Materias Primas - Información Técnica

Óxido de Silicio (SiO₂)

Es el componente mayoritario de cualquier esmalte e imprescindible en su composición. Disminuye la fundencia y da al esmalte una viscosidad elevada en fundido. Aumenta la resistencia mecánica y química. Fundido (sílice amorfa) disminuye la dilatación del esmalte; infundido (sílice cristalina) la aumenta.

Tiene efecto escaso en el color y su exceso favorece la retención de burbujas. Al añadir cuarzo importa su granulometría: los tamaños finos funden más fácil y se incorporan al silicato fundido, mientras que los gruesos permanecen cristalinos. En proporciones elevadas puede dar los conocidos «mates de sílice».

Referencias: X = Soluble en agua.

Alúmina (Al₂O₃)

Se utiliza en cantidades relativamente pequeñas (normalmente menos de 0,6 unidades moleculares). Es un estabilizador de la red y disminuye la tendencia a la cristalización. Muy refractaria: eleva el punto de fusión del vidriado y aumenta la viscosidad, la dureza y la resistencia a la tracción, así como la opacidad y matidez si se usa en exceso.

Su exceso favorece la retención de burbujas y sirve para ajustar la caída del esmalte fundido en superficies verticales. Empeora el desarrollo del color de la mayoría de los cromóforos, pero lo mejora en pigmentos con alúmina (Mg-Al y Cr-Al). Para esmaltes cristalizados, la relación molar alúmina:sílice debe ser inferior a 1:10.

Óxido de Sodio (Na₂O)

Es muy activo químicamente, por lo que es un poderoso fundente útil en toda la gama de temperaturas. Proporciona fuerza y brillantez a los colores. Es blando y fácilmente soluble, por lo que no conviene usarlo solo. Disminuye la viscosidad y la tensión superficial del fundido, lo que implica una elevada capacidad de mojado y una buena interfase entre esmalte y soporte.

Aumenta el coeficiente de dilatación y la contracción del esmalte durante el enfriamiento, lo que puede dar lugar al «cuarteo». Disminuye la resistencia al rayado, a la abrasión y al ataque ácido del esmalte cocido.

Referencias: X = Soluble en agua.

Óxido de Potasio (K₂O)

Es muy similar al óxido de sodio, tanto que frecuentemente se mencionan juntos en las fórmulas de vidriado como el grupo KNaO. La diferencia más importante está en la distinta respuesta al color producida por el manganeso.

Referencias: X = Soluble en agua.

Óxido de Plomo (PbO)

Uno de los principales fundentes para baja y media temperatura. Tiene bajo coeficiente de dilatación y causa pocos defectos en el vidriado; su respuesta al color es cálida y brillante. Su principal desventaja es la alta toxicidad, que puede reducirse usando fritas comerciales (silicatos, boro-silicatos). Además, se volatiliza por encima de los 1190 °C y sus vapores también son tóxicos.

Su uso en cerámica utilitaria debe responder a criterios muy rígidos de solubilidad. De no disponer de vidriados seguros, el plomo debe acompañarse de otros fundentes (calcio, sodio/potasio) y de tanta alúmina y sílice como sea posible.

Óxido de Calcio (CaO)

Muy utilizado en casi todos los vidriados. En alta temperatura es uno de los fundentes principales junto con el sodio y el potasio; en baja se usa en pequeñas cantidades como fundente y en mayores como opacificante y mateante. Proporciona dureza e insolubilidad. Tiene coeficiente de dilatación medio y efecto moderado en los cromóforos.

Debe tenerse en cuenta la fuente de calcio: si se añade como carbonato de calcio en esmaltes que empiezan a fundir por debajo de los 1000 °C, puede generar burbujas y pinchados por la liberación de CO₂.

Óxido de Estroncio (SrO)

Es un fundente enérgico en alta temperatura y aumenta el brillo de los esmaltes. Tiene coeficiente de dilatación medio-alto y da una elevada interfase con el soporte. A alta temperatura tiene un marcado efecto sobre los cromóforos, dando colores vivos aunque algo menos intensos que con bario (efecto especialmente fuerte con Cu y Co).

El carbonato de estroncio tiene un comportamiento similar al del bario pero mucha menor toxicidad, por lo que puede usarse en su sustitución (75 g de SrCO₃ por cada 100 g de BaCO₃).

Óxido de Bario (BaO)

Su función es muy parecida a la del óxido de calcio, aunque en baja debe usarse en cantidades más pequeñas. Se emplea principalmente para producir vidriados mate de superficie sedosa. En alta temperatura tiene un marcado efecto cromóforo (fuerte con Cu y Co). Fundente empleado en esmaltes de gres y porcelana; forma un eutéctico con boro.

El carbonato de bario es tóxico.

