miniatura|Cerámica antiga de Mesopotamia no Museo do Louvre en ParísA cerámica é calquera dos diversos materiais duros, fráxiles, resistentes á calor e resistentes á corrosión que se obteñen mediante a conformación e posterior cocción dun material inorgánico e non metálico,Aínda que os principais materiais son inorgánicos e non metálicos, algúns procesos poden incorporar metais en pequenas cantidades, como impurezas ou aditivos, para modificar as propiedades ou a cor do produto final como a arxila ou a terracota, a alta temperatura (de 700 °C a 1100 °C) despois de lles dar a forma mediante un moldeado ou modelaxe. Exemplos comúns son o barro, a porcelana e o ladrillo.
Tamén se refire a arte que fabrica obxectos como olas ou xerras (olaría), tellas e materiais de construción. Na historia da humanidade é a primeira arte do lume e atópase antes da metalurxia e do vidro. A palabra abarca tanto o material, como a tecnoloxía e os obxectos feitos con ela. Certos tipos de cerámicas son representativos dunha época, dunha cultura (por exemplo a cerámica xaponesa e as súas diversas variantes como a azul e branca, a mingei etc.) ou tamén das culturas arqueolóxicas (por exemplo a cerámica grega de figuras negras ou a cerámica romana antiga).
A cerámica na historia
Prehistoria A cerámica e absolutamente fundamental no estudo arqueolóxico e moi especialmente na prehistoria. A causa é que se trata dun dos elementos conservados máis abundante e, ó mesmo tempo, cun ciclo de vida relativamente curto, o que permite empregala para facer datacións relativas analizando a súa tipoloxía. A cerámica é o principal "fósil director" na historia da arqueoloxía.
Ademais, permite outros moitos tipos de estudos: achegamento á vida cotiá, comparacións culturais, estudos de difusión ou contactos, análises de contidos, etc. Ademais de empregar a cerámica como data relativa, o momento absoluto de cocción dunha cerámica prehistórica pode datarse con técnicas como a termoluminiscencia. Un exemplo de cerámica prehistórica é a cerámica campaniforme.
Tipoloxía das cerámicas A tipoloxía das cerámicas establécese atendo diferentes aspectos: A forma xeral A decoración ou ornamento A fábrica
Pola súa estrutura clasifícanse en: Porosas: fractura térrea, gran groso, opacas e absorben máis do 5% de auga. Semicompactas ou semiporosas: de gran fino, pouco permeables e tamén pouco absorbentes á auga, do 1% ao 4%. Compactas: estrutura microcristalina, impermeables e translúcidas. Vitrificadas: fractura criptocristalina, transparentes, refrinxentes, brillantes e impermeables (véxase esmalte). Neste grupo áchanse os vidrados.
Usos O seu uso inicial foi, fundamentalmente, como recipiente para alimentos; máis adiante utilizouse para facer figuras de carácter máxico, relixioso ou funerario. Tamén se empregou como material de construción en forma de ladrillo, tella, baldosa ou azulexo, tanto para paramentos como para pavimentos. A técnica do vidrado proporcionoulle grande atractivo, utilizándose tamén para a arte, como a escultura. Actualmente tamén se emprega como illante eléctrico e térmico en fornos, motores e en blindaxe.
Materias primas A arxila
A materia prima básica para elaborar cerámica é a arxila. As arxilas son rochas fragmentarias disgregadas, procedentes da descomposición dos feldespatos e constituídas basicamente por silicato de aluminio hidratado, presentando en numerosas ocasións silicatos de magnesio, ferro e outros minerais tamén hidratados.
Propiedades das arxilas Nas arxilas empregadas na industria cerámica débense ter en conta as seguintes propiedades. Afinidade da arxila seca pola auga:
A afinidade ou capacidade de absorción da arxila seca pola auga refírese á facilidade que ten a arxila de humedecerse. Unha arxila non é plástica, pero a plasticidade dela vai aumentando a medida que lle engadimos auga, até un límite determinado.
