Häufige Fragen zur Keramik

„Keramik“ besteht aus anorganischen und nicht metallischen Werkstoffen.

Die Hauptbestandteile sind Tone, Feldspat, Quarz und diverse Zusatzstoffe (Kaolin, Eisenoxid, etc.). Diese überwiegend aus feinkörnigen Substanzen zusammengesetzten Rohstoffe werden durch die Zugabe von Wasser plastisch und können somit in jede erdenkliche Form gebracht werden. Anschließend müssen die Werkstücke getrocknet und bei mindestens 700°C gebrannt werden. Erst dadurch wandeln sich die Rohstoffe in einen wasserunlöslichen Werkstoff um, welcher dann als Keramik bezeichnet wird.

Hierbei handelt es sich um unterschiedliche keramische Werkstoffe, welche sich hinsichtlich ihrer  Zusammensetzung, Materialeigenschaften sowie ihrer Brenneigenschaften unterscheiden.

Eine detaillierte Beschreibung der verschiedenen Tone und Massen findest Du bei den keramischen Werkstoffen.

Die wichtigsten Schritte sind:

• Auswahl geeigneter Werkstoffe (Tone, Massen)
• Wahl der Formgebungstechnik (z. B. Aufbautechnik, Pinchen, Drehen, Modellieren, Gießen)
• Werkstücke vollständig trocknen lassen („knochentrocken“)
• Schrühbrand
• Farbgebung (Engobe, Braunstein, Glasuren, etc.)
• Glatt- /Glasurbrand

Das Brennen erfolgt in zwei voneinander getrennten Durchgängen:

1. Schrühbrand (950-1100°C): Durch das Brennen der getrockneten Tonstücke wird der Werkstoff chemisch umgewandelt und wird so verfestigt und haltbar gemacht. Ab einer Temperatur von 600°C beginnt die Umwandlung in Keramik. Ab diesem Zeitpunkt ist der Werkstoff nicht mehr durch Wasser löslich, aber noch porös und kann somit die Glasuren gut aufnehmen.

2. Glatt- oder Glasurbrand (1040-1400°C): Hierbei wird die glasierte Keramik ein zweites mal gebrannt. Bei Temperaturen  zwischen 1040°C und 1400°C (Abhängig von den verwendetem Werkstoffen und Glasuren) werden die Tonplättchen miteinander verschmolzen und es bilden sich Kristallgitter. Durch diesen als „Sintern“ bezeichneten Vorgang ändert die Keramik ihre Struktur, wird härter und für Flüssigkeiten undurchlässig. Gleichzeitig werden zuvor aufgetragene Glasuren zum Schmelzen gebracht und auf den Scherben aufgebrannt.

Es gibt viele verschiedene Farbgebungstechniken:

• Engoben (gefärbtes und in Wasser gelöstes Tonmehl)
• Glasuren (Feldspat- oder Fritte)
• Braunstein (Mangan-Minerale, synthetisch hergestellte Manganoxide)
• Sgraffito (Verzieren durch Wegkratzen von aufeinanderliegenden Farbschichten)
• Unterglasurfarben
• Überglasurfarben
• Majolika- oder Fayence-Dekoration
• Edelmetallpräparate (Gold, Platin, etc.)
• farbige Metalloxide (z.B.: Eisenoxid, Kobaltoxid, Kupferoxid, etc.)

Fayencen sind Keramiken aus niedrig gebranntem Ton, die meist reich mit Malereien oder Mustern verziert sind. Sie finden Verwendung als Geschirr, Fliesen oder dekorative Kunstobjekte. Fayencen haben ein lange Geschichte, die bis in das alte Ägypten zurückreicht. Sie sind besonders aus den Niederlanden (Delft) und Italien (Farnza) bekannt.

Massen sind vorbereitete Mischungen aus verschiedenen Rohstoffen, die für die Herstellung von keramischen Produkten verwendet werden. Sie können verschiedene Bestandteile wie Ton, Feldspat, Quarz und andere Additive enthalten, um spezifische Eigenschaften wie Plastizität, Brenntemperatur und Farbe zu erreichen. Aufgrund der gleichbleibenden Mischverhältnisse der Zutaten können Massen immer wieder mit den selben Eigenschaften hergestellt werden.

Tone sind natürliche, plastische Materialien, die hauptsächlich aus Tonmineralien bestehen. Sie sind der Hauptbestandteil vieler keramischer Massen und zeichnen sich durch ihre Formbarkeit aus. Im Gegensatz zu Massen werden Tone direkt aus natürlichen Lagerstätten abgebaut, weshalb sich deren Eigenschaften (Plastizität, Brenntemperatur, Farbe, etc.) je nach Schichtung in der Lagerstätte deutlich unterscheiden können.

Zusammengefasst: Massen sind fertige, gezielt hergestellte Mischungen für die Keramikproduktion, während Tone die natürlichen Rohstoffe sind, die in diesen Mischungen enthalten sein können.

Keramik ist aufgrund ihrer Eigenschaften ein sehr vielseitig einsetzbares Material, das sowohl positive als auch negative Merkmale aufweist. Zu den positiven Eigenschaften zählen die hohe Temperaturbeständigkeit, die chemische Beständigkeit und die hervorragende Härte, was Keramik ideal für Anwendungen in der Bauindustrie, der Küche und der Medizintechnik macht. Zudem ist Keramik oft ästhetisch ansprechend und in vielen verschiedenen Farben und Formen erhältlich. Zudem ist Keramik sehr haltbar, was uralte Keramikfunde belegen.

Aufgrund seiner Härte ist Keramik leider auch spröde und kann bei starkem Aufprall oder Druck brechen. Weiters ist der Brennvorgang besonders in der industriellen Produktion sehr energieintensiv. Im Vergleich zu Kunststoffen ist Keramik deutlich schwerer, was die Handhabung oftmals erschwert.

Nach dem Schrühbrand kann man die Keramik noch bemalen/glasieren. Nach dem Glasurbrand ist die Keramik hart und lässt sich nur noch schleifen oder polieren.

Risse in den Werkstücken entstehen durch zu schnelles/ungleichmäßiges Erhitzen, nicht homogenisierten Ton (schlecht durchgeknetet), bei zu geringer Verdichtung des Tons (S-Risse an den Gefäßböden), oder nicht abgeschlossener Trocknung. Letztes führt oftmals zum regelrechten Explodieren der Stücke, da sich das eingeschlossene Wasser durch die rasch zunehmende Hitze explosionsartig ausbreitet und nicht gleichmäßig entweichen kann.