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Tipos Cocciones Cerámica (Parte 2)

Tipos Cocciones Cerámica (Parte 2) - Etecomb
24 de noviembre de 2015 0 Comentarios

La variación de dimensiones que se produce modifica la porosidad, dependiendo del proceso de fabricación y del grado de cocción. Si las variaciones de volumen no se producen de modo regular durante el proceso de cocción, las piezas presentarán falta de uniformidad y tensiones. Es necesario, pues, controlar la velocidad de cocción ya que una contracción rápida puede llevar a tensiones y provocar la rotura. En la cocción de productos cerámicos preparados con materias primas arcillosas, es importante considerar el intervalo de cocción, es decir, el rango de temperatura entre el inicio de la vitrificación (formación de fase vítrea) y el inicio de la deformación.

Este intervalo depende de las características de la pasta y debe ser lo más amplio posible, debiendo estar la temperatura óptima de cocción dentro de dicho intervalo, no demasiado cerca del inicio de la vitrificación para que el material no sea demasiado poroso, y no demasiado cerca del inicio de la deformación para que la pieza no quede deformada. Con un intervalo de cocción demasiado corto, cualquier pequeña diferencia de temperatura del horno hace que el producto pase de poco a demasiado cocido.

Otro factor importante es el tiempo de cocción a la máxima temperatura, que depende de las dimensiones del producto ya que es necesario un tiempo que permita que las partes centrales del producto alcancen la temperatura requerida. Otras condiciones para una buena cocción son:

(1).- Uniformidad de la temperatura en el horno lo más perfecta posible, evitando el contacto directo de la llama con el producto cerámico.

(2).- Control de la curva de cocción  incluso durante el calentamiento y enfriamiento, ya que pueden presentarse tensiones que produzcan roturas.

(3).- Atmósfera del horno controlada. La cuestión es más complicada para las piezas gruesas, puesto que la superficie se calienta más rápidamente que el interior, y de este gradiente de temperatura resulta una contracción exterior más rápida, que puede tener como resultado la fisuración del producto. Es esencial que la diferencia de temperatura entre el núcleo y la superficie de la pieza, en el momento del paso por los puntos críticos resulte pequeña para que los cambios dimensionales que experimente el material en las citadas zonas sea lo más parecido posible. Entonces, la curva de cocción deberá de establecerse en función de las características de los materiales atendiendo a su forma. La cocción puede considerarse como la fase más delicada de todo el proceso de fabricación cerámica, porque un gran número de defectos del producto cerámico se manifiestan después de la misma, aunque su origen esté en una etapa anterior del proceso de fabricación.

 

2.1 Introducción a la cocción. Durante la operación de cocción intervienen tres factores fundamentales: temperatura, tiempo y atmósfera del horno. En el caso general, la dilatacion es isotrópica. Las transformaciones alotrópicas son propias de las fases cristalinas y pueden producir grandes perturbaciones en el material. Así, por ejemplo, el cuarzo presenta una transformación α↔β a los 573 °C. Esta transformación va acompañada de una variación de volumen del 0.8 %. Este fenómeno es necesario considerarlo en productos crudos o cocidos que presenten cuarzo libre. A más alta temperatura, a partir de los 920 °C y bajo la acción de mineralizadores, el cuarzo- β da cristobalita – α con un aumento de volumen del 14.3 %. En los productos cocidos, la cristobalita se transforma reversiblemente en la variedad β, entre 240 y 170 °C, con una variación de volumen comprendida entre el 3 y el 7%. De estas transformaciones se deriva la baja resistencia al choque térmico de los productos refractarios a base de sílice. Entre los fenómenos químicos que se pueden producir se pueden citar, esencialmente, los que conciernen a los silicatos y silico – aluminatos, compuestos fundamentales de las materias primas cerámicas, y los que conciernen a los compuestos denominados impurezas, presentes en las mismas. De modo general, los diferentes constituyentes pueden entrar en reacción y dar nuevos componentes según la atmósfera del horno.

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