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Universidade de São Paulo

Escola de Comunicações e Artes

Departamento de Artes Visuais

Relatório Final

Desenvolvimento de Bases e Paleta Vítrea, para superfícies cerâmicas, pelo método da

mescla ternária

Por

Tomás Foch Nalle

Orientadora:

Profª Drª Norma Tenenholz Grinberg

São Paulo, 30 de agosto de 2011.

2

Índice

Introdução ......................................................................................................................... 3

Metodologia ...................................................................................................................... 5

Progresso do Trabalho ...................................................................................................... 7

Resultados Finais .............................................................................................................. 9

Experimentos Iniciais ................................................................................................... 9

Experimento I ............................................................................................................... 9

Experimento II ............................................................................................................ 10

Experimento III ........................................................................................................... 11

Potencializações.............................................................................................................. 12

Potencializações I e II ................................................................................................. 13

Potencializações III e IV ............................................................................................. 15

Potencialização V ....................................................................................................... 17

Receitas ........................................................................................................................... 19

Potencialização I – cone 04 (1050˚C a 60˚C/h) .......................................................... 19

Potencialização II – cone 04 (1050˚C a 60˚C/h) ......................................................... 20

Potencializações III e IV – cone 04 (1050˚C a 60˚C/h) .............................................. 21

Potencialização V – cone 04 (1050˚C a 60˚C/h) ........................................................ 22

Conclusão ....................................................................................................................... 23

Figuras ............................................................................................................................ 25

Glossário ......................................................................................................................... 45

Bibliografia ..................................................................................................................... 47

Apoio .............................................................................................................................. 49

3

Introdução

O objetivo dessa pesquisa é fazer-se uma introdução aos esmaltes cerâmicos

através de experimentações com materiais apropriados. Por esmalte cerâmico entende-

se uma combinação de minerais que é dissolvida em algum veículo líquido, aplicada

sobre um corpo cerâmico e então cozida e resfriada lentamente em fornos especiais,

para que se torne uma capa vítrea1. A função dessa capa é impermeabilizar e modificar a

cor e a textura de uma superfície cerâmica, abrangendo uma grande variedade de

possibilidades. Os esmaltes podem ser transparentes ou opacos, brilhantes ou foscos,

lisos ou ásperos, contínuos ou fragmentados, entre outras sutilezas.

Antes de ingressar na universidade, eu já havia entrado em contato com a

cerâmica em ambiente familiar na região de Araras-SP. Como trabalho pessoal, me

aproximei da pintura e do desenho, mas sempre estou em contato com o trabalho em

cerâmica. No universo cerâmico, os esmaltes são análogos a tintas para o pintor, mas

não é simples controlar as características de um esmalte, pois sua aparência durante a

aplicação e depois da queima é muito diferente. Por isso, senti a necessidade de

conhecer melhor sobre seu funcionamento de maneira prática, para que pudesse obter

mais controle sobre o processo, além de não ficar limitado a esmaltes comerciais, que

apresentam um custo elevado, e que nem sempre correspondem às expectativas, pois

são produzidos para agradar a média dos consumidores.

O principal constituinte de um esmalte é alguma substância vítrea, conhecido

também como o componente ácido, geralmente a sílica. A este material são adicionados

fluxos e anfóteros. Os fluxos, conhecidos também como bases ou alcalinos, têm a

função de facilitar a fusão da sílica; os anfóteros ou neutros ajudam na aderência entre o

esmalte e o corpo cerâmico, e são introduzidos normalmente sob a forma de alumina ou

argila2. Esses materiais também modificam as características físicas dos esmaltes, como

cor, brilho, opacidade e textura.