Plasticidade:
A plasticidade está inherentemente ligada ás relacións físico-químicas entre as partículas da arxila e da auga. Así pois, a plasticidade vese ponderada por: A composición mineralóxica Tamaño de partículas e distribución de tamaños Tensión superficial da auga
A arxila amasada con auga é un dos materiais máis plásticos que se coñece, sendo a cantidade de auga o factor que máis inflúe. Reciben o nome de graxas as arxilas moi plásticas, e magras as pouco plásticas.
Comportamento ante a calor:
A reacción irreversible de endurecemento que ten lugar cando unha arxila se quenta fortemente é outras das características básicas para a industria cerámica. Durante o proceso de quecemento teñen lugar unha serie de trocos físico-químicos nas arxilas que podemos resumir como segue: Até os 100 °C. Prodúcese o desecamento, a eliminación da auga de moldeo. Como consecuencia do desecamento as arxilas adquiren a propiedade coñecida como resistencia en fresco. Até os 400 °C. Elimínase a auga de plasticidade ou película que rodea as partículas. Até este momento non se producen cambios químicos estruturais. A eliminación da auga produce unha retracción na pasta cerámica, volvéndose esta máis ríxida. Non se deforma pero é fráxil e rómpese con facilidade. Se se lle engadise auga neste momento recuperaría a súa plasticidade inicial, podéndose volver amasar outra vez. Dos 400 °C aos 600 °C. Prodúcese a perda de auga quimicamente combinada. As propiedades cambian dun xeito radical, adquirindo dureza, cohesión e sonoridade á percusión, reducindo o seu volume aparente até un 10%. Dos 700 °C aos 1100 °C. Prodúcense as reaccións químicas que dan lugar a novos compoñentes cristalinos. Obtense a arxila cocida a cal pasa irreversiblemente ao estado pétreo. Sobre os 1780 °C prodúcese a fusión das arxilas. Inestabilidade de volume:
As arxilas son dunha grande inestabilidade volumétrica ante a humidade. A auga que absorbe penetra entre as partículas producindo unha inchazón típica deste material. O desecamento, polo contrario, vai acompañado de grandes contraccións de volume.
Cor das arxilas:
A cor das arxilas antes da cocción non ten importancia, só é importante para os produtos cerámicos vistos. Despois da cocción, a cor depende na súa maior parte dos minerais secundarios contidos.
Por exemplo, as arxilas ricas en alúmina dan produtos da cor da palla ou esbrancuxados; os óxidos de ferro danlle aos artigos unha cor arroibada ou amarelenta; os óxidos de titanio provocan un colorido azul na pasta.
Propiedades químicas: As arxilas cocidas son resistentes aos axentes químicos máis enérxicos, a excepción do ácido fluorhídrico.
Mineraloxía das arxilas
Para a fabricación de cerámicas adóitase mesturar distintos tipos de arxilas, segundo o produto final que queremos obter. Temos tres grandes grupos de arxilas segundo os seus minerais constituíntes: Arxilas caolínicas (silicato de aluminio hidratado): son ricas en aluminio e pobres en ferro. Son de cor branca e relativamente estables ante a presenza de auga. Teñen calcinación branca, baixa plasticidade e alta refractividade. Na provincia coruñesa áchanse depósitos deste tipo de arxila en Oleiros, Vimianzo e Santa Comba. Emprégase para a fabricación de olaría de calcinación branca (azulexos, gres, porcelana...) e para elaborar produtos refractarios. Arxilas montmorilloníticas: en presenza da auga son moi inestables, aumentando unhas vinte veces o seu volume. Son extremadamente plásticas e o seu punto de fusión é baixo. Un exemplo deste tipo de arxilas é a bentonita, que se emprega como plastificante. Arxilas ilíticas: están formadas pola mestura de varios minerais incluíndo micas e cloritas. Son pobres en alúmina e ricas en ferro. Dan pasta coloreada a temperatura relativamente baixa, non sendo posible a súa completa vitrificación. Empréganse na elaboración de cerámica porosa como ladrillos, tellas, bloques, pasta para azulexos, etc. Para obter gres e louza fina é preciso mesturalas coas caolínicas. Son moi abundantes na natureza.
