CMEmaterials - Ceràmic

Gres vitrificada

La composición de la baldosa vitrificada obtenida por FRX en% es:

Composición	Cara mate (%)	Cara brillante (%)
SiO₂	49.2	55.4
ZrO₂	19.0	18.5
Al₂O₃	-	10.8
Na₂O	16.2	6.6
CaO	-	4.9
ZnO	4.1	1.4
K2O	6.0	-
Fe₂O₃	2.9	-
MgO	-	-

Diagramas

Diagramas:

Descripción:

Las cerámicas sílice / caolinita / feldespato denominan pastas triaxiales, ya que se describen a través de este sistema ternario de composiciones. Estos materiales son la base de la mayoría de cerámicos de construcción (ladrillos, ladrillos, tejas, baldosas, gres), materiales sanitarios, aislantes cerámicos y materiales de vajillas (porcelanas) .Los materiales de construcción (ladrillos, baldosas, etc) se obtienen a partir de rocas ricas en caolinita y cuarzo, pero muy pobres en feldespato. Si las temperaturas de cocción son moderadas (1000-1100ºC) se obtiene productos altamente cristalinos y porosos.

Observaciones: Los vidriados (transparentes) y los esmaltes (opacos) se depositan durante la cocción en la superficie de muchos productos porosos de cerámica convencional (productos de arcilla, gres, porcelana, etc.) para impermeabilizar la superficie y dar un acabado decorativo . Los vidriados más económicos son los del sistema SiO₂ / CaO / Al₂O₃ para composiciones cercanas a CaO · Al₂O₃ · 2SiO₂ (pf 1170ºC), pero se están utilizando otros vidriados de composición más compleja como por ejemplo vidrios de borosilicato SiO₂ / Al₂O₃ / B₂O₃ / CaO / Na₂O o vidrios al plomo SiO₂ / Al₂O₃ / PbO. La función del circón (ZrSiO₄) es producir un esmalte blanco y opaco.

Diagramas:

Descripción:

Esmaltado: Aplicación para diferentes métodos de una o varias capas de vidriado de un espesor entre 75 a 500 micras que cubre la superficie de la pieza. Los vidriados más económicos son los de base SiO₂ / CaO / Al₂O₃. Las materias primas del vidriado son: sílice, fundentes (alcalinos, alcalinotérreos, boro, zinc ...), opacificantes (silicato de circonio, óxidos de titanio, óxido de estaño, etc) y pigmentos como silicato de praseodimio (amarillo), óxidos, silicatos y aluminatos de cobalto (azul), óxidos de creo y Comata de cobalto (verde), óxidos de hierro (rojo), sulfuros de selenio y cadmio (carmín). La gran mayoría de esmaltes que se utilizan para la fabricación de pavimentos y revestimientos utilizan fritas.

Caracterización

Difracción de Rayos X:

Descripción:

El circón es el responsable del color blanco y la opacidad.

Microscopia óptica:

Preparación:

Macrografía Nº2 (x20)

Microscopia óptica:

Descripción:

Macrografía Nº3 (x30)

Microscopia óptica:

Preparación:

Macrografía Nº4 (x60)

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

EDS 1. 1. intermedio

EDS 1. 2. interior

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

EDS 3. 1. partícula clara

EDS 3. 2. partícula oscura

EDS 3. 3.

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

EDS 4. partícula

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

EDS 6. 2. matriz

EDS 6. 3. partícula gris

Obtención

Observaciones:

El procesado comienza con la selección de las materias primas como arcilla, feldespato, arena, carbonato y caolines. Después de homogeneizar cada componente, se mezclan y se pasan a una etapa de moltura, generalmente en húmedo, obteniendo una barbotina (Ø <200 micras,,30-0,45 Kg de agua / Kg de material seco, 60 - 70% de sólidos en suspensión). A continuación se pasa a una etapa de secado por atomización, el material seco, atomizado, está formado por partículas casi esféricas, vacías y uniformes que facilita el moldeo, con un 0,05 hasta 0,07 kg de agua / kg de material seco. Seguidamente se pasa a un prensado por compresión o extrusión y luego a cocida.

Prensado por compresión en seco: El material (5-7% de humedad) pasa a prensado por compresión de la pasta en el molde.

Extrusión: Se hace pasar una columna plástica (previamente amasada) a través de una matriz que forma una pieza de sección constante.

Secado: Las piezas pasan a secado con aire caliente para reducir el contenido de agua hasta 0,2 - 0,5%. En los productos no esmaltados, se pasa el material a cocer.

Cocida: Es una de las etapas más importantes del proceso de fabricación, ya que tienen lugar una series de reacciones que provocan cambios en la microestructura y por tanto responsables de las propiedades finales. Las variables a considerar son: ciclo térmico y atmósfera del horno.