Esses três componentes, o ácido, a base e o neutro são os elementos básicos de um

esmalte. É importante ressaltar que um mesmo material pode desempenhar mais de uma

função como componente de um esmalte, como os feldspatos, que são considerados

esmaltes ou fritas naturais, contendo os três elementos principais de um esmalte3. Para

cada fórmula de esmalte corresponde uma determinada faixa de temperatura dentro da

qual ele é considerado utilizável, ou seja, quando ocorre a fusão dos minerais sem que

os mesmos escorram, permanecendo sobre a superfície do objeto cerâmico4.

1 HAMER, Frank and Janet, The Potter’s Dictionary, p.163.

2 HOPPER, Robin, The Ceramic Spectrum, p.59

3 HAMER, Frank and Janet, Op. Cit., p.135

4 Ibidem, p. 165.

4

Além da composição do esmalte, o processo de transformação físico-química em

fornos cerâmicos, denominado queima, influi bastante no resultado5. Existem diferente

tipos de fornos, os mais comuns sendo a lenha, a gás e elétricos, que podem ser

operados a diferentes ritmos de aquecimento e resfriamento, bem como controlados para

permanecer em certa temperatura por um tempo estipulado, processo conhecido como

patamar. Ainda dentro da queima, é possível controlar a atmosfera do forno, em termos

de presença de oxigênio, para que esta se torne oxidante (abundante em oxigênio) ou

redutora (carente de oxigênio).

Para definir os componentes de um esmalte, existe a possibilidade de utilizar o

cálculo de esmaltes, que possibilita prever sua temperatura de fusão, comparar fórmulas

e substituir materiais que não estão mais disponíveis, entre outros usos, mas o problema

é que este método não é capaz de prever a aparência do esmalte e nem as diferenças que

este apresentará em diferentes condições de queima e aplicação6.

Por isso, optou-se por um método experimental, que consiste na combinação

sistemática de minerais cerâmicos e a posterior seleção dos bons resultados. A ideia é, a

partir desse processo de experimentação, obter algumas receitas de esmaltes para baixa

temperatura, aproximadamente entre 1000ºC e 1100ºC, e fornecer também descrição e

documentação fotográfica dos resultados obtidos.

5 HOPPER, Robin, Op. Cit., p.48.

6 Ibidem, Op. Cit., p.59.

5

Metodologia

A intenção desse processo de experimentação é permitir a familiarização com a

produção de esmaltes para pequena e média escala. Os experimentos consistem em

obter diferentes combinações entre alguns minerais cerâmicos, aplicá-los sobre corpos

de prova, e queimá-los, mantendo um registro sobre as diferentes formulações e

temperaturas de queima, que servirão para posterior seleção e potencialização dos

resultados, com a adição de outros minerais fundentes ou refratários.

Os corpos de prova utilizados para testar os esmaltes foram feitos em dois tipos de

massa. Uma delas é uma argila vermelha chamotada oriunda da região de Araras/SP e a

outra é uma barbotina grés branca comercializada pela Tecno Arte Cerâmica, empresa

de São Caetano do Sul/SP. O primeiro tipo corresponde à massa com a qual tive os

primeiros contatos com técnicas cerâmicas através de meu pai, antes de ingressar na

universidade. Continuamos a utilizar essas massas em estúdio particular na mesma

localização. Já a segunda variedade é uma massa líquida, para queima até 1180˚C,

utilizada para conformação em moldes de gesso, processo que conheci durante a

graduação.

Na região de Araras/SP existem importantes polos cerâmicos, como as cidades de

Porto Ferreira/SP e Santa Gertrudes/SP. A argila com que trabalho provém de fontes

locais, e geralmente é adquirida através do contato com pequenos produtores de

utensílios cerâmicos, que utilizam o material em maior quantidade e eventualmente

repassam para ceramistas que trabalham em menor escala.

Para auxiliar na combinação dos minerais optou-se por um método conhecido

como mescla ternária7, que utiliza um diagrama triangular, cujos vértices representam

três grandezas diferentes, onde são representados os minerais em estado puro. Nas

arestas do triângulo, ocorrem mesclas entre dois minerais, e no interior do triângulo,

mesclas entre os três materiais, sempre de acordo com a distância de um dado ponto

interno em relação aos vértices do triângulo. Para exemplificar, dado um triângulo

ABC, no meio da aresta AB teremos 50% de A e 50% B. No ponto interno equidistante

dos três vértices, teremos um terço de cada substância. Ver Figura 1.