Aditivos desengraxantes Engádenselle á pasta cerámica para diminuír a plasticidade excesiva e reducir a retracción.
Aditivos plastificantes No caso de pastas magras engádense substancias que favorecen a plasticidade, como poden ser as bentonitas.
Fundentes Son materiais que favorecen a cocción e vitrificacións das pastas cerámicas, rebaixando a temperatura de cocción.
Auga A auga emprégase na maior parte das preparacións de pastas para moldeo. Debe estar exenta de sales solubles, xa que a auga é eliminada, ficando os sales no produto, o que pode provocar eflorescencias.
Fabricación A fabricación dos produtos cerámicos prodúcese en catro etapas: Traballos de extracción nos barreiros Unha preparación da masa arxilosa O moldeo dos artigos O seu secado e cocedura
Traballos de canteira Inclúen as seguintes operacións: Extracción, que se realiza en canteiras a ceo aberto. Transporte, dende a canteira até a fábrica. Almacenado, que consiste en expor a arxila unha vez extraída á acción dos elementos atmosféricos, co cal a arxila é lavada pola auga das choivas que disolve e elimina os sales solubles e piritas oxidables.
Preparación das pastas cerámicas Consiste nas operacións de: Cribado e limpeza. Operación consistente en eliminar os seixos, restos vexetais, etc. No caso de arxilas moi impuras, e en fabricación de pezas para pavimentación, louza, azulexos... é indispensable a levigación. Podrecido. Nesta fase a arxila consérvase amontoada en naves frías, sen circulación de ar e con pouca luz, procurando que as arxilas teñan unha humidade constante. Dosificación. A composición dunha pasta de arxila faise con dous ou máis tipos de arxila. A dosificación faise mediante moegas metálicas que conteñen os diferentes tipos de arxilas e que van deixando caer sobre unha fita transportadora a cantidade axeitada de cada tipo segundo o programa de produción. Muíño de rolos. Máquina constituída por dous cilindros de aceiro, dun a dous metros de diámetro e grosores de 35 a 50 cm que xiran ao redor dun eixo horizontal, ao mesmo tempo que o conxunto dos rolos dá voltas arredor dun eixo vertical sobre unha pista de aceiro. Con este tratamento tritúranse as arxilas e as impurezas que as acompañan (areas, pedras). Volteo. Operación realizada con máquinas que se chaman malaxadoras, consistentes en dous eixos horizontais con pas que efectúan un remexido das pastas. Laminación. Realízase coas laminadoras, que están formadas por dous cilindros de eixos paralelos e situados no mesmo plano horizontal, que xiran en sentido contrario e con distinta velocidade. Con esta operación o que se pretende é o esgace das pastas. Amasado e mesturado. Para conseguir un produto de calidade é preciso conseguir unha perfecta homoxeneización da materia prima. Isto conséguese nas mesturadoras-amasadoras, que son máquinas formadas por dous eixos horizontais con paletas helicoidais, que realizan á vez o labor de mesturado mentres empurran a pasta cara ao proceso do moldeo. Tamén nesta operación engádeselle a auga necesaria en caso de precisala.
Requisitos das pastas cerámicas Ser moldeables segundo as particularidades do sistema de conformación do proceso. Ter unha resistencia en fresco suficiente para permitir a manipulación da peza. Proporcionar en cocido unha resistencia mecánica determinada. Conferirlle aos produtos acabados unha textura tal que a súa porosidade sexa inferior a un valor determinado.
Moldeado É a operación que lle dá a forma ao material. Á parte do moldeo manual, realízanse tres tres tipos de moldeos mecanizados.
Prensado en semiseco Os artigos cerámicos moldéanse a partir da masa cerámica cunha humidade do 8 ao 10%, oprimíndoa baixo unha presión considerable. Con este procedemento obtéñense algúns tipos de tellas, de baldosas, etc.
Extrusionado