Ciencias

Estudio de la porosidad de la superficie en esmaltes cerámicos cristalinos
E. Solera , T. Sierra , M. Villegas , A. C. Caballero , 2 1 J. de Frutos , J. F. Fernandez
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Instituto de Cerámica y Vidrio, CSIC, 28049 Madrid. E. T. S. I. Telecomunicaciones, U.P.M., 28040 Madrid.

Introducción Los sistemas de aplicación de esmaltes y las técnicas de decoración utilizadas enla fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos, han sufrido una evolución importante durante los últimos años. Los avances tecnológicos más recientes persiguen nuevos acabados y efectos estéticos que hasta hace poco tiempo han sido difíciles o imposibles de conseguir. Por otro lado, ciertas tecnologías ampliamente utilizadas en la fabricación de cerámicas avanzadas ofrecen nuevasposibilidades de gran interés para la investigación de los esmaltes utilizados en pavimentos y revestimien[1] tos cerámicos . El proceso de fabricación de estos recubrimientos es complejo y requiere un control de la uniformidad del espesor y la ausencia de defectos. Son varios los defectos que se encuentran en la superficie del esmalte, los más comunes son las ondulaciones, debidas a la falta de tiempo otemperatura para que el esmalte se iguale; los agujeros de cabeza de alfiler, debidos a gases desprendidos desde la pasta; y [2,4] los cráteres . El origen de estos defectos puede ser variable: partículas de frita de tamaño comparable al recubrimiento, partículas cristalinas que no se incorporan al fundido, burbujas ocluidas en la matriz vítrea, etc. Estos defectos en función de la temperatura detratamiento, pueden dar lugar a pinchados o poros en la superficie del recubrimiento vítreo. En los materiales vítreos la sinterización se desarrolla por un mecanismo de flujo visco[3,4,5] so . La sinterización por flujo viscoso comienza a partir de la temperatura de reblandecimiento del vidrio y se ve favorecida con el aumento de la temperatura. Durante el proce-

so de sinterización laspartículas vítreas reblandecen y empiezan a generar fase líquida. El líquido comienza a fluir y arrastra restos de material sin fundir. Los poros se van transformando y perdiendo la interconexión característica del material en verde hasta alcanzar un sistema con poros cerrados. Al aumentar la temperatura, aumenta la proporción de fase líquida y disminuye su viscosidad. Una vez que el esmalte funde, lasuperficie se estira y los poros prácticamente desaparecen. Si el esmalte cerámico contiene partículas cristalinas que no funden durante la cocción, la velocidad de sinterización disminuye y puede llegar a paralizarse cuando las inclusiones entran en contacto y forman una estructura rígida. Este proceso puede producirse de forma análoga por la de[5] vitrificación de fases cristalinas en el fundido .En este trabajo se estudia la evolución de la porosidad de esmaltes cristalinos con la temperatura de tratamiento térmico. Materiales y procedimiento experimental El estudio se ha llevado a cabo utilizando un esmalte cristalino de composición industrial que se emplea en la fabricación de azulejos por bicocción rápida. Los soportes esmaltados en línea se sometieron a un tratamiento térmicoposterior en un horno eléctrico de laboratorio, siguiendo un ciclo de cocción industrial de ∼ 45 minutos. La temperatura máxima de cocción fue de 1142 ºC. En los tratamientos a temperaturas inferiores, el tiempo de residencia a la temperatura fue de 10 segundos y posteriormente fueron enfriadas siguiendo el mismo ciclo de enfriamiento. Las muestras de esmalte cristalino se estudiaron por Microscopía deCalefacción mediante

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un microscopio Leika. Las muestras empleadas fueron cilindros de 3 mm alto x 2 mm de [6] diámetro . El ensayo se realizó a una velocidad de calentamiento de 20º/min. El Análisis Térmico Diferencial (ATD) de las muestras se realizó en un equipo Netzch. El análisis superficial de las muestras se realizó mediante Microscopía Electrónica de Barrido...