3.- Materiales Cerámicos Autoras: Ana Sánchez, Ángela y Candela Bango - Año Académico 2018-2019

3.1.- Introducción (Ángela)

El material cerámico es aquel constituido por sólidos inorgánicos metálicos o no metálicos que ha sido fabricado mediante tratamiento térmico. Las cerámicas tradicionales están compuestas de arcilla, sin embargo en la actualidad existen numerosos materiales cerámicos de diferente composición que tienen muchas aplicaciones, por ejemplo en la industria aeronáutica y en medicina.

La pasta cerámica más básica es el barro común, o barro rojo que está formado por silicatos de aluminio procedentes de la descomposición de otras rocas primarias y puede tener diferentes impurezas como óxido de hierro que le da el tono rojizo. Para obtener objetos de cerámica a partir del barro es imprescindible un horno que caliente el material a altas temperaturas. Aunque los materiales cerámicos no son metales, pueden incluir en su composición átomos metálicos como el hierro o el aluminio. Los materiales cerámicos avanzados se fabrican a base de materias primas de alta pureza y composición química controlada, por ejemplo titanio, de bario...

3.2.- Tipos (Ángela)

Materiales cerámicos porosos o gruesos: no han sufrido vitrificación, es decir, no se llega a fundir el cuarzo con la arena debido a que la temperatura del horno es baja. Su fractura (al romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases, líquidos o grasas. Los más importantes son:

Arcilla cocida: de color rojizo debido al óxido de hierro de las arcillas empleadas. La temperatura de cocción es de unos 800ºC. A veces, la pieza se recubre con esmalte de color blanco (óxido de estaño) y se denomina loza estannífera. Con ella se fabrican: baldosas, ladrillos, tejas, jarrones, cazuelas, etc.
Loza italiana: se fabrica con arcilla entre amarilla-rojiza mezclada con arena, pudiendo recubrirse de barniz transparente. La temperatura de cocción ronda los 1000ºC. Se emplea para fabricar vajillas baratas, adornos, tiestos…
Loza inglesa: fabricada de arcilla arenosa a la cual se le ha eliminado el óxido de hierro y se le ha añadido silex, yeso, feldespato (bajando el punto de fusión de la mezcla) y caolín para mejorar la blancura de la pasta. Se emplea para vajilla y objetos de decoración.

Materiales cerámicos impermeables o finos: en los que se somete a temperaturas suficientemente altas como para vitrificar completamente la arena de cuarzo. Así, se obtienen productos impermeables y más duros. Los más importantes son:

Gres cerámico común: obtenido a partir de arcillas ordinarias, sometidas a temperaturas de unos 1.300ºC. Es muy empleado en pavimentos y paredes.
Gres cerámico fino: obtenido a partir de arcillas conteniendo óxidos metálicos a las que se le añade un fundente (feldespato) para bajar el punto de fusión. Más tarde se introducen en un horno a unos 1.300ºC. Cuando está a punto de finalizar la cocción, se impregnan los objetos de sal marina que reacciona con la arcilla formando una fina capa de silicoaluminato alcalino vitrificado que confiere al gres su vidriado característico. Se emplea para vajillas, azulejos…
Porcelana: obtenido a partir de una arcilla muy pura, caolín, mezclada con fundente (feldespato) y un desengrasante (cuarzo o sílex).

3.3.- Origen (Ángela)

La historia de la cerámica va unida a la historia de casi todos los pueblos del mundo. Abarca sus mismas evoluciones y fechas y su estudio está unido a las relaciones de los seres humanos que han permitido el progreso de este arte.

La invención de la cerámica se produjo durante el neolítico, cuando se hicieron necesarios recipientes para almacenar el excedente de las cosechas producido por la práctica de la agricultura. En un principio esta cerámica se modelaba a mano, con técnicas como el pellizco, el colombín o la placa (de ahí las irregularidades de su superficie), y tan solo se dejaba secar al sol en los países cálidos y cerca de los fuegos tribales en los de zonas frías. Más adelante comenzó a decorarse con motivos geométricos mediante incisiones en la pasta seca, cada vez más compleja, perfecta y bella elaboración determinó, junto con la aplicación de cocción, la aparición de un nuevo oficio: el del alfarero.

Según las teorías difusionistas, los primeros pueblos que iniciaron la elaboración de utensilios de cerámica con técnicas más sofisticadas y cociendo las piezas en hornos fueron los chinos. Desde China pasó el conocimiento hacia Corea y Japón por el Oriente, y hacia el Occidente, a Persia y el norte de África hasta llegar a la Península Ibérica. En todo este recorrido, las técnicas fueron modificándose. Esto fue debido a ciertas variantes; una de ellas fue porque las arcillas eran diferentes. En China se utilizaba una arcilla blanca muy pura, el caolín, para elaborar porcelana, mientras que en Occidente estas arcillas eran difíciles de encontrar. Otras variantes fueron los motivos decorativos y los diferentes métodos utilizados para la cocción.

3.4.- Propiedades ¿Cómo identificar sus propiedades mecánicas? (Candela)

Son frágiles y vidriosos.
Son materiales muy porosos.
Tienen una gran dureza.
Los valores de tenacidad de fractura son muy bajos.
Tienen poca elasticidad (que varía con la temperatura).
Tiene mucha rigidez.
Tienen elevada resistencia a la compresión.
Muy bajos valores de tenacidad.
Alta dureza.
Gran resistencia a la corrosión y a los efectos de la erosión.
Gran poder de aislamiento térmico y, también, eléctrico.

3.5.- Aplicaciones (Candela)

La cerámica se puede utilizar de diferentes maneras y tienen diferentes aplicaciones, como por ejemplo : Ladrillos, Cemento, Azulejos, Bujias, Losa, Baldosas de Gres, Ventanas de Vidrio, Algunos materiales de cocina, Dientes postizos para implantes, Jarrones…

3.6.- Herramientas con las que se trabajan y sus normas de seguridad (Candela)

Si quieres trabajar la cerámica A MANO se necesita: Un torno con motor, una laminadora y un horno. Pero si quieres trabajar la cerámica de forma INDUSTRIAL se necesita: Una prensa, unos moldes para crear la forma y máquinas de extrusión

Como se fabrica la cerámica: https://www.youtube.com/watch?v=KlqKMzTX6-8

Normas de seguridad:

Polvo en instalaciones de molido y cribado.
Problemas de espalda en artesanos de torno.
Pinturas a veces tóxicas.
Quemaduras por el horno.
Problemas por el exceso de calor.

Torno eléctrico, laminadora y horno eléctrico

3.7 Operaciones básicas de conformación y unión (Ana Sánchez)

CONFORMACIÓN: en esta fase se le da forma y consistencia a la masa que se logra con las materias primas. De este modo se aumenta la densidad de la mezcla, mejorando sus propiedades mecánicas.

PRENSADO: se prensa la materia prima dentro de un troquel. El prensado en seco suele usarse para fabricar productos refractarios y componentes cerámicos electrónicos. Esta técnica permite fabricar varias piezas rápidamente.

UNIÓN: el método de unión entre materiales cerámicos depende cuál sea el material. En la mayoría de los casos se unen mediante morteros (cementos) o incluso hormigón. Existen también adhesivos específicos para porcelanas y loza. Finalmente, también se pueden unir mediante procedimientos técnicos como la cocción en un horno refractario.

3.8 ¿Cómo se reciclan? (Ana Sánchez)
El barro no cocido que se desecha en las labores de amasado, se introduce en una máquina que lo amasa y comprime, y se puede volver a amasar piezas con él.

El contenedor de fracción resto (el contenedor verde en nuestra zona) es el lugar adecuado en el que deben depositarse (no en el contenedor de vidrio, porque perjudica el correcto funcionamiento de la cadena de reciclaje del material vítreo).

3.9 Lista de recursos utilizados (Ana Sánchez)

https://www.lifeder.com/materiales-cerámicos/