Elaboração de esmaltes cerâmicos
É muito simples a composição de um esmalte.O elemento principal é a sílica (SiO2) que funde a 1713°C. É ela que vai dar corpo ao esmalte. Para abaixar o seu ponto de fusão, coloca-se fundentes, e para que a sílica fundida não escorra, adiciona-se alumina (Al2O3).
GRUPO I - Refratários
Para Alta Temperatura - 50 a 80%; Para Média Temperatura - 40 a 50%; Para Raku 10 a 50%
Quartzo SiO2
Caolim Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O
Barro branco Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O
Barro vermelho Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O + Fe
Feldspato de Sódio Na2O · Al2O3 · 6SiO2
Feldspato de Potássio K2O · Al2O3 · 6SiO2
GRUPO II - Fundentes
Para Alta temperatura - 20 a 50%; Para Média Temperatura - 10 a 20% (exceto as cinzas)
Carbonato de Bário BaCO3
Óxido de Zinco ZnO
Carbonato de Cálcio CaCO3
Dolomita CaCO3 · MgCO3
Talco 3MgO · 4SiO3 · H2O
Cinzas
GRUPO III - Fundentes Fortes
Para Média Temperatura 40 a 60%; Para Raku 50 a 90%
Chumbo
Fritas Alcalinas
Fritas Plúmbicas
Fritas com B2O3 (óxido de boro)
Colemanite (borato de Gerstley)
GRUPO IV - Óxidos Minerais - colorantes
Óxido de Ferro Fe2O3
Óxido de Cobalto CoO ou Carbonato de Cobalto CoCO3
Óxido de Cobre CuO ou Carbonato de Cobre CuCO3
Óxido de Cromo Cr2O3
Dióxido de Manganês MnO2 ou Carbonato de Manganês MnCO3
Óxido de Níquel NiO
Rutilo FeTiO3
Dióxido de Titânio TiO2
Óxido de Urânio U3O8
Pentóxido de Vanádio V2O5
Óxido de Estanho SnO2
Silicato de Zircônio ZrSiO4
Raku = 900 a 1050°C; Média Temperatura = 1050 a 1200°C; Alta Temperatura = mais de 1200°C
INTRODUÇÃO
Os materiais podem ser rochas ou minerais, tais como a sílica e o feldspato, malha 200 (200 fios por 2 cm) ou 350.
Misturam-se os vários elementos com água, a mistura é composta de várias partículas de vários elementos; quanto mais se mistura mais íntimo é o contato entre eles.
Quando o esmalte começa a esquentar torna-se vermelho e ocorrem mudanças, as partículas voláteis contidas no esmalte, tais como o carbono e o enxofre, serão expelidas e a partir deste ponto o esmalte consiste só de óxidos. Aumentando a temperatura esses óxidos começam a reagir com os outros e ocorre a fusão de dois ou mais materiais, esse processo de vitrificação promove a fusão de outros óxidos, até que todos estejam fundidos. Essa substância derretida que vai ter uma consistência uniforme em que os diversos componentes perderão sua identidade. Esfriando, o esmalte se vitrifica cobrindo a peça com uma camada fina.
GRUPO I - Refratários
QUARTZO - SiO2 - Ponto de fusão: 1713°C
Material essencial para fabricação de esmaltes, pois proporciona a sílica que é o vitrificante universal, já que não pode existir nenhum esmalte que não a tenha.
A sílica não afeta nas cores dos esmaltes, porém, quando usada em grande quantidade, pode fazer com que o esmalte não queime o suficiente na temperatura desejada.
CAOLIM e BARROS - Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O - Ponto de fusão: 1200 a 1500°C
O barro e o caolim praticamente têm a mesma fórmula química. A diferença é que as partículas do barro são menores, o que aumenta a suspensão do esmalte, ficando mais fácil a esmaltação; mas o caolim por ser mais puro é mais refratário.
Ambos são fonte de alumina, que funde a 2040°C e por isso usado em pequenas quantidades, mas essencial pois aumenta a refratariedade assim como a viscosidade, evitando escorrimentos.
Caso use o barro vermelho, com ferro, os esmaltes terão ponto de fusão mais baixo e as cores tenderão ao marrom. Se uma receita necessita de mais de 12% de barro, é preciso calciná-lo a 1000°C.
FELDSPATO DE SÓDIO - Na2O · Al2O3 · 6SiO2 - Ponto de fusão: 1230 a 1250°C
FELDSPATO DE POTÁSSIO - K2O · Al2O3 · 6SiO2 Ponto de fusão: 1230 a 1250°C
Feldspato é a rocha mãe da argila e constitui uma matéria prima fundamental para preparação de pastas e esmaltes sobretudo para cerâmica de alta temperatura.
O feldspato introduz nos esmaltes: alcalinos (sódio, potássio, cálcio ou lítio), alumina e sílica, o que o torna praticamente um esmalte pronto de alta temperatura. É um tipo de frita natural, fonte de sódio e potássio não solúveis. Fica em estado de viscosidade uns 100 graus antes de fundir, fazendo com que o esmalte amadureça sem escorrer.
GRUPO II - Fundentes
CARBONATO DE BÁRIO - BaCO3
O bário é tóxico. Na alta temperatura permite obter texturas mates e ásperas. É um fundente bastante semelhante ao cálcio.
CARBONATO DE CÁLCIO - CaCO3 - Ponto de fusão: 2572°C
É o principal fundente de esmalte de alta temperatura. Útil na produção de esmaltes não brilhantes, porém quando em porcentagem muito grande, pode provocar superfícies ásperas.