Imágenes:

Descripción:

Cocción de cerámicas

Català

Azulejo con base de revestimiento

editor — Thu, 21 May 2015 21:46:57 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Base revestimiento

Materias primas:

Composición de la materia prima: cuarzo 36%, caolinita + mica 38%, feldespato 2% y otros 24%.

La composición de la baldosa con base de revestimiento obtenida por FRX es:

Componente	%
SiO₂	64
Al₂O₃	15
CaO	8.4
Fe₂O₃	5.3
K₂O	3.7
MgO	1.8

Óxidos con composición inferior al 1%: TiO₂, SumLa..Lu, ZrO₂ y P₂O₅.

Diagramas

Diagramas:

Descripción:

En la zona del eutéctico de mínimo punto de fusión del sistema (1170ºC) se preparan materiales para vidriados, es decir, para revestimientos impermeables y decorativos de otras cerámicas porosas.

Caracterización

Difracción de Rayos X:

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

EDS 2. 1. interior (parte lisa)

EDS 2. 2. superficie

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

EDS 3. 1. parte clara

vEDS 3. 2. parte más oscura

Propiedades generales

Porosidad "Melt flow":

Mayor de 0.2

Propiedades mecánicas

Resistencia mecánica a la flexión:

20 - 30 MPa

Propiedades tecnológicas

Temperatura máxima de utilización:

Temperatura máxima del ciclo térmico: 1125 ºC

Obtención

Observaciones:

Se mezclan las materias primas y se pasan a una etapa de moltura, generalmente en húmedo, obteniendo una barbotina con un tamaño de partícula inferior a 200 micras con una humedad de, 30-0,45 Kg de agua / kg de material seco (60 -70% de sólidos en suspensión). A continuación se pasa a una etapa de secado por atomización, que deja el sólido con un,05-0,07 kg de agua / kg de material seco. El material seco, atomizado, está formado por partículas casi esféricas, vacías y uniformes que facilitan el moldeo.

Prensado por compresión en seco: El material (5-7% de humedad) pasa a la etapa de prensado por compresión de la pasta en el molde.

Extrusión: Consiste en hacer pasar una columna plástica (previamente amasada) a través de una matriz que forma una pieza de sección constante.

Secado: Las piezas pasan a secado con aire caliente para reducir el contenido de agua hasta 0,2 - 0,5%. En los productos no esmaltados, se pasa el material a cocer.

Imágenes:

Descripción:

Esmaltado: Aplicación para diferentes métodos de una o varias capas de vidriado de un espesor entre 75 a 500 micras que cubre la superficie de la pieza. Los vidriados más económicos son los de base SiO₂ / CaO / Al₂O₃. Las materias primas del vidriado son: sílice, fundentes (alcalinos, alcalinotérreos, boro, zinc ...), opacificantes (silicato de circonio, óxidos de titanio, óxido de estaño, etc) y pigmentos como silicato de praseodimio (amarillo), óxidos, silicatos y aluminatos de cobalto (azul), óxidos de croo y Cromato de cobalto (verde), óxidos de hierro (rojo), sulfuros de selenio y cadmio (carmín). La gran mayoría de esmaltes que se utilizan para la fabricación de pavimentos y revestimientos utilizan fritas.

Aplicaciones

Imágenes:

Descripción:

Imagen de ladrillo con base de revestimiento

Imágenes:

Descripción:

Imagen lateral de ladrillo con base de revestimiento

Català

Azulejo con base de porcelánico

editor — Thu, 21 May 2015 21:37:40 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Base porcelánica

Materias primas:

Composición dela materia prima: cuarzo 23%, caolinita + mica 42%, feldespato 36% y otros 2%.

La composición de la baldosa con base de porcelánico obtenida por FRX es:

Componente	%
SiO₂	70
Al₂O₃	21
Na₂O	4.6
K2O	1.4

Óxidos con composición inferior al1%: TiO₂, F₂O₃, CaO, MgO y P₂O₅.

Diagramas

Diagramas:

Descripción:

Las cerámicas sílice / caolinita / feldespato se denominan pastas triaxiales, ya que se describen a través de este sistema ternario de composiciones. Estos materiales son la base de la mayoría de cerámicos de construcción (ladrillos, ladrillos, tejas, baldosas, gres), materiales sanitarios, aislantes cerámicos y materiales de vajillas (porcelanas).

Diagramas:

Descripción:

El diagrama ternario SiO₂ / CaO / Al₂O₃ incluye los máximos y puntos invariantes del sistema. Hay numerosas fases binarias así como dos fases ternarias. El mínimo punto de fusión (1170ºC) se encuentra en un eutéctico ternario situado alrededor del 65% SiO₂, 20% CaO y 15% Al₂O₃. En la zona del eutéctico de mínimo punto de fusión del sistema (1170ºC) se preparan materiales para vidriados, es decir, para revestimientos impermeables y decorativos de otras cerámicas porosas.

