¿Cuál es la química detrás de los esmaltes de cerámica que los hace el color, la textura, etc. que son?

Lea la respuesta de Cynthia Kirkeby. ¡Esos enlaces son increíbles!

Daré una breve respuesta aquí.

Los esmaltes se componen básicamente de un gran componente de sílice (arena cuando se calienta que se convierte en vidrio). Cuando se dispara una pieza de arcilla, el cuerpo de arcilla se vitrifica y también el esmalte encima. Los dos se fusionan y boom, la pieza está acristalada. El proceso de cómo el esmalte se une a la cerámica varía mucho según la temperatura que el esmalte necesita para vitrificarse, así como el cuerpo de arcilla. Los diferentes hornos y métodos de cocción afectarán la textura y el color de un esmalte. Ciertos métodos como la gaseosa o la cocción en boxes no requieren que una pieza sea esmaltada, más bien la atmósfera en el horno cuando se dispara esmalta la pieza (esto es cierto para la cocción de raku hasta cierto punto). Los métodos más comunes de disparo se denominan disparo de oxidación o reducción. En la cocción de reducción, el carbono queda atrapado en el horno mientras se dispara (personalmente, solo he visto esto hecho con cocciones de cono 10). El disparo de reducción generalmente produce un aspecto muy típico de reducción de fuego. La oxidación es un método de cocción en el que no hay atrapamiento de carbono, hay mucho oxígeno en el horno y las piezas suelen salir de colores más brillantes dependiendo de los esmaltes (soy un fanático de la cocción de oxidación del cono 6 simplemente por la intensidad de los colores). Las piezas de mayor temperatura en hornos eléctricos o de gas suelen salir más oscuras que las de temperaturas más bajas. Debo agregar que, además de no esmaltar una pieza, también hay un primer “método de esmaltado” bajo que implica deslizamientos muy finos, llamado Terra sigillata – Wikipedia. No tengo mucha experiencia con él, pero para lograr un “aspecto esmaltado” se requiere mucho pulido, pero los resultados son bastante hermosos.

Hay varias cosas en las recetas de glaseado que afectan o crean colores específicos. El más grande son los elementos coloreados literales involucrados. Los colorantes cerámicos típicos son una variedad de óxidos y carbonatos de diversos elementos (p. Ej., Óxido de hierro, óxido de níquel o carbonato, y cobalto, etc.) El porcentaje de óxido y temperatura que se dispara para determinar el color del esmalte. Por ejemplo, el azul cobalto en bajas proporciones en un esmalte puede ser una gama de colores azules, pero en mayores proporciones puede volverse negro (el óxido de hierro puede hacer lo mismo, generalmente haciendo marrones y negros). Cada uno de estos óxidos o carbonatos tiene sus propios límites de temperatura, por así decirlo. Ciertos colorantes (esmaltes de color rosa, etc.) generalmente se queman, no se desarrollan, a temperaturas más altas. El más duradero con el que he trabajado ha sido el cobalto y el óxido de hierro, que pueden ir desde conos bajos hasta el cono 10 y el encendido de madera.

Este sitio explica lo que los diferentes óxidos y carbonatos harán típicamente:

https://digitalfire.com/4sight/properties/ceramic_property_glaze_color.html

También hay elementos llamados opacificadores, que tienen varios efectos en los esmaltes (tonos de silenciamiento o brillos, etc.). Aquí se encuentra una buena lista en el mismo sitio

Propiedad Opacifier Glaze Glaze

Hay varios otros componentes de un esmalte que son bastante vitales para su composición para fusionar el esmalte en una pieza. A saber, un flujo Wikipedia lo escribe así, “Esmalte de cerámica – Wikipedia”

“Los esmaltes deben incluir un fundente cerámico que funcione promoviendo la licuefacción parcial en los cuerpos de arcilla y los otros materiales de esmalte. Los flujos reducen el alto punto de fusión de los formadores de vidrio de sílice y, a veces, trióxido de boro. Estos formadores de vidrio pueden incluirse en los materiales de esmalte, o pueden extraerse de la arcilla debajo ”.

Traducción, un flujo básicamente hace que la sílice se “pegue” a la maceta esmaltada. Los flujos típicos incluyen: carbonato de calcio, Fledspars, borato de Gellspie (he usado esto con manchas para que no funcione con esmaltes), varios óxidos, bario, dolomita y varios ferrofrits. Los diferentes flujos funcionan a diferentes temperaturas, el más estable que he visto es el carbonato de calcio.

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Cuando se trata de colorear el esmalte, creo que debería mencionar algunas otras cosas que pueden afectar los colores que obtendrá del horno.

Así es como se ve una receta típica de glaseado. No es difícil mezclar un esmalte o probar los azulejos para un esmalte, pero es probable que cada horno produzca resultados diferentes. Normalmente uso “esmaltes enlatados” para limitar la cantidad de variación en mis piezas de una cocción de esmalte. Es algo a tener en cuenta. Por lo general, los alfareros harán algunos ajustes a varios esmaltes para que trabajen para ellos.

Espero que esto ayude.

Ceramics Arts Daily tiene una sección completa sobre la química de los esmaltes. Hay muchos artículos excelentes, así como una base de datos de glaseado:
Ceramic Arts Daily – Química del esmalte
Cyn