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Clase 3. Vidrios fritas y

esmaltesINGENIERA QIMICAUNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJA

GALO PALTN SARAGURO

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Contenido

3.1 Materias primas para la fusin de las fritas.

3.2. Aspectos tecnolgicos relativos a las fritas y los esmaltes.

3.3. Materias primas de uso comn y su influencia en las cara

los vidrios.

3.4. Tipos de frita diferentes.

3.5 Clasificacin de los esmaltes cermicos. Bicoccin tradicional.

Bicoccin rpida.

Revestimiento de monococcin porosa.

Productos de serigrafa.

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3. Vidrios fritas y esmaltes.

La frita es un producto semielaborado, obtenido por fusin especficas de las materias primas en los hornos de fusin qde tipo continuo (horno balsa) o discontinuo (horno rotativo)

La diferencia sustancial entre una frita y un vidrio consiste ehomogeneidad. Los vidrios, se producen en hornos balsa epermiten obtener un material amorfo y homogneo, exentomaterias primas sin disolver y sin burbujas.

El objetivo del fritado es:

1) convertir en insolubles los componentes (tipo derivados alcalinas, derivados del plomo), que, de otro modo, se difase de molienda, si fueron empleados en el estado crudo.

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3. Vidrios fritas y esmaltes.

2) eliminar completamente todas las impurezas de naturaseparando, por lo tanto, todos los componentes voltilereacciones que, de otro modo, ocurriran en la fase de cocciacabado.

3) dispersar completamente en la masa algunas impurezas ferrosa y/o metlica) que, incluso presentes en porcentajes muyoriginar pequeos defectos puntuales. La fusin conduce a la

estas partculas contaminantes en la masa fundida y su composicin, eliminando los defectos como puntos oscuros detc.

4) favorecer las reacciones a temperaturas muy elevadtemperaturas superiores), con la formacin de compuestos vtremodo, se desarrollaran a la temperatura de coccin normal de

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3.1 Materias primas para la fusilas fritas.

Criterios para seleccin de las materias primas

Constancia en el tiempo de la composicin qumica;

Constancia en el tiempo de la granulometra;

Bajo contenido de Fe y Cr;

Ausencia de minerales de difcil fusin (cianita y sillimanquedando en la frita en forma de infundidos, perjudican su calid

Economa y disponibilidad.

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3.1 Materias primas para la fusilas fritas.

Materias primas ms utilizadas son:

- cuarzos y arenas;

- feldespatos sdicos;

- feldespatos potsicos;

- cido brico;

- brax pentahidratado;

- colemanita (borato de calcio); - brax anhidro (borato de sodio);

- ulexita (borato de sodio y calcio);

- carbonato clcico;

- silicato de circon(harina de circonio

- xido de cinc;

- carbonato de ba

- dolomita;

- caoln.

Otros productos, en inferiores - nitrato de potasio

- carbonato sdicomagnsico

- dixido de titanio

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3.1 Aspectos tecnolgicos relatilas fritas y los esmaltes.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 1 - Slice (SiO2 )

Se introduce en forma de cuarzo, arenas cuarzosas, arenafeldespatos.

La slice representa el elemento principal de las composicionedebe a su propiedad de vitrificar bajo la accin de los fundenamplio intervalo de temperatura.

Los revestimientos cermicos muy ricos en slice presentan una glos agentes qumicos y elevada dureza.

Cuanto mayor es el contenido de slice en un esmalte, mtemperatura de coccin.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 2 - Anhdrido brico (B2O3 )

Se introduce en forma de cido brico, brax sdico, colemani

Despus de la slice, el boro es el elemento ms importante pvitrificante.

No podra utilizarse slo, ya que formara vidrios muy solubles.

En los vidrios silceos acta de fundente; indispensable para los

y de bajo punto de fusin; disuelve muchos colorantes, confierela viscosidad y reduce el coeficiente de dilatacin en los vintroduce.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 3 - xido de plomo (PbO)

El xido de plomo imparte alvidrio:

- alta fundencia;

- aumenta el ndice derefraccin;

- aumenta la densidad; - aumenta el brillo.

Sin embargo, los plomo presentan

- dbil viscosidad

- elevada toxicidaal contenido de pen que est ligad

- gran sensibilidad

los cidos si el cosupera ciertas pro

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 4 - lcalis (K2O, Na2O, Li2O)

Se introducen en forma de nitratos, cloruros, carbonatos o fe

Los lcalis son modificadores de retculo; su introduccestructura reticular del vidrio, reduciendo su punto de fusin.

Los vidrios muy sdicos son fcilmente solubles en H2O.

Los alcalinos aumentan el coeficiente de dilatacin de lexcepcin del litio.

Los lcalis, y el litio en particular, confieren brillo a los vidrios.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 5 - xido de calcio (CaO)

Se introduce en forma de carbonato clcico, dolomita, wollasto

El xido de calcio es un estabilizador; agregado a un silicato alcalterabilidad del vidrio. Por s solo formara silicatos de alta tfusin (superior a 1400 C); mezclado con otros silicatos da lugade masas vitrificadas.