Observaciones: Los vidriados más económicos son los del sistema SiO₂ / CaO / Al₂O₃ para composiciones cercanas a CaO · Al₂O₃ · 2SiO₂ (p.f. 1170ºC), pero modernamente y sobre todo para gres de calidad se están utilizando otros vidriados de composiciónes más complejas como por ejemplo vidrios de borosilicato SiO₂ / Al₂O₃ / B₂O₃ / CaO / Na₂O o vidrios al plomo SiO₂ / Al₂O₃ / PbO.

Caracterización

Difracción de Rayos X:

Descripción:

La principal fase cristalina es cuarzo

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

La matriz es extensamente vitrificada, la porosidad ha disminuido.

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

La matriz y la partícula tienen el mismo EDS.

Microscopia electrónica de barrido:

Propiedades generales

Porosidad "Melt flow":

menos de 0.02

Propiedades mecánicas

Resistencia mecánica a la flexión:

50 - 60 MPa

Propiedades tecnológicas

Temperatura máxima de utilización:

Temperatura máxima del ciclo térmico: 1200 ºC

Obtención

Observaciones:

El procesado comienza con la selección de las materias primas como arcilla, feldespato, arena, carbonato y caolines. Después de homogeneizar cada componente, se mezclan y se pasan a una etapa de moltura, generalmente en húmedo, obteniendo una barbotina (Ø <200 micras,,30-0,45 Kg de agua / Kg de material seco, 60 - 70% de sólidos en suspensión). A continuación se pasa a una etapa de secado por atomización, el material seco, atomizado, está formado por partículas casi esféricas, vacías y uniformes que facilita el moldeo, con un 0,05 hasta 0,07 kg de agua / kg de material seco. Seguidamente se pasa a un prensado por compresión o extrusión y luego a cocida.

Prensado por compresión en seco: El material (5-7% de humedad) pasa a prensado por compresión de la pasta en el molde.

Extrusión: Se hace pasar una columna plástica (previamente amasada) a través de una matriz que forma una pieza de sección constante.

Secado: Las piezas pasan a secado con aire caliente para reducir el contenido de agua hasta 0,2 a 0,5%. En los productos no esmaltados, se pasa el material a cocer.

Imágenes:

Aplicaciones

Imágenes:

Descripción:

Imagen de ladrillo con base de porcelánico

Imágenes:

Descripción:

Imagen lateral de ladrillo con base de porcelánico

Imágenes:

Descripción:

Imagen de base de porcelánico

Imágenes:

Descripción:

Gres porcelánico exterior

Imágenes:

Descripción:

Gres porcelánico interior

Català

Azulejo con base de gres

editor — Thu, 21 May 2015 21:28:59 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Base gres

Composición química:

Composición de la materia prima: cuarzo 41%, caolinita + mica 42%, feldespato 2% y otros 15%.

La composición de la baldosa con base de gres obtenida por FRX es:

Componente	%
SiO₂	67
Al₂O₃	18
Fe₂O₃	6.4
K₂O	3.7
MgO	1.4
CaO	1.6

Óxidos con composición inferior al 1%: TiO₂, ZrO₂, P₂O₅ y SumLa..Lu.

Diagramas

Diagramas:

Descripción:

Diagramas:

Descripción:

Els vidrats més econòmics són els del sistema SiO₂/CaO/Al₂O₃per a composicions properes a CaO·Al₂O₃·2SiO₂ (p. f. 1170ºC), però modernament i sobretot per a gres de qualitat s'estan utilitzant d'altres vidrats de composició més complexa com per exemple vidres de borosilicat SiO₂/Al₂O₃/B₂O₃/CaO/Na₂O o vidres al plom SiO₂/Al₂O₃/PbO.

Caracterización

Difracción de Rayos X:

Descripción:

El único producto cristalino con cantidades significativas es el cuarzo y la hematita.

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

En la micrografía se observa la porosidad con granitos de cuarzo consolidado por vitrificación.

Observaciones: El principal producto de cristalización es el cuarzo. También tenemos cristal de Si, Al, K y Na. Los granos de cuarzo están pegados al vidrio.

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Observaciones: El principal producto de cristalización es el cuarzo. También tenemos cristal de Si, Al, K y Na. Los granos de cuarzo están pegados al vidrio.

Propiedades generales

Porosidad "Melt flow":

0.07 - 0.14

Propiedades mecánicas

Resistencia mecánica a la flexión:

30 - 40 MPa

Propiedades tecnológicas

Temperatura máxima de utilización:

Temperatura màxima del cicle tèrmic: 1145 ºC

Obtención

Observaciones:

Observaciones: Prensado por compresión en seco. El material (5-7% de humedad) pasa a prensado por compresión de la pasta en el molde.

