Esmaltes para baldosas cerámicas preparados con una nueva materia prima borácica
En este trabajo se ha estudiado, en primer lugar, la posibilidad de obtener esmaltes cerámicos sin la utilización de fritas. Para ello se ha empleado una nueva materia prima de boro sintética obtenida, a escala industrial, por calcinación de una mezcla de diferentes compuestos (Patente WO2007148101...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/396209 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/396209 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Esmaltes Enamel and enameling Baldosas cerámicas Tiles Transformaciones físico-químicas Hornos cerámicos Kilns Physico-chemical transformations 544 |
| Sumario: | En este trabajo se ha estudiado, en primer lugar, la posibilidad de obtener esmaltes cerámicos sin la utilización de fritas. Para ello se ha empleado una nueva materia prima de boro sintética obtenida, a escala industrial, por calcinación de una mezcla de diferentes compuestos (Patente WO2007148101 A1). Se ha caracterizado esta nueva materia prima de boro determinando, además de la composición química y mineralógica, los aspectos microestructurales más relevantes (mediante microscopía electrónica de barrido (MEB-EDX)), su comportamiento térmico (mediante microscopía de calefacción) y su solubilidad en medio acuoso, en condiciones similares a las que se utilizan en la preparación industrial de esmaltes. Se comprueba que, tanto en las suspensiones de borato calcinado como en los esmaltes que contenían esta materia prima como componente, las concentraciones máximas en disolución de los distintos iones eran lo suficientemente bajas como para poderse utilizar sin acarrear problemas reológicos en las suspensiones de esmalte estudiadas. Se han formulado, preparado, aplicado sobre distintos soportes y cocido más de una cincuentena de composiciones de esmalte, exentas de fritas, con el objetivo de seleccionar las mejores, para utilizarse como vidriados industriales para azulejos, pavimento gresificado y gres porcelánico, con acabados brillantes, mates y satinados. Con cada una de las formulaciones seleccionadas, se han preparado esmaltes y vidriados, en los que se han determinado sus propiedades y características más relevantes. Al comparar los resultados obtenidos con los que se obtienen con esmaltes industriales convencionales, se comprueba que, tanto desde el punto de vista técnico como estético, los nuevos esmaltes resultan satisfactorios. En la segunda parte del trabajo, se ha estudiado en profundidad, para la nueva materia prima de boro y para cuatro esmaltes diferentes, las transformaciones físico-químicas que se desarrollan durante la cocción de estos materiales, haciendo especial hincapié en el fenómeno de la sinterización. Para el estudio cinético de este proceso, se han adaptado métodos de cálculo utilizados en el análisis térmico de reacciones en estado sólido, a los resultados de sinterización obtenidos mediante microscopía de calefacción a distintas velocidades de calentamiento. Se ha comprobado que, incluso para los esmaltes más complejos, el proceso global de sinterización queda perfectamente descrito mediante un modelo cinético compuesto por varias etapas individuales, tres como máximo, que se desarrollan en paralelo. Cada una de las etapas individuales se ajusta bien al modelo de Avrami-Erofeev con un valor del índice de Avrami constante para cada tipo de material. A partir del modelo cinético de sinterización desarrollado, se ha calculado la curva de viscosidad efectiva de cada material y se han comparado los resultados con los obtenidos mediante otras metodologías (puntos fijos de viscosidad y estimación teórica a partir de la composición química y mineralógica). El acuerdo entre los resultados obtenidos por los diferentes procedimientos ha sido en todos los casos satisfactorio. |
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