O objetivo dos experimentos realizados é conseguir obter algumas receitas de

esmaltes para a faixa de temperatura entre o cone 04 (1050º C a 60˚/C) e o cone 1

(1136º C a 60˚C/h), de fabricação da Orton Ceramic, e que corresponde à faixa de

temperatura em que trabalho em meu estúdio. A receita de um esmalte mostra como

chegar à sua formulação indicando a proporção em massa de seus ingredientes,

diferente da fórmula química, que indica a proporção entre os elementos químicos ou

óxidos que devem estar presente no esmalte.

A vantagem da receita é que indica de forma mais direta como produzir um

esmalte. A fórmula química precisa ser convertida em uma receita para a produção do

7 Idem, p. 96.

6

esmalte, e necessita de conhecimento específico na área de química ou de utilização de

softwares para cálculo de esmaltes. A fórmula química é muito útil para chegar à

mesma formulação de um esmalte através de diferentes ingredientes, para que algum

material que não esteja mais disponível seja substituído por outro com propriedades

semelhantes, gerando uma receita alternativa o esmalte.

Como materiais para o experimento inicial foram utilizados o Quartzo (sílica), a

Calcita (carbonato de cálcio) e a Albita (feldspato sódico). O Quartzo, fonte comum de

sílica para massas cerâmicas e esmaltes, é a substância vítrea, que funde a

aproximadamente a 1710ºC8. A Calcita

9 ou Carbonato de Cálcio é um fluxo muito

utilizado para altas temperaturas, e que produz um vidro duro e resistente. A Albita10

ou

Feldspato Sódico é a segunda variação mais comum de feldspato, usado para introduzir

o fluxo sódio, e fundindo a uma temperatura um pouco mais baixa que o tipo mais

comum, o Feldspato Potássico, e que por si só representa um esmalte para temperaturas

a partir do cone 5 (1177˚C a 60˚C/h)11

.

Existe um fenômeno, chamado eutexia12

, que é de grande importância para o

ceramista. Ele diz respeito a uma propriedade que certas ligas têm de ser mais fusíveis

que seus componentes isolados. O óxido de chumbo, por exemplo, funde a 880ºC e a

sílica a 1710ºC, e quando uma massa igual desses minerais é combinada, fundem a

aproximadamente 800ºC, ao invés de 1295ºC, o ponto intermediário entre as duas

temperaturas. O ponto eutético entre essas duas substâncias seria uma mistura de 90%

de óxido de chumbo e 10% de sílica, fundindo a cerca de 510º C.

É possível obter formulações de esmaltes utilizando-se apenas dois ingredientes13

,

mas no caso optou-se por utilizar três materiais iniciais, para obter uma maior gama de

resultados. Posteriormente, para reduzir a temperatura de fusão das bases do

experimento inicial foram utilizados os seguintes materiais:

Fritas comerciais CMF 001 e CMF 096;

Nefeline Sienita (nacional);

Borato de Cálcio (Colemanita);

Óxido de estanho.

Uma descrição mais detalhada das propriedades e da intenção do uso desses

materiais será fornecida na parte sobre os Resultados.

O diagrama ternário escolhido para o experimento inicial foi o de 66 (sessenta e

seis) bases, escolhido por propiciar resultados com muitas nuances, já que a variação de

8 HAMER, Frank and Janet, Op. Cit., p. 323.

9 HOPPER, Robin, Op. Cit., p.73.

10 HAMER, Frank and Janet, Op. Cit., p.4.

11 HOPPER, Robin, Op. Cit., p. 74.

12 Ibidem, p.91.

13 Idem., p.92.

7

cada grandeza de um ponto para outro se dá em décimos (ver Figura. 1b ). Para a

potencialização dos resultados dos primeiros experimentos através da adição de outros

minerais, foi utilizado o diagrama ternário de 15 (quinze) bases e a mescla binária com

variação em décimos, de 11 (onze) bases, que corresponde a uma aresta do diagrama de

66 bases.