Extrusión: Se hace pasar una columna plástica (previamente amasada) a través de una matriz que forma una pieza de sección constante.

Secado: Las piezas pasan a secado con aire caliente para reducir el contenido de agua hasta 0,2 - 0,5%. En los productos no esmaltados, se pasa el material a cocer.

Imágenes:

Descripción:

Cocción de cerámicas

Aplicaciones

Imágenes:

Descripción:

La cara acristalada consiste en una o varias capas de un espesor de entre 75 a 500 micras que cubre la superficie de la pieza. Los vidriados más económicos son los de base SiO₂/CaO/Al₂O₃. Las materias primas del vidriado son: sílice, fundentes, opacificantes (silicato de circonio, óxidos de titanio, óxido de estaño, etc) y pigmentos como silicato de praseodimio (amarillo), óxidos, silicatos y aluminatos de cobalto (azul), óxidos de cromo y Cromados de cobalto (verde), óxidos de hierro (rojo), sulfuros de selenio y cadmio (carmín). La gran mayoría de esmaltes que se utilizan para la fabricación de pavimentos y revestimientos utilizan fritas.

Imágenes:

Descripción:

gres de revestimiento

Català

Polvo desmoldeante de cemento

editor — Thu, 21 May 2015 21:20:06 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Cerámica

No refractaria

La composición del polvo desmoldeante de cemento obtenida por FRX es:

Componente	%
SiO₂	19
CaO	19
MgO	11
Fe₂O₃	5,5

Óxidos de composición inferior al1%: Al₂O₃ y La..Lu.

Caracterización

Difracción de Rayos X:

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Partícula rica en Si.

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Partícula de CaO

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Distribución de partícula muy fina.

Conformación

Imágenes:

Català

Polvo atomizado de revestimiento

editor — Thu, 21 May 2015 21:17:35 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Base revestimiento

La composición del polvo atomizado de revestimiento obtenida por FRX es:

Componente	%
SiO₂	59
Al₂O₃	14
CaO	8,3
Fe₂O₃	7,4
K₂O	3,2
MgO	1,4

Óxidos de composición inferior al 1%: Na₂O, PbO, ZrO₂, ZnO y La..Lu.

Caracterización

Difracción de Rayos X:

Descripción:

La principal fase cristalina es cuarzo

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Conformación

Imágenes:

Català

Polvo atomizado de porcelana

editor — Thu, 21 May 2015 21:14:54 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Base porcelánica

Materias primas:

Caolín, cuarzo y feldespato.

La composició de la pols atomitzada de porcellana obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	71
Al₂O₃	20
Na₂O	4,8
K₂O	1,4

Òxids de composició inferior al 1%: Fe₂O₃, CaO, MgO, P₂O₅ i La..Lu. El paper del Na₂O és baixar el punt de fusió.

Caracterización

Difracción de Rayos X:

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Microscopia electrónica de barrido:

Descripción:

Detalle de la superficie de una partícula.

Propiedades generales

Densidad:

2.40 g/cm³

Propiedades mecánicas

Módulo elástico:

104 GPa

Resistencia mecánica a la compresión:

590 MPa

Resistencia mecánica a la flexión:

130 MPa

Tenacidad a fractura (KIc):

2.00 MPa·m^1/2

Dureza:

A la tempertura de:	Knoop	Rockwell 45N
T_amb	5.90	60.0

Propiedades eléctricas

Constante dieléctrica:

A la tempertura de:	Constante dieléctrica
T_amb	5.90

Propiedades térmicas

Coeficiente de dilatación térmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficiente de dilatación térmica lineal
T_amb	9.50 μm/m·ºC

Conductividad térmica:

A la temperatura de:	Conductividad térmica
T_amb	5.00 W/m·K

Propiedades tecnológicas

Temperatura máxima de utilización:

1400 ºC

Propiedades químicas

Observaciones:

Si se sustituye parte o toda la sílice por alúmina calcinada, se incrementa la resistencia mecánica.

Obtención

Observaciones:

La obtención de este polvo se hace realizando primero una fusión de los reactivos iniciales, en la que el SiO₂, tiene la función de mojar todos los reactivos ya que funde primero, de este modo aunque pueda haber un reactivo que no funda del todo, estará totalmente mojado. Una vez se tiene los reactivos totalmente fundidos o casi fundidos, el atomizador se encarga de atomizar la muestra. Debido a este enfriamiento tan rápido, no tendremos un diagrama de fases.

Conformación

Imágenes:

Descripción:

Se observa como se tiene una distribución heterogénea de los atomizados cerámicos. La morfología que presentan las partículas es esférica y regular debido al procedimiento de obtención que se basa en una atomización en líquido. El color más blanco es debido a la poca incorporación de óxido de hierro (Fe₂O₃).

Català

Polvo atomizado de gres

editor — Thu, 21 May 2015 21:08:55 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación: