Fisicoquímica en la cerámica
Enviado por riwome • 8 de Septiembre de 2022 • Informe • 812 Palabras (4 Páginas) • 82 Visitas
1. Relación de la termodinámica con el proceso de elaboración.
1.1. Importancia de la etapa de cocción
La cerámica, así como su importancia económica, se basan en el hecho de que la cocción de las masas previamente hechas provoca una modificación fundamental en sus propiedades, dando lugar a un material de consistencia dura e inalterable de forma, elevándose su dureza y resistencia mecánica, resistente al agua y a los productos químicos.
La cocción de la cerámica constituye la etapa más importante del proceso de fabricación. En esta fase se pone a prueba si las operaciones o etapas de fabricación anteriores se han desarrollado correctamente y si el producto cocido ha adquirido las propiedades y características deseadas fijadas. En la industria cerámica, se entiende por cocción el proceso físico-químico de calentamiento, de acuerdo con un plan preestablecido, de las piezas crudas moldeadas, seguido de un enfriamiento. En él, las arcillas se transforman en silicatos de aluminio cristalinos sin hidratar.
Mediante el proceso de aportar calor se produce un proceso de transformaciones fisicoquímicas que modifican la estructura química y cristalina de las arcillas de forma irreversible, adquiriendo consistencia dura y obteniéndose finalmente los productos cerámicos.
Desde el punto de vista energético, las transformaciones que sufre el material son tanto exotérmicas como endotérmicas. En la siguiente tabla se muestran las principales transformaciones que tienen lugar en un ciclo genérico de cocción, en función de la temperatura.
TEMPERATURA | TRANSFORMACIONES | NATURALEZA |
Hasta 150 ºC | Eliminación de agua libre (humedad). | Endotérmica |
150 - 250 ºC | Eliminación de agua ligada a estructuras arcillosas. Descomposición de hidróxidos (de hierro y aluminio, fundamentalmente). | Endotérmica Endotérmica |
350 - 650 ºC | Eliminación del agua de constitución. Deshidroxilación del mineral arcilloso. | Endotérmica |
400 - 600 ºC | Combustión de materia orgánica. | Exotérmica |
573 ºC | Transformación alotrópica del cuarzo (α- β cuarzo). | Endotérmica |
700 - 800 ºC | Inicio de la fusión de los álcalis y óxidos de hierro. | Endotérmica |
700 - 900 ºC | Descomposición de carbonatos (magnesita, dolomita y calcita fundamentalmente). Oxidación del carbón (tipo grafito). | Endotérmica Exotérmica |
900 - 1000 ºC | Inicio de la fusión de plagioclasas. Cristalización de fases cálcicas Formación de silicatos y silicoaluminatos. | Endotérmica Exotérmica |
Hasta 1200 ºC | Formación de fase vítrea con reducción de tamaño y porosidad. | Endotérmica |
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