Progresso do Trabalho

Para a realização dos experimentos, foi necessário comprar uma série de

materiais, entre minerais cerâmicos e outros itens necessários, que estão abaixo

relacionados. Depois foram feitos uma quantidade de corpos de prova suficientes para

os primeiros experimentos. Logo após essa fase, foram pesados e moídos os primeiros

esmaltes, de acordo com o diagrama de 66 bases. A partir dessa fase foram realizadas

várias queimas com os testes das diferentes combinações de minerais, paralelamente

com a manutenção constante da quantidade de corpos de prova e aquisição de novos

materiais para os próximos experimentos.

Para fazer os corpos de prova, foi adquirida uma quantia de barbotina branca e

gesso para confecção de moldes. A argila vermelha foi trazida de Araras/SP, e foi

adquirida por intermédio de um pequeno produtor de vasos e utensílios cerâmicos de

Cordeirópolis/SP. No começo eu estava fazendo simples placas de aproximadamente 4

x 4 cm de área e 3mm de espessura, mas em reunião com a orientadora resolvemos que

seria melhor refazer esses primeiros corpos de prova para incluir uma pequena

cavidade, onde se acumula uma maior quantidade do esmalte, servindo como

contraponto à aplicação no restante da superfície da placa. Fazer os corpos de prova e

organizar os outros materiais imprescindíveis aos experimentos ocupou todo o tempo

até o final do ano letivo de 2010. Em janeiro e parte de fevereiro de 2011 me ocupei da

produção do relatório parcial.

Nessa época também adquiri, segundo conselho de minha orientadora, dois livros,

que foram bastante importantes como referência: um deles foi o The Ceramic Spectrum

– A Simplified Approach to Glaze & Color Development, de Robin Hopper, um livro

cujo principal objetivo é estimular a experimentação com esmaltes. O outro foi o The

Potter’s Dictionary – of Materials and Techniques, de Frank Hamer e Janet Hamer, um

dicionário de termos cerâmicos. É notável como é praticamente inexistente a

bibliografia sobre técnicas para cerâmica artística em português. A maioria das

publicações disponíveis está em inglês ou espanhol.

Uma vez entregue o relatório parcial, dei procedimento às primeiras combinações

de esmaltes. Em setembro de 2010 entrei em contato com a empresa Brasilminas14

, que

me forneceu a quantia mínima de cada um dos minerais: 25 kg de Quartzo, 25 kg de

Calcita e 50 kg de Albita. A quantidade necessária para o experimento era menor, mas

achamos interessante que eu pudesse ter uma quantidade maior dos minerais para poder

14

Disponível em http://www.brasilminas.net/ acesso em 10/08/2011

http://www.brasilminas.net/

8

continuar a usá-los após o término da bolsa. Os três materiais estão sob a forma de um

pó branco, cada um com uma nuance diferente, e foram adquiridos na menor granulação

disponível15

, pois isso aumenta a área de contato e consequentemente a interação entre

os minerais, que fundem mais rapidamente16

.

Para conter os minerais durante a pesagem e após a moagem dos esmaltes adquiri

potes pequenos (250 ml), para as diferentes combinações entre os minerais, e potes

grandes (1 litro), para o armazenamento dos minerais puros; um almofariz e um pistilo

para moagem dos minerais; CMC17

, uma cola orgânica que faz com que o esmalte tenha

uma melhor aderência ao corpo cerâmico antes da queima, além de inibir a floculação

do esmalte, permitindo que os minerais permaneçam em suspensão, diminuindo assim a

quantidade necessária de água para deixar o esmalte num ponto adequado para sua

aplicação.

