Различают жирные и тощие глины. Различие их в наличии примесей в природном состоянии, в качестве которых выступают кварц, известняк, полевой шпат. Жирные глины огнеупорны, более прочны после обжига, но подвержены значительной усадке во время сушки и обжига, что часто приводит к появлению трещин и даже разрушению.
Чтобы избежать усадки во время сушки и обжига в жирные глины добавляют шамот. Добавление песка кварцевого (речного) песка – самый распространенный способ отощения гончарных глин. Отощающими материалами являются также песчаник и кремень. В настоящее время в качестве шамота наиболее широко используется собственно огнеупорная глина: обожженная и мелко измолотая. Тощие глины менее огнеупорны, а значит менее прочны. Количество шамота в изделии может изменяться от 30 до 70 %. В археологических материалах в качестве шамота встречается толченая раковина, которая хорошо видна в месте скола.
Значительную технологическую роль в процессе обжига играют плавни (их также называют флюсами) – вещества, способствующие понижению температуры обжига. Это происходит из-за того, что в смеси с глинистым веществом сама масса становится легкоплавкой, обволакивает и связывает частицы пластичного материала. В качестве плавней широко применяют полевой шпат (слюду). В качестве плавней используют также углекислый кальций, магнезит, доломит.
Комбинации и качество составных частей керамической массы задают качество изготовляемых изделий.
Фарфор – король керамических материалов. Так называют изделия, которые имеют белый плотный, спекшийся черепок, непроницаемый для жидкостей и газов. Водопоглощение готового фарфора не превышает 3 %. Фарфор просвечивает в тонких местах. Легкие удары деревянной палочкой о край изделия отзываются чистым продолжительным звоном. При добавлении керамических пигментов фарфор окрашивается.
В зависимости от состава и температуры обжига фарфор бывает твердым и мягким. Мягкий фарфор имеет разновидности: фриттовый, костяной, высокопалевошпатный. Фриттовый фарфор происходит из Франции (г. Севр). Он занимает промежуточное положение между керамическим материалом и стеклом. В состав шихты в свободном состоянии глинистые вещества не входят. Название сложилось по входящей в состав искусственного материала фритты (калийная селитра, поваренная соль, аммиачные квасцы, сода, гипс, кварцевый песок). Кроме фритты в состав входят мел и известковый мергел. Температура обжига 1150–1180 °C. При невысокой термической и механической устойчивости фриттовый фарфор необычайно декоративен. Это связано с тем, что невысокая температура плавления позволяет использовать широкую гамму пигментов и красок, которые, при более высокой температуре, выгорают. Фриттовый фарфор часто применяют для изготовления декоративной пластики, фигурок, бюстов. Красивы и изысканны чайные и кофейные сервизы.
Родина костяного фарфора – Англия. По качеству он ближе к твердому, чем фриттовому. В России костяной фарфор распространен широко. В состав его входит так называемая костяная мука, состоящая в основном из фосфорно-кислого кальция. Температура утильного обжига 1260–1280 °C. Используют костяной фарфор для изготовления бисквитных скульптур, красиво расписанных декоративных сервизов. Для изготовления столовых сервизов не применяется, так как неустойчив к действию кислот и щелочей.
Высокопалевошпатный фарфор напоминает твердый. По составу в нем больше кварца и значительно больше полевого шпата. Этот фарфор легко формуется, что технологически более удобно. Из него изготавливают разнообразный хозяйственный и художественный фарфор. Немаловажно, что температура первого обжига составляет всего 950–1050 °C. Несмотря на хрупкость, меньшую термическую стойкость этот вид фарфора очень красив: высокая просвечиваемость, декоративность, широта палитры красок, которые легко сплавляются с ним, позволяют использовать его для изготовления скульптур, дорогих сервизов с богатым декором.
Каменные керамические изделия отличаются высокой механической прочностью, термической, кислото- и щелочеустойчивостью. Пористость их (по водопоглощению) составляет 0,05–2,5 %. К каменно-керамическим относятся изделия с плотным, спекшимся непрозрачным материалом с мелкозернистым или раковистым изломом. Эти изделия не пропускают газы и влагу. Окраска может быть серая, желтая, красная, бурая или желто-коричневая. Это зависит от примесей в исходных материалах.
Каменно-керамические изделия разделяют на тонкокаменные и грубые. Тонкокаменные отличаются от каменных изделий грубой керамики тем, что обладают однородным строением, раковистым изломом, окраска у них обычно светлая (кремовая, светло-серая, желтоватая). Тонкокаменные изделия напоминают собой цветной фарфор и отличаются от последнего тем, что окраска у них естественная (за счет исходных материалов). Из тонкокаменных масс обычно изготовляют кувшины для напитков, пивные кружки, вазы для цветов, медицинскую и химическую лабораторную посуду и т. п. Из каменных масс грубой керамики изготовляют предметы промышленного назначения.
