Materias Primas

UNIDAD 1: MATERIAS PRIMAS

1- INTRODUCCIÓN
¿Qué es realmente un material cerámico?
Entre las decenas de posibles definiciones, un material cerámico se puede describir eficazmente cómo “cualquier producto, que posee una forma, compuesto por materias primas inorgánicas no metálicas (tanto minerales como sintéticas), que a partir de un estado incoherente de polvo se transforma por medio devarias operaciones en un producto semielaborado, el cual, por cocción, se convierte en un objeto sólido, que posee una estructura parcialmente cristalina y parcialmente vítrea”.
Después de la cocción, prácticamente todas las transformaciones y/o combinaciones son permanentes. Cuando hablamos de materias primas inorgánicas, es necesario tener presente el grado de abundancia de los elementos máscomunes en la corteza terrestre, ya que para elaborar la cerámica, será obviamente conveniente y ventajoso utilizar las materias primas más frecuentes y económicas.

Figura 1. Los elementos más comunes de la corteza terrestre (fuente Kingery: Introduction to Ceramics –Wiley).

Podemos definir el campo de estudio como aquel limitado por los productos normalmente compuestos por óxidos naturales, esdecir:
- BALDOSAS CERÁMICAS.
- SANITARIOS.
- VAJILLA.
- LADRILLOS.
- ALGUNOS TIPOS DE REFRACTARIOS.
Otro enfoque resulta necesario para los materiales cerámicos ESPECIALES o AVANZADOS, que se componen normalmente de no-óxidos u óxidos especiales: biocerámicas, porcelanas eléctricas y técnicas, cerámicas para la electrónica, catalizadores, refractarios especiales, etc.
Por lo tanto, parauna mayor comprensión de la composición de un material cerámico tradicional, podemos generalizar la composición de una pasta cerámica, sabiendo que, con las oportunas modificaciones, podemos llegar a consideraciones parecidas para los otros materiales tradicionales; la pasta base estará compuesta de:
- MATERIALES ARCILLOSOS, que proporcionan suficiente plasticidad para poder obtener una formadefinida. Estos aportan Al, Si y parte del Ca, Fe, Ti.
- MATERIALES FUNDENTES como los feldespatos, nefelina etc., que en la cocción generan fases vítreas que actúan como ligantes entre las partículas y promueven las reacciones sólido-sólido; son portadores de Na, K, Al, Si.
- OTROS MATERIALES como el talco, sílice, pirofilita, CaCO3, etc. (llamados “INERTES”), que permiten obtener prestacionesconcretas; aportan mayoritariamente Ca, Mg, Si.
- ADITIVOS principalmente para mejorar la reología de las suspensiones acuosas; pueden ser inorgánicos u orgánicos, y se introducen en la pasta en cantidades muy pequeñas (<1%).
A pesar de esta descripción de las características cerámicas que la composición química aporta a la pasta, es un hecho contrastado que el análisis químico mismo de unsoporte cerámico o de una materia prima no representa el dato más importante para la caracterización del producto: se puede demostrar fácilmente que productos técnicamente muy diferentes entre sí, por su uso y características técnicas, como las piezas de pavimento de baja absorción de agua con respecto a los azulejos, sanitarios, ladrillos, etc., presentan un análisis químico muy parecido.
2-ARCILLAS
La cerámica se hace primordialmente de un solo material muy común LA ARCILLA (constituyen cerca del 95% de la corteza terrestre).
Esta es una materia que proviene de la descomposición de un tipo de rocas denominadas feldespáticas (abundantes en la corteza terrestre en más del 50%) por la acción del agua durante millones de años.
Las rocas feldespáticas son minerales duros procedentes de ladisgregación de las rocas ígneas intrusivas o plutónicas, se les llama de esta manera a aquellas rocas formadas por la solidificación del magma al enfriarse cuando emerge y queda atrapado en la corteza terrestre. Estas grandes masas de magma solidificado o yacimientos al momento en que emergen por movimientos terrestres y se ven expuestas a la superficie se les llama afloramientos. Es en estos...