Los defectos de esmalte son cualquier defecto en la calidad de la superficie de un esmalte cerámico , su estructura física o su interacción con el cuerpo.
Problemas de interacción cuerpo / esmalte
Los defectos de glaseado pueden deberse a la incompatibilidad del cuerpo y el glaseado seleccionado, por ejemplo, el agrietamiento y el pelado .
Resquebrajamiento
El agrietamiento es un patrón de telaraña de grietas que penetran en el esmalte. Es causada por tensiones de tracción mayores de las que el esmalte es capaz de soportar. [1] [2] Las razones comunes para tales tensiones son: un desajuste entre las expansiones térmicas del esmalte y el cuerpo; de la expansión de la humedad del cuerpo; y en el caso de las baldosas vidriadas fijadas a pared, el movimiento de la pared o del material de unión utilizado para fijar la baldosa a la pared. [3] Las grietas pueden permitir la entrada de agua en las grietas. Una vez cocida, la vajilla tiende a ser más resistente al agrietamiento debido al mejor desarrollo de la capa interfacial del esmalte / cuerpo, lo que reduce los gradientes de tensión entre el esmalte y el cuerpo. [3]
En la alfarería se hace a menudo una distinción entre el agrietamiento, como defecto accidental, y el "crujido", que es cuando el mismo fenómeno, a menudo fuertemente acentuado, se produce deliberadamente. Los chinos, en particular, disfrutaron de los efectos aleatorios del crujido, aunque abarca un espectro: en la cerámica Ru es una característica tolerada por la mayoría de las piezas, pero no se busca, en comparación con la cerámica Guan, un fuerte crujido es un efecto deseado.
Las causas del agrietamiento incluyen: [1] [3]
- Falta de coincidencia de expansión térmica. El mal ajuste entre el esmalte y la expansión térmica de la carrocería es la principal causa de agrietamiento y puede deberse a:
- Disparo insuficiente que resulta en una falla en el desarrollo de suficiente expansión térmica corporal.
- Disparar demasiado rápido, lo que resulta en una falla para lograr suficiente trabajo térmico .
- Cuerpo de baja expansión térmica.
- Esmalte de alta expansión térmica.
- Sobrecocción de vajilla vítrea.
- Expansión de humedad del cuerpo. Los cuerpos porosos se hinchan ligeramente debido a la absorción de humedad. Cuando los vidriados están en una ligera compresión, esto puede ser suficiente para ponerlos en tensión. El problema da como resultado un agrietamiento tardío o secundario, que ocurre durante un período de tiempo después de que se ha producido la cerámica.
- Glaseado demasiado espeso. Ésta es una causa común de agrietamiento. Los esmaltes, que deben ser resistentes a las grietas, pueden agrietarse si se aplican demasiado espesos. Esto se debe a que cuanto más alejada está la superficie del esmalte del cuerpo, menor es la compresión que actúa sobre ella.
- Choque termal. Abrir el horno demasiado pronto por encima de los 100 ° C puede provocar agrietamiento y agrietamiento. Por encima de 200 ° C, puede ocurrir una falla catastrófica debido a los cambios de volumen en la inversión de cristobalita (alrededor de 225 ° C)
- Glaze Fit. Coincidencia de la expansión térmica de un esmalte con la del cuerpo sobre el que se sujeta. Para evitar el agrietamiento, el esmalte debe estar en compresión cuando la vajilla se haya enfriado del horno a temperatura ambiente; para lograrlo, la expansión térmica del esmalte debe ser menor que la del cuerpo.