En elevados porcentajes llevaran a la desvitrificacin (CaO maen las proporciones adecuadas (5-10% en el anlisis en xiadems de aportar estabilidad, mejora la resistencia madherencia al soporte de los vidrios.

En los vidrios tratados a alta temperatura provoca una disviscosidad.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 6 - Almina (Al2O3)

Se introduce a travs de la almina calcinada o hidratada, felcorindones.

La almina incorporada en los vidriados cermicos, en las debidas proen el caso de los esmaltes de bajas temperaturas, confiere las siguientes

- aumenta la viscosidad;

- disminuye la tendencia a la desvitrificacin;

- aumenta la resistencia mecnica; - reduce el coeficiente de dilatacin;

- aumenta la resistencia a los cidos;

- mejora la opacidad (introducida en altos porcentajes de forma ctemperatura de coccin del esmalte).

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 6 - Almina (Al2O3)

El porcentaje de Al2O3 incorporado en un esmalte ser maque aumenta su temperatura de coccin y viceversa. Seesmaltes mates o satinados, menor en esmaltes brillantes.

La cantidad de Al2O3 introducida en un esmalte tambin tiensu granulometra. Cuanto ms fina, menor ser el porcent

introducirse, mientras cuanto ms gruesa (corindones), mla cantidad que podr ser incorporada.

Este xido, como sustancia anftera, posee la tendencia dtanto con la slice como con los xidos bsicos. Es, por loeficaz de los estabilizadores.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 7 - xido de bario (BaO)

Se utiliza normalmente mediante la incorporacin en la cocarbonato de bario (BaCO3). Este xido aumenta la refringencia y, por consiguiente, confiere brillo al vidrio. El mptimo fundente en la fusin de los vidrios silicatados y, propiedad, puede reemplazar eficazmente en parte el xaunque presenta una elevada toxicidad.

En altos porcentajes (superiores al 0.3% en equivalentes mpresencia de este xido endurece los barnices y losdesvitrificacin. Un vidrio de bario se funde mucho ms rpmenos viscoso que aquel de calcio.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 8xido de magnesio (MgO)

Se introduce a travs de la dolomita, carbonato magnsico

El comportamiento del xido de magnesio en los vidrios esal del xido de calcio. Se diferencia slo por dar lugarviscosos.

No se puede usar en porcentajes demasiado altos,

temperatura de coccin del vidrio. El magnesio reduce el dilatacin pero aumenta la tensin superficial del vidrio.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 9 - xido de cinc (ZnO) En los esmaltes cidos y con un alto contenido de almina, e

desarrolla una accin fundente. Este xido, en funcin del porse introduce, desempea funciones tambin muy diferentes, po

a) en bajos porcentajes: aumenta el brillo de los vidrios y loexcepcin de los colores verdes y azules; junto con la almopacidad y la blancura de los esmaltes; cuando el contenido dy en ausencia de B2O3, reduce el coeficiente de dilatacin;

b) en altos porcentajes: desvitrifica a partir de la masa vtrea, imsuperficie del esmalte el caracterstico aspecto mate, favoreciposee un carcter bsico;

c) en porcentajes muy elevados: cristaliza y se separan cristaconstituidos de silicato de ZnO. Vidrios muy ricos de este xidofuertemente por los cidos.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 10 - xido de titanio (TiO2 )

El xido de titanio mejora la resistencia qumica y la resistenEste ltimo requisito se manifiesta enseguida con pequeos xido y permanece el mismo incluso cuando se auporcentajes. Las adiciones de TiO2 colorean el vidrio: un tonalidad que tiende a amarillo. Al mismo tiempo la superficadquiere un aspecto mate, hasta hacerse dura y rugosa co

crecientes del xido. Posee propiedades opacificadoras que mejoran en ausen

especialmente si la composicin del vidrio es rica en Al2Omolino; en estas condiciones el color tambin se aclara.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 11 - xido de estao (SnO2 )

Opacificador por excelencia, tambin con bajos porcentajese utiliza poco como tal por su elevado coste.

La opacidad aportada por este xido se debe a la suspensvtrea de partculas finamente dispersas. Su poder opacificde la pureza del xido, la finura de sus partculas y la namasa vtrea en la cual se incorpora.

Perjudiciales para una buena opacificacin de este elementos alcalinos y el boro. Es aconsejable aadir el estaen el molino y no en fundido.

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3.3. Materias primas de uso comn yinfluencia en las caractersticas delos vidrios. 12 - xido de circonio (ZrO2 )

Se utiliza en forma de silicatos de circonio con varias gptimo opacificador, aunque no al nivel del estao, con retiene sin embargo la ventaja de ser mucho ms econmicoopacificador ms usado en la industria.

Altos porcentajes de este xido comportan un aumento de de coccin del vidrio donde se introduce. Los silicatos dprestan como opacificadores para todos los tipos de esmalten el intervalo de temperatura entre 940 y 1300 C. Solo unsilicatos de circonio introducidos se solubiliza y se combinacomponentes, mientras que la mayor parte permanece com