Equilibrio De Una Particula

MATERIAS PRIMAS CERÁMICAS

. Las materias primas cerámicas son los materiales de partida con los que se fabrica el

producto cerámico. Los productos cerámicos clásicos, que constituyen la "cerámica tradicional", están preparados con materias primas naturales, que de acuerdo con su función pueden

ser plásticas o no plásticas. Las primeras son esencialmente arcillas. Las no plásticas pueden

tener una función de "desgrasantes" (materiales que reducen la plasticidad permitiendo una

mejor trabajabilidad y facilitando el secado), o son elementos "fundentes" (que facilitan una

cocción a menor temperatura e introducen los elementos necesarios para la formación de

nuevas fases). Son cerámicas tradicionales la cerámica estructural (ladrillos, tejas, bovedillas,

termoarcilla, clinkers y otros), la loza, la porcelana de mesa y artística, la cerámica sanitaria,

los pavimentos y revestimientos, los esmaltes y fritas, y los refractarios.

Frente a estos productos cerámicos existen otros que empiezan a fabricarse a pequeña

escala al final de los años sesenta del siglo pasado, y que hoy tiene un interés extraordinario

para las nuevas tecnologías. Son las llamadas cerámicas no tradicionales, cerámica técnica,

cerámicas especiales o materiales avanzados. Estos materiales cerámicos se basan en un

proceso cerámico similar al ya comentado anteriormente, pero que difiere en tres aspectos:

a) las materias primas utilizadas no son las tradicionales, sino un grupo de materiales no metálicos, que en la mayoría están formados por polvos de alta pureza a base de óxidos

de Al, Si, Zr, Be, B y nitruros y boruros, b) el proceso de producción parte de la elevada

pureza de las materias primas a utilizar, que luego deben ser especialmente preparadas para

las fases de conformado y densificación, y c) el control de calidad del producto es extremadamente estricto, en lo que respecta a la microestructura y propiedades físicas. Estas

cerámicas especiales se pueden subdividir en biocerámicas, ferroeléctricas, piezoeléctricas,

electroópticas, materiales compuestos a base de mullita, de fibra, o de metales y cerámica,

etc. La preparación de estos cuerpos cerámicos ha dado lugar a nueva tecnología cerámica,

a través de la cual se producen cerámicos de alto valor añadido, que suponen un reducido

volumen en relación con las cerámicas clásicas.

Esta aportación al curso se centrará en las materias primas para la cerámica tradicional.

La arcilla es una roca sedimentaria formada por partículas muy finas (>50% es <2jtm),

que mezclada con agua es plástica, que endurece con el secado y calor, y que contiene filosilicatos y otros minerales que le imparte las mismas propiedades (minerales de la arcilla).

Las arcillas tienen otros minerales diferentes de los anteriores, que se denominan minerales

asociados (cuarzo, feldespatos, calcita, pirita) y ciertas fases asociadas no cristalinas, que

pueden o no impartir plasticidad, y la materia orgánica (Guggenheim y Martin, 1995).

Cuando el porcentaje en carbonato es superior al 25% se denominan arcillas margosas, que

pueden llegar a margas (-50% carbonatos), y que también son materias primas cerámicas.

Asimismo las arcillas compactadas, diagenetizadas (pizarras) pueden ser materias primas.

El origen de las arcillas puede ser marino, lacustre o continental, de cualquier edad, si bien

las principales materias primas se encuentran en los terrenos terciarios y cuaternarios, que

no han sufrido metamorfismo y conservan mejor sus propiedades plásticas.

Las reservas de arcilla a nivel mundial son ilimitadas y debido a su bajo coste se usan

preferentemente los yacimientos más próximos a las industrias. Estas arcillas reciben la denominación industrial de arcillas comunes y su papel en la preparación del cuerpo cerámico

es múltiple y consiste en: a) impartir la plasticidad necesaria para su moldeo, b) mejorar

las propiedades mecánicas, c) mejorar las propiedades de la suspensión, y d) aportar los

componentes para la formación de fases líquidas y cristalinas durante la cocción.

Las materias primas no plásticas reducen la plasticidad y facilitan la defloculación,

mejoran la permeabilidad y empaquetamiento de la pasta, y aportan óxidos para la formación de fases líquidas y cristalinas o son inertes. Los principales minerales no plásticos son:

feldespatos (y feldespatoides) que son fundentes; cuarzo y arenas silíceas que actúan como

inertes; calcita y dolomita, que pueden ser reactivos y también fundentes; y los óxidos de

Fe y otros elementos (Cu, Co, Mn, Ti, oO.) que suelen actuar como pigmentos, y en ciertos

casos como fundentes.

En general las materias primas cerámicas mayormente utilizadas son silicatos y rocas

silicatadas. Los principales minerales que entran en composiciones cerámicas son: cuarzo,

feldespatos, nefelina, talco, magnesita, olivino, serpentina, sepiolita, vermiculita, wollastonita,

cromita, grafito, andalucita/sillimanita/distena, cordierita, pirofilita, minerales de Li y B, zircón (Tabla 1). Como rocas se usan o han sido usadas: arcillas comunes (y margas), caolines

y arcillas caoliníferas, pizarras, bauxitas y lateritas, areniscas

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