Brenntabelle
Beim Brennen wird keramische Ware vom zerbrechlichen Rohzustand (Grünware) in ein hartes, dauerhaftes Material umgewandelt. Mit steigender Ofentemperatur durchläuft der Ton eine feste Abfolge physikalischer und chemischer Veränderungen — und die meisten Ton- und Glasurfehler gehen auf eine dieser Phasen zurück. Die Tabelle zeigt Temperatur, ungefähren Orton-Kegel, die Glühfarbe im Ofeninneren und die Vorgänge jeder Phase — von 100 bis 1400 °C.
Mullit (ein Alumosilikat-Kristall) und Cristobalit (eine kristalline Form von Siliciumdioxid) entstehen, während der Ton beginnt, sich in Glas umzuwandeln. Die Partikel verschmelzen, die Ware schrumpft und verdichtet sich. Halten der Endtemperatur (Soaking) erhöht den Anteil geschmolzenen Materials und die chemische Reaktion zwischen Flussmitteln und den feuerfesteren Bestandteilen.
Die Tonpartikel beginnen, sich fest miteinander zu verbinden — es entsteht der harte, noch poröse Scherben (Schrühware).
Kohlenstoffhaltige Stoffe — Verunreinigungen im Ton sowie Papier, Wachs und Bindemittel — brennen aus. Der Ofen braucht in dieser Phase reichlich Luft: Oberhalb von etwa 800 °C beginnt die sinternde Oberfläche sich zu verschließen und schließt unverbrannten Kohlenstoff und Sulfide ein — spätere Ursache für Blähungen und schwarzen Kern.
Quarzkristalle springen von der Alpha- (α) in die Beta-Struktur (β) — eine kleine, abrupte Volumenänderung, konzentriert in einem Fenster von etwa 50 °C; beim Abkühlen kehrt sich der Vorgang um. Temperaturänderungen müssen hier langsam erfolgen — beim Aufheizen wie beim Abkühlen —, sonst reißt die Ware.
Chemisch gebundenes Wasser („Wasserrauch") wird als Dampf ausgetrieben (Dehydroxylierung). Ab hier ist die Veränderung dauerhaft — gebrannter Ton lässt sich nie wieder zu plastischem Ton aufschlämmen.
Cristobalit — eine kristalline Kieselsäureform, die sich in Scherben bilden kann, die über etwa 1100 °C gebrannt wurden — zieht sich beim Abkühlen bei 220 °C schlagartig zusammen. Zu schnelles Abkühlen durch diesen Punkt lässt die Ware reißen (Kühlrisse).
Wasser siedet und wird zu Dampf. Eingeschlossenes Wasser kann die Ware sprengen — den Ofen deshalb unter 100 °C halten, bis alles Wasser verdampft ist.
Kegelwerte sind ungefähre Orton-Äquivalente je Temperaturband. Kegel messen Wärmearbeit — das Zusammenwirken von Zeit und Temperatur —, der tatsächliche Fallpunkt hängt daher von der Aufheizrate ab. °F-Werte sind exakte Umrechnungen der °C-Marken.
Glühfarbe bezeichnet das sichtbare Glühen des Ofeninneren, beurteilt bei wenig Umgebungslicht.