Тонкокаменные изделия легче декорируются, нежели фарфоровые из-за более низкой температуры обжига. Обжиг для получения глазурованных тонкостенных изделий производят в два приема: утильный, или бисквитный, при температуре до 900 °C; политой, или глазурный, при температуре 1230–1300 °C. Характерным примером каменных изделий является керамика «веджвуд» (по фамилии английского керамиста). Изобретенная в Англии, она обычно покрывается цветными ангобами: светло-синим, желто-зеленым, базальтово-черным. На поверхности рельефно выступают накладные фигурные украшения белого цвета, которые напоминают этрусские и греческие образцы глиптики. Исходными материалами для изготовления веджвудских масс служат пластичные светложгущиеся, а также естественно окрашенные глины с добавкой каолина, кремния, сульфата кальция и бария, коривалийского камня, иногда костяной золы. Обжиг веджвудских изделий ведут до полного спекания. Эти изделия обычно неглазурованы или, в крайнем случае, глазурованы изнутри. Веджвудская посуда, обладающая черным цветом, носит название египтиана; посуда цвета соломы или тростника – бамбо; посуда, материал которой напоминает базальт, называется базальтовой, а под яшму – яшмовой.
Фаянс более распространен, нежели фарфор. Это белый мелкозернистый однородный материал; порист, в неглазурованном виде пропускает воду. Иногда можно встретить окрашенный фаянс, который аналогично окрашенному фарфору получают введением в фаянсовую массу керамических пигментов. Ввиду того, что фаянс обладает газо- и водопроницаемостью и легко загрязняется, его глазуруют. Фаянс менее прочен, нежели фарфор из-за сравнительно невысокой температуры обжига. Различают фаянс твердый (или полевошпатовый) и мягкий (глинистый и известковый). Твердый фаянс прочнее, менее порист, имеет большую объемную массу и температура его обжига его выше мягкого. В его составе примерно 45–65 % глинистого вещества, 25–40 % кварца, 4–10 % полевого шпата. Мягкий фаянс более порист, имеет меньшую объемную массу, механически менее прочен. По составу его подразделяют на глинистый и известковый. Помимо этого к фаянсовым материалам иногда относят майолику, так называемый простой фаянс и шамотированный, в составе которого содержится 40–60 % шамота.
Полуфарфор – тонкокерамический материал, занимающий по свойствам среднее положение между фарфором и фаянсом. К нему близок низкотемпературный фарфор. Полуфарфор имеет высокую плотность и почти совсем не просвечивает. Водопоглощаемость его 0,5–5 %, а механическая прочность примерно в 1,5–2 раза выше фаянса, но ниже фарфора. Термическая и химическая устойчивость полуфарфора также занимает среднее положение между фарфором и фаянсом. Виды исходных материалов, используемых для производства полуфарфора, те же, что и для фарфора. Полуфарфор изготовляют по технологии производства фаянса с температурой утильного обжига около 1230–1280 °C и температурой политого обжига – 1100–1200 °C. Из полуфарфора изготовляют хозяйственные изделия, облицовочные плитки, санитарно-технические изделия.
Майолика – пористый материал с гладкой или рельефной поверхностью, покрытой глазурями. Давно примеченный художниками этот материал широко применяется в искусстве. Происхождение термина связывают с названием острова Мальорка в Средиземном море, где на пути из Испании в Италию останавливались морские суда, перевозящие керамику. Для получения майолики (так называемого простого фаянса) употребляли окрашенные глины (красящим веществом служили соединения железа), содержащие известь. К глинам добавляли белые кварцевые пески, а для маскировки окраски применяли белые глухие глазури с большим содержанием соединений олова. Одним из наиболее существенных отличий современного фаянса от простого является применение при его производстве беложгущихся огнеупорных и тугоплавких глин, а вместо эмалей – прозрачных глазурей. Майолика имеет большую пористость, меньшую механическую прочность, химическую стойкость и др., зато более высокие декоративные качества вследствие более низкой температуры политого обжига. Палитра цветных глазурей для майолики намного большая, чем для фаянса.
Таким образом, майолику можно считать не только разновидностью фаянса, а именно фаянсом, отличающимся от твердого более низкими техническими качествами, но зато обладающего более высокими декоративными свойствами. Применяют майолику для изготовления хозяйственных и художественных изделий, как, например, кружек, кувшинов, молочных наборов, ваз для цветов, сувениров, статуэток и др., а также для изготовления строительных изделий – облицовочных плиток и др.
Шамотными называют керамические изделия, содержащие от 20 до 70 % измельченного шамота, играющего роль отощающей добавки. Иногда содержание его доходит до 96 %, что улучшает ряд свойств, прежде всего технологических. Для покрытия применяют ангобы, обладающие высокой кроющей способностью.