Óxido de Magnesio (MgO)

Es un fundente para alta temperatura; en baja se usa para producir mates de superficie suave. Da dureza y viscosidad en fundido, con un comportamiento similar al calcio aunque algo más refractario. Tiene bajo coeficiente de dilatación y forma eutécticos de bajo punto de fusión. Forma opacos mate de magnesio y da un blanco claro en combinación con el óxido de estaño.

Los esmaltes de Co-Mg tienden a azules lavanda (> 1200 °C) y los de Cu-Mg dan rosas rojizos (> 1200 °C).

Óxido de Zinc (ZnO)

Fundente muy útil y activo en baja y media temperatura (dio lugar a los vidriados Bristol, en sustitución del plomo crudo). Es un fundente secundario que rinde mejor en poca cantidad y junto a otros fundentes más potentes. En pequeños porcentajes mejora el brillo; con alúmina mejora la opacidad y la blancura. Tiene coeficiente de dilatación medio-bajo y reduce la resistencia química; en exceso eleva la tensión superficial.

Mejora los colores de Cu y Co y favorece tonalidades rojizas en marrones. Un alto contenido con cobalto favorece tonalidades violáceas. Altera pigmentos que contengan Cr y Fe.

Óxido de Antimonio (Sb₂O₃)

Se puede emplear como opacificante, pero su uso más extendido es para producir vidriados amarillos con plomo (amarillo de Nápoles).

Óxido de Litio (Li₂O)

Es un fundente muy activo en todas las temperaturas. El carbonato de litio se puede usar crudo, aunque es ligeramente soluble en agua. Muy interesante para producir vidriados alcalinos en baja temperatura sin recurrir a fritas. Su coeficiente de dilatación es muy bajo (no produce grietas), pero puede producir desconchado cuando el % de sílice es muy elevado.

Disminuye la viscosidad del fundido y la resistencia mecánica, química, al rayado, a la abrasión y al ataque ácido. Aumenta el brillo. Produce colores brillantes y altera el comportamiento de algunos cromóforos.

Óxido Bórico (B₂O₃)

Fundente muy activo para todas las temperaturas. Es soluble en agua, por lo que su uso más común es en forma de fritas; también se emplean boratos naturales (colemanita, ulexita), ligeramente solubles. Produce vidriados lisos y brillantes; sobre barro rojo, azulados. Es formador de vidrio pero no debe ser el único en la composición. Disminuye la temperatura de fusión y la viscosidad del fundido y facilita la eliminación de burbujas.

Limita la cristalización y potencia la acción de los cromóforos. Da efectos azulados y lechosos; entre 5 y 10 % en peso potencia el rojo de Cu en alta temperatura; en porcentajes elevados da opalescencia.

Referencias: X = Soluble en agua.

Óxido de Titanio (TiO₂)

Se emplea como opacificante en presencia de boro y en esmaltes ricos en alúmina. Alrededor de 1000 °C la anatasa recristaliza como rutilo, dando tonalidades amarillentas. Disminuye la fundencia y la solubilidad del plomo; aumenta la viscosidad y la resistencia mecánica y química. Tiene coeficiente de dilatación medio-alto.

Afecta el color según su proporción: en bajas (1 %) intensifica; en intermedias (2-5 %) motea; en elevadas cambia los colores y matiza la superficie. Los vidriados opacificados con TiO₂ son muy sensibles a la atmósfera del horno.

Óxido de Zirconio (ZrO₂)

Se utiliza como opacificante (hasta un 15 %), dando un color blanco neutro; mejora con pequeñas adiciones de hierro o combinado con óxido de estaño. Disminuye la fundencia y el coeficiente de dilatación; aumenta la viscosidad, la resistencia mecánica y química y la resistencia al rayado y la abrasión. Estabiliza los colores y mejora los pigmentos con zirconio (amarillos Zr-Pr, peach Zr-Fe, turquesas Zr-V).

Según su granulometría, el silicato de zirconio se sirve como arena (50-200 µm), harina (10-100 µm) o micronizado (< 10 µm).

Óxido de Estaño (SnO₂)

Se utiliza como opacificante. A elevadas temperaturas da esmaltes opacos de textura sedosa y aspecto lechoso. La opacidad es intensa en composiciones ricas en PbO y Al₂O₃, y se debilita con altos contenidos de alcalinos y B₂O₃ y en atmósferas reductoras. Disminuye la fundencia y el coeficiente de dilatación; aumenta la resistencia química. Combinado con cromóforos puede alterar el color: con Cu puede dar rojos y con Cr, rosas.

Óxido de Cerio (CeO₂)

Opacificante muy intenso (IR = 2,1), aunque ligeramente soluble en silicatos fundidos. Tiende a dar tonos amarillentos en esmaltes con plomo, por lo que conviene usarlo en esmaltes sin plomo ricos en sílice y alúmina. Aumenta fuertemente la viscosidad en fundido y tiende a dar pinchazos.