Materias Primas Cerámicas: Tipos, Propiedades y Comportamiento de la Arcilla

Materias Primas

Las materias primas se agrupan en tres grandes bloques:

• Materias primas plásticas
• Materias primas desengrasantes
• Materias primas fundentes

Materias Primas Plásticas: La Arcilla

La arcilla es la principal materia prima plástica.

Principales características:

• Capacidad para retener agua y convertirse en un material plástico, fácilmente moldeable.
• Capacidad de transformarse en un material duro cuando se seca, y pétreo, de gran resistencia mecánica, cuando se cuece.

Una de las propiedades físicas predominantes es la extremada finura de sus partículas (< 0,002 mm).

Su forma más pura recibe el nombre de caolín. Pueden ir acompañadas de compuestos de sílice, caliza o compuestos de hierro.

Propiedades Físicas de la Arcilla

Capacidad de Retener Agua

El agua absorbida puede estar presente de tres formas:

• Agua absorbida por los granos. No combinada.
• Agua de plasticidad. Agua que rodea a las partículas de arcilla.
• Agua intersticial. Agua sobrante que ocupa los huecos intersticiales.

Esta captación de agua produce un aumento de volumen. Es un material de gran inestabilidad volumétrica, lo cual no lo hace apto frente a los asientos.

Comportamiento Frente al Calor

Para que la arcilla se transforme en un producto cerámico estable es necesario someterla a la acción de altas temperaturas. Se producen profundas transformaciones, tanto en su composición como en su estructura, que van a conformar definitivamente los productos cerámicos, adquiriendo nuevas características como el aumento de la compacidad y elevadas resistencias mecánicas.

Debido a su composición mineralógica, se producen los siguientes procesos de descomposición y composición:

• Hasta los 400ºC: Se produce una pérdida total del agua contenida. No se producen cambios químicos ni estructurales.
• Por encima de los 400ºC: Se elimina agua combinada. La arcilla pierde plasticidad y se torna frágil. Comienzan una serie de transformaciones en su composición química.
• Por encima de los 1000ºC: Se forma un producto estable (mullita 2SiO₂·3Al₂O₃), de alta duración, y sílice liberada que forma vidrio.
• A los 1800ºC: Se produce la fusión.

Cambios de Volumen Durante la Cocción

• Hasta los 500ºC: Se produce una dilatación lenta y progresiva.
• A partir de los 500ºC: Se comienzan a producir contracciones progresivas que conllevan una disminución de la porosidad y, como consecuencia, favorecen la obtención de un producto compacto.