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1 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Ingrid T. Weber.

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1 1 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Ingrid T. Weber

2 2 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica O que são Esmaltes Cerâmicos? Camada fina de vidro, ou vidro+cristais, que adere na superfície de uma peça cerâmica cerâmica esmalte

3 3 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Para que serve a Esmaltação? Para adicionar uma camada fina, lisa e não adsorvente, que pode ser facilmente limpa; Para permitir uma variedade de cores e texturas, que não seriam possíveis somente com a cerâmica; Para proteger elementos de decoração que fiquem entre a cerâmica e a camada de esmalte.

4 4 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Como se faz um esmalte? Misturando vidro moído com água (suspensão). A mistura é aplicada sobre a peça e quando é queimada funde, se transformando em uma camada contínua de vidro.

5 5 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica De que é feito um esmalte? Óxidos ácidos (formadores): SiO 2, B 2 O 3 ; Óxidos básicos (fundentes): Na 2 O, K 2 O, CaO, PbO; Óxidos neutros (Intermediários): Al 2 O 3, Nb 2 O 5.

6 6 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Escolhendo bem a composição do vidro (tipo & quantidade) é possível produzir diversos tipos de esmaltes, com características e propriedades diferentes

7 7 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica É importante que o ceramista entenda quais mudanças ocorrem durante o processo de esmaltação Queima do Esmalte

8 8 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Queima Existem 2 possibilidades: Esmaltes Crus Esmaltes fritados

9 9 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Matérias Primas Dosagem Mistura Alimentação Fusão água Seco Jatos de Ar FRITA Fritas

10 10 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Esmaltes Fritados 1050 o C 900 o C 1000 o C 20 o C 600 o C800 o C Amolece Compacta Massa Bolhas Maturação Cristais Fluído Bolhas se juntam Trincas Explode

11 11 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Esmaltes Crus 1050 o C 900 o C 1000 o C 20 o C 600 o C 800 o C Amolece Compacta (menos) Dissolução (+vidro) Bolhas Maturação Cristais Reações (gases) Fluído Bolhas se junta Trincas Explode Quartzo Mat. refratário

12 12 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Compatibilidade Esmalte fundido Esmalte compatível Esmalte com Alta Contração Esmalte com Baixa Contração Esmalte compatível Esmalte em tensão Esmalte em compressão ImaginárioReal

13 13 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Situação de Tensão Trinca Pouca Tensão Muita Tensão Situação de Compressão Arrebita

14 14 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica O que fazer para prevenir as trincas? Ajustar a massa! Como? Colocando ou aumentando com grande tendência a retrair (areia - SiO 2 )

15 15 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica O que fazer para prevenir as trincas? Não dá para mexer na massa! Vamos mexer no esmalte teor de M.P que contrai menos ( B 2 O 3, Na 2 O e K 2 O) OBS: SiO 2 massa SiO 2 esmalte

16 16 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica MEXER EM FORMULAÇÕES EM VIDROS NÃO É FÁCIL!!

17 17 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Defeitos Trincas Já discutimos! Bolhinhas Causa:camada grossa e pesada de esmalte Problema:Aspecto leitoso (muitas) Sugestão:Camada mais fina, T,t Bolhas e Buracos Causa: ar e gases Sugestão: Peças que não liberem tanto gases, T,t

18 18 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Defeitos Sujeira Causa:Partículas forno ou ambiente Sugestão:Tentar usar ambiente limpo, lavar/limpar forno Pintas Causa: Partículas Cu/Fe Sugestão: Cuidado, limpeza, evitar objetos Cu/Fe (verdes/marrons) Superfície Ondulada Causa:T muito baixa

19 19 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Defeitos Esmalte Opaco/Leitoso Causa:Não fundiu totalmente, T está muito baixa Sugestão: T Escorrimento Causa: Esmalte muito fluído Sugestão: T, viscosidade, teor SiO 2 ou Al 2 O 3 Superfície Rugosa/Áspera Causa: Aplicação com Spray Sugestão:Controlar aplicação

20 20 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Defeitos Ataque às cores embaixo do esmalte Causa:Composição do esmalte; Zn presente em esmaltes reage com desenhos decorativos abaixo do esmalte; Pb dissolve-os.

21 21 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Aspectos Toxicológicos 1) Chumbo Brasil não tem legislação; EUA (FDA) regula liberação desde anos 70; Limite permitido < 3mg/L (Norma ASTMC) Indústria deve ter controle desde 80; Artesanato ainda não tem controle; Absorção : cutânea, ingestão, inalação; Problemas: Neurotoxina - problemas nervosos, anemias, problemas renais - morte Cumulativo efeito pior em crianças

22 22 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Aspectos Toxicológicos 2) Cádmio As vezes, usado em decoração; Cor: vermelho/laranja; Alta toxicidade; Limite (FDA) ; 0,5mg/L 3) Cromo Usado em pigmentos; Causa dermatite, problemas pulmonares, renais, gastro-intestinais e câncer; 4) Cobre Usado em pigmentos; Tanto a falta como o excesso são ruins; Mais que 10mg/g é tóxico; Causa dores abdominais, diarréias, colapsos e morte;

23 23 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Aspectos Toxicológicos 5) Antimônio Existe em alguns esmaltes; Causa: cefaléia, náusea, vômito, diarréia, dores abdominais,debilidade, coma e morte. 6) Manganês Usado em esmaltes de porcelana; Intoxicação via respiratório - ocupacional; Causa problemas no SNC - distúrbio sono, excitabilidade, problemas de locomoção, dores, até mal de Parkinson.

24 24 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Tipos de Esmaltes Existem muitas formas de classificar os esmaltes Pré-queima : fritas, crus, mistos. Temperatura de Queima: Baixa ( o C), Média ( o C), Alta ( o C), Muito Alta (até 1400 o C). Atmosfera Queima: Oxidante, Redutora. Brilho: Brilhante, Mate, Semi-mate (=acetinado). Transparência: Transparente, Opaco.

25 25 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Tipos de Esmaltes Esmaltes a Base de Pb Baixa Temperatura ( o C) Ótimo fundente - T recomendada > 900 o C; volatilização. Vermelho (zarcão), branco (Pb 2 CO 3 ) fritado (Pb 2 SiO 4 ) São macios, brilhantes e tem cor avermelhada, amarelada ou esverdeada Extremamente tóxico (Bristol, sec. XIX).

26 26 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Tipos de Esmaltes Esmaltes Alcalinos Contém Na, K ou Li Baixa Temperatura ( o C) São brilhantes e ótimos para utilizar com pigmentos Muito solúveis Lixivia! Pode solubilidade com fritas

27 27 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Tipos de Esmaltes Esmaltes Borosilicatos Contém B 2 O 3 Baixa Temperatura São solúveis Lixivia! Pode solubilidade usando Borato de Cálcio (colemanita)

28 28 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Tipos de Esmaltes Esmaltes Livres de Chumbo Temperatura queima > 1190 o C Usa CaO, BaO (mate), MgO, ZnO ou Li 2 O como fundente Adequado para louças utilitárias

29 29 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica Tipos de Esmaltes Esmaltes Porcelana Temperatura = o C Geralmente é aplicado sobre peça de argila refratária já cozida a 1000 o C Tem que ter composição muito parecida com a massa grau de interação mate Aspecto Brilhante, acetinado, mate resistência mecânica e a abrasão

30 30 Departamento de Química Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica & Cerâmica 1) Mn, 2)Cr, 3)Fe 2 O 3 4) Co + argila vermelha, 5) Co + argila branca, 6) Cu + vermelha, 7) Borosilicato com Cu, 8) Alcalino com Cu


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