ÓXIDO DE ZINCO - ZnO
Útil para temperaturas que variam de média a alta. Quando utilizado em pequenas quantidades, pode ser um fundente muito ativo, porém em grande quantidade pode produzir um esmalte seco e fosco, apresentar "furinhos" ou repuxar o esmalte de um lado.
O zinco favorece a opacificação de outros óxidos.
DOLOMITA - CaCO3 · MgCO3
Material que proporciona cálcio e magnésio, que pode dar uma superfície lisa. Com excesso de magnésio o esmalte fica muito seco e pode inclusive causar furinhos.
A dolomita influencia nas cores dos esmaltes.
TALCO - 3MgO · 4SiO3 · H2O
Silicato de magnésio hidratado, usado nos esmaltes quando se precisa de sílica e magnésio.
CINZAS - fundentes para alta temperatura
Nas cinzas encontramos várias quantidades de fundentes alcalinos como o sódio, cálcio e magnésio; além disso contém substâncias como a sílica, alumina e outras em forma de carbonato e sulfatos; quantidades pequenas de ferro também são comuns.
As características que são consideradas mais gerais para cinzas são:
de 30 a 70% sílica
10 a 15% alumina
10 a 15% potássio e sódio
até 30% cálcio
ostras - fonte de carbonato de potássio
ossos - fonte de fosfato de cálcio
vegetais - fonte de carbonato de sódio
Preparação das cinzas - As matérias primas podem ser queimadas ao ar livre, ou serem calcinadas em forno, a 1000°C. Depois de queimadas e moídas, são peneiradas. Verte-se o produto peneirado em recipientes com água e as partículas não queimadas flutuarão e podem ser retiradas com uma escumadeira. Há que revolver a água várias vezes e tornar a escumar. Deixe que as matérias precipitem, e então remover a água com mangueirinha. Põe-se para secar, e a cinza está pronta para ser usada. É importante que não se lave mais que duas ou três vezes, para não eliminar demasiadas matérias solúveis que atuam como fundente.
GRUPO III - Fundentes fortes
CHUMBO
Tóxico. Não usar em peças utilitárias de cozinha.
Carbonato de chumbo - PbCO3
Fritas Plúmbicas
FRITAS ALCALINAS - Na, K, Ca
Para raku, usa-se o 096, pois craquela mais.
Quando o craquelado não é desejado, usa-se o 093.
FRITAS COM ÓXIDO DE BORO OU BÓRAX - B2O3
COLEMANITE - Borato de Gerstley
GRUPO IV - Óxidos Minerais Colorantes
ÓXIDO DE FERRO - Fe2O3 - 1 a 15%
As cores obtidas com esse mineral variam desde o amarelo-creme até o negro, dependendo da quantidade aplicada e da atmosfera do forno.
Celadon e Tenmoku são famosos esmaltes chineses com óxido de ferro.
Em alta temperatura, quando usado em grande quantidade, ele atua como fundente.
ÓXIDO DE COBALTO - CoO
CARBONATO DE COBALTO - CoCO3 - 0,5 a 3%
É o mais estável dos minerais, dando quase sempre a mesma tonalidade de azul em vários tipos de esmaltes e em várias condições de queima.
O carbonato tem partículas menores, é mais fraco mas não provoca manchas.
É necessário misturá-lo muito bem nos esmalltes.
ÓXIDO DE COBRE - CuO
CARBONATO DE COBRE - CuCO3 - 0,5 a 4%
Evitar usar esse mineral com esmaltes plúmbicos, pois ele favorece a liberação do chumbo durante a queima.
É com o cobre que os chineses produziam o "sangue de boi".
Podemos obter desde o azul turquesa com alcalinos até o vermelho-cobre nas queimas em redução.
ÓXIDO DE CROMO - Cr2O3 - 0,5 a 2%
Geralmente dá o verde. Quando aplicado em esmaltes com estanho, provoca o rosa ou vermelho.
Em alta temperatura torna-se bastante volátil e pode afetar a cor das outras peças que estão no forno. DIÓXIDO DE MANGANÊS - MnO2
CARBONATO DE MANGANÊS - MnCO3 - 1 a 8%
O dióxido é mais forte, e mais comumente usado.
Podemos obter o lilás em esmaltes alcalinos e de dolomita, e marrom nos feldspáticos.
Pode causar bolhinhas dependendo do esmalte.
ÓXIDO DE NÍQUEL - NiO - 1 a 3%
O níquel não dá resultados muito constantes. É mais usado para acinzentar as cores dos outros óxidos.
RUTILO - FeTiO3 - 2 a 15%
DIÓXIDO DE TITÂNIO - TiO2 - 2 a 10%
O titânio é mais usado por provocar texturas nas cores do que como colorante.
Em redução conseguimos um cinza azulado muito bonito.
ÓXIDO DE URÂNIO - U3O8 - 2 a 5%
Dá cores amarelo e vermelho.
PENTÓXIDO DE VANÁDIO - V2O5 - 3 a 8%
Provoca um amarelo mais quente que o de urânio.
ÓXIDO DE ESTANHO - SnO2 - 8 a 10%
Opacificante. Torna branco quase todos os esmaltes transparentes.
SILICATO DE ZIRCÔNIO - ZrSiO4 - 6 a 15%
Opacificante.
Bibliografia
Rhodes, Daniel - Clay and Glazes for the Potter, Radnor, EUA: Chilton Book Co., 1973.
Leach, Bernard - Manual del Ceramista, Barcelona: Blume, 1981.
Lynggaard, Finn - Tratado de Cerámica, Madrid: Omega, 1976.
Clark, Kenneth - Manual del Alfarero, Madrid: Hermann Blume, 1984.