La prueba de agrietamiento de Steger es un método para la evaluación del ajuste del esmalte. Se lleva a cabo midiendo cualquier deformación al enfriar una barra delgada que estaba vidriada solo por un lado. [4] [5] [6] Un método común para probar la resistencia al agrietamiento de cerámica vidriada es exponer piezas de cerámica al vapor en un autoclave a un mínimo de 50 psi. [7] [8]
Las reglas de Seger son una serie de reglas empíricas propuestas por HA Seger para la prevención de agrietamiento y descamación. Para evitar el agrietamiento, el cuerpo debe ajustarse de la siguiente manera: disminuir la arcilla, aumentar la sílice libre ; reemplace parte de la arcilla de bolas por caolín ; disminuir el feldespato ; moler la sílice más finamente; fuego de galletas a mayor temperatura. Alternativamente, el esmalte se puede ajustar: aumentar la sílice y / o disminuir los fundentes; reemplazar algo de SiO 2 por B 2 O 3 ; Reemplace los fundentes de alto peso equivalente por fundentes de menor peso equivalente. Para evitar que se pele, el cuerpo o el glaseado deben ajustarse en sentido inverso. [9]
Peladura
La ruptura del esmalte de la cerámica como consecuencia de una compresión demasiado alta en la capa de esmalte; esto se debe a que el esmalte tiene una composición tal que su coeficiente de expansión es demasiado bajo para coincidir con el de la masa. Es lo opuesto al agrietamiento, al igual que los pasos preventivos: consulte la Regla de Seger más arriba. Pelar también se conoce como escalofríos . [3] [10] [11]
Lanzamiento de metal
Las regulaciones existen desde finales de la década de 1960 para proteger a los consumidores del riesgo potencial de que los materiales tóxicos, principalmente metales, se liberen de los esmaltes en bebidas y alimentos. El plomo y el cadmio son los metales de mayor preocupación, aunque las pruebas se pueden ampliar para incluir otros. La propensión de cualquier esmalte a liberar metal puede depender de interacciones complejas entre la formulación utilizada, cualquier decoración aplicada y la atmósfera del horno. [1]
El control del nivel de liberación de metal de los artículos vidriados forma parte de los procedimientos de control de calidad de todos los productores de renombre. [1] [12] Los métodos de prueba se especifican de acuerdo con las normas nacionales e internacionales, aunque las pruebas generalmente implican: la inmersión o llenado de la vajilla con una solución de ácido acético al 4% ; cubierto y dejado durante 24 horas a temperatura ambiente, aunque si se están probando utensilios de cocina, se necesitan temperaturas más altas; se decantó la solución de ácido acético de la vajilla y se midió la concentración de metal lixiviado mediante espectroscopía de absorción atómica . [13] Los límites de aceptación son impuestos por la legislación, y aunque varían entre países, todos están dentro del rango de ppm . Algunas de las legislaciones más reconocidas son: en toda Europa 'Directiva CE 84/500 / CEE 1984'; para el Reino Unido 'GB Ceramic Ware (Safety) Regulations SI 1647, 1988'; y para la 'Guía de políticas de cumplimiento de la FDA 7117.06 y 7117.07 de EE. UU. para cadmio y plomo'. [14] [15] [16]
Defectos de la superficie del esmalte
Ampollas
Una gran burbuja a veces se presenta como una falla en la cerámica. Las ampollas aparecen como burbujas grandes justo debajo o penetrando en la superficie, dejando bordes afilados y ásperos que acumulan suciedad. La superficie del esmalte es muy desagradable y parece una masa hervida de burbujas, cráteres y picaduras. [3] [17]
Arrastrándose
Defecto que aparece como parches desnudos e irregulares del cuerpo cocido que se muestran a través del esmalte donde no se adhirió o no mojó el cuerpo al cocer. La causa es un vínculo débil entre el esmalte y el cuerpo; esto puede deberse a manchas de grasa o polvo en la superficie de la galleta o al encogimiento de la capa de esmalte aplicada durante el secado. Es más probable que la falla ocurra con artículos que se hayan quemado una vez, como los artículos sanitarios. [1] [3] [18] [19]
Marcado de metal
Las marcas de metal son líneas oscuras, a menudo acompañadas de daños en el esmalte, causados por la deposición de metal durante el uso de utensilios de metal. La cubertería, u otro metal relativamente blando, dejará una mancha muy fina de metal en la cerámica si el esmalte está muy picado. Un esmalte puede tener esta superficie defectuosa cuando sale del horno glost , o puede desarrollar posteriormente dicha superficie como resultado de una durabilidad química inadecuada. La falla también se conoce como marca de cubiertos. [3] [20] [21] [22]
Agujerito
Una falla que comúnmente es el resultado de una burbuja en el esmalte cuando se fundió que estalló pero que solo se curó parcialmente. Las burbujas suelen ser de gas que se origina en el aire atrapado entre las partículas de esmalte en polvo cuando el esmalte comienza a madurar, o de gases desprendidos de compuestos de carbonato . [23] [24]
Un ejemplo específico de agujeros de alfiler es Spit-out . Estos son agujeros o cráteres que a veces ocurren en cerámicas no vítreas vidriadas mientras están en el horno de decoración . La causa de este defecto es la evolución de vapor de agua , adsorbido por el cuerpo poroso, durante el período entre la cocción glost y la cocción decorativa, a través de minúsculas grietas en el esmalte. [25] [26]
Referencias
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enlaces externos
- Un estudio de la expansión de Glaze