dry. On this surface colours are applied by brush, the colours made from powered oxides mixed with water to a consistency of water colour paint, sometimes with the addition of a binding agent such as gum arabic. The unfired glaze absorbs the pigment like fresco, making errors difficult to correct but preserving the brilliant colors of the oxides when fired. The glazed and decorated vessels are returned to the kiln for a second firing, usually between 1000 and 1120 °C (the higher temperatures used by modern potters). Lustered wares have a third firing at a lower temperature, necessitating a delicate control of the amount of oxygen in the kiln atmosphere and therefore a flame burning kiln. Traditional kilns were wood firing, which required the pots to be protected in the glaze and luster firings by saggars or to be fired in a muffle kiln. Except for those making luster ware, modern tin glaze potters use electric kilns. The recrystallisation of tin oxide during the firing provides evidence of the slightly different methods of different production sites, as the crystal size, the distribution and the concentration may be influenced. For instance, the analysis of the 14th century Islamic tin glazes from eastern Spain indicates that these samples may be produced by non fritting methods, as the heterogeneous distribution of tin oxides may be the remains of original grains of tin oxides. In this application, additions of up to 6% are reported to be used. The cost of tin oxide rose considerably during World War I (1914 1918), and resulted in a search for cheaper alternatives. Whilst zirconium compounds are not as effective, their low price led to a gradual increase in popularity with an associated reduction in use of tin oxide. Today, tin oxide finds limited use in glazes, generally its use is restricted to specialist low temperature applications, and by artisanal studio potters. The whiteness resulting from the use of zirconia has been described as more clinical than that from tin oxide, and is consequently preferred in some applications. The Koninklijke Tichelaar Makkum factory, or Royal Tichelaar Makkum, based in Makkum, Friesland continue the production Delftware using tin glazed earthenware.
Құйма глазураның сипаты
Тек бір қалайы қосылысы, қалайы (IV) оксиді – қалайы диоксиді (SnO2), сонымен қатар станикті қышқыл деп аталады, қалайы глазурь жасау үшін коммерциялық түрде қолданылады. Қыздырудан кейін қалайы оксиді глазурьтің шыны тәрізді матрицасында ерітілмеген күйде қалады. Қалайының жоғары жарық сыну көрсеткіші шыны матрицадан өзгеше болғандықтан, жарық шашырайды, сондықтан қалайы глазурінің мөлдір еместігі байқалады. Жалпы айтқанда, бөлшектер мен глазурь матрицасы арасындағы жарық сыну көрсеткішінің айырмасы неғұрлым үлкен болса, мөлдірлік те соғұрлым төмен болады. Сол сияқты, бөлшек өлшемі көрінетін жарық толқын ұзындығына (көрінетін жарық үшін 100-1000 нм) неғұрлым жақын болса және беткі қабаты соғұрлым тегіс болмаса, мөлдірлік дәрежесі де соғұрлым жоғары болады. Ерігіштік дәрежесі қыздыру температурасымен бірге артады, демек мөлдірлік төмендейді. Басқа құрамдастарға тәуелді болғанымен, қалайы оксидінің глазурь балқымаларындағы ерігіштігі көбінесе төмен болады. Оның ерігіштігі Na2O, K2O және B2O3 арқылы жоғарылайды, ал CaO, BaO, ZnO, Al2O3 және белгілі бір шекте PbO арқылы төмендейді. Кейбір жағдайларда қалайы оксиді тек кішкентай кристалдар түрінде ғана емес, сонымен қатар бөлшектердің жиынтығы ретінде де кездеседі. Осы факторлар – жоғары жарық сыну көрсеткіші, глазурьдегі төмен ерігіштік және бөлшек өлшемі қалайы оксидін тамаша мөлдір емес ететін затқа айналдырады. Қалайы оксидін қолданудың бастапқы кезеңдерінде ол глазурь мен керамикалық дене арасындағы сырғанақ қабаты ретінде қарастырылған. Бұл кейбір ертедегі ислам глазурьленген керамикаларының SEM фотомикрографияларынан көрінеді, онда қалайы оксидінің бөлшектері интерфейсте шоғырланған, сонымен қатар волластонит, диопсид және ауа көпіршіктері де басқа мөлдір емес ететін заттар ретінде кездеседі. Кейінгі қалайы глазурьтерінің микроталдауы қалайы оксидінің тек интерфейсте ғана емес, глазурьтің ішінде де таралып орналасқанын көрсетеді, бұл қалайы оксидінің беттік қабат ретінде ғана емес, шынымен де мөлдір емес ететін зат ретінде әрекет ететінін көрсетеді.
Талдау және рецептер
Таяу Шығыстағы ең алғашқы қалайы глазурлар кальций, қорғасын және натрий қосылыстарын кремнийдің өзімен бірге флюс ретінде қолданған. Исламдық мөлдір емес ақ глазура талданды және төменде Seger формуласы ретінде келтірілген:
PbO=0.32
CaO=0.32
K2O=0.03
Na2O=0.29
MgO=0.04
Al2O3=0.03
SiO2=1.73
SnO2=0.07
PbO=0.32
CaO=0.32
K2O=0.03
Na2O=0.29
MgO=0.04
Al2O3=0.03
SiO2=1.73
SnO2=0.07
Бұл рецептте сілтінің қосылуы беттің қаттылығын арттыруға және глазурь түсінің айқындығын жақсартуға көмектеседі. Қалайы глазурлердің дамуымен қалайы оксидінің көп мөлшері оның қасақана түрде опасификатор ретінде қосылғанын көрсетеді. 14 ғасырда Абул Қасымның парсы трактатында үш ингредиентті қолдану рецепті берілген: кварц пен калийден жасалған шыны фрит, қорғасын қалайынан жасалған калькс және әк тас пен кварцты қайнату. Кейін қалайы глазурлердің таралуымен қорғасын біртіндеп қалайы глазурлердің негізгі құрауына айналды, бірақ сілтінің шағын мөлшері әлі де балқу қабілетін арттыру үшін енгізілді. Испаниядағы қалайы глазурьге қатысты нақты рецептер ежелгі мұрағаттарда табылған жоқ. Алайда, соңғы зерттеулер көрсеткендей, кем дегенде 10 ғасырдан бері Испаниядағы исламдық ақ глазурлердің көпшілігі қорғасын-кремнийлі глазурлар болған, олар опасификатор ретінде қалайы оксидін қамтиды. Яғни, сілтілік немесе қорғасын-сілтілік глазурлер табылған жоқ. Пиккольпассо 1550 жылдары Италияда қолданылған бірнеше глазурлерді тіркеді, олардың барлығы қорғасын, қалайы, әк, сода және калий глазурлерінің әртүрлі нұсқалары. Алғашқы испан глазурлері де осыған ұқсас болған деп есептеледі. PbO=0.52
CaO=0.16
K2O=0.03
Na2O=0.29
Al2O3=0.15
SiO2=2.77
SnO2=0.23
CaO=0.16
K2O=0.03
Na2O=0.29
Al2O3=0.15
SiO2=2.77
SnO2=0.23
Жақында жасалған рецепт: мырыш оксиді мен титан оксидінің шағын қосымшаларымен қатар, қорғасын глазурьлеріне 18% дейін қалайы оксидін қосу атлас немесе пергамент тәрізді беттік әрлеуді қамтамасыз етеді.