Cada um dos potes recebeu uma numeração de acordo com o experimento. No

diagrama de 66 bases, por exemplo, são necessários 63 potes para as combinações entre

os minerais, excetuando-se as bases de número 1, 56 e 66, que correspondem aos

minerais puros e são moídos pouco antes da aplicação sobre o corpo de prova. A massa

total estipulada para a mistura a seco dos minerais foi de 20 g (vinte gramas).

Para organizar a medição dos esmaltes, utilizei uma tabela que corresponde à

distribuição de valores segundo o diagrama ternário18

, na qual ia assinalando cada um

dos ingredientes adicionados na quantidade correta no recipiente de número

correspondente, e passava-se para o seguinte. Os esmaltes foram medidos através de

uma balança digital da Marte Balanças e Aparelhos de Precisão LTDA, modelo

AS100019

, com precisão de duas casas decimais, disponível para uso dos alunos de

cerâmica no Departamento de Artes Visuais da ECA-USP.

Após a medição dos ingredientes, cada esmalte é moído manualmente no

almofariz de porcelana junto com a quantia adequada de CMC, por um tempo mínimo

de cinco minutos, para que a mistura se torne homogênea. Essa é sem dúvida a parte

mais trabalhosa da preparação dos experimentos e exige bastante do físico do

pesquisador. A aplicação dos esmaltes foi feita com pincel, e para tal o esmalte foi

diluído até ficar no ponto de um iogurte líquido. Como uma pequena quantidade (20

gramas) de cada esmalte foi feita, não houve um ajuste preciso da viscosidade do

esmalte. O controle da densidade específica e da viscosidade é necessário quando se

prepara uma quantidade maior de esmalte, para que os minerais fiquem num ponto

adequado para sua aplicação sem decantar.

Uma vez finda essa parte laboriosa, passa-se à rotulação dos corpos de prova e

aplicação dos esmaltes. Para marcar os diferentes corpos de prova utilizei um engobe

15

Quartzo (rocha): micronizado; Calcita: micronizado; Albita: malha 200. 16

HAMER, Frank and Janet, Op. Cit., p.168. 17

Ibidem, p. 317. Também conhecido como SCMC. 18

HOPPER, Robin, Op. Cit., p. 98. 19

Disponível em http://www.martebal.com.br/catalogo.pdf. Acesso em 24/08/2011.

http://www.martebal.com.br/catalogo.pdf

9

comercial para biscoito de cor preta, aplicado com pincel fino na parte de trás dos

corpos de prova. Ali foram anotados o número da base e o número total de bases do

diagrama em questão, uma sigla para identificar o experimento e o número do cone em

que será feita a queima. Ver Figura 3.

Optou-se por aplicar duas demãos de esmalte sobre o lado da cavidade dos corpos

de prova e uma demão no restante da superfície. Inicialmente eu vinha aplicando uma

camada fina de esmalte, e a maior parte dos testes foram feitos dessa forma. Somente na

última queima foi feita uma aplicação mais generosa do material; observações sobre a

aplicação dos esmaltes serão feitas mais adiante, na parte sobre os Resultados.

Depois da aplicação dos esmaltes e secagem dos corpos de prova de um dia para o

outro, o forno é montado para dar início à queima. Todos os experimentos foram feitos

num mesmo forno elétrico, da Shimpo Ceramics, modelo BX1813D20

. Foi utilizada a

opção Fast Glaze (esmalte rápido), na qual a temperatura é indicada através da

numeração do cone de cada experimento, com um patamar de dez minutos. O patamar é

um tempo em que o forno permanece na mesma temperatura para que os componentes

do esmalte possam reagir naquelas condições21

.

As primeiras queimas foram referentes ao diagrama ternário de 66 pontos com

Albita, Quartzo e Calcita, testados no cone 04 (1050˚C a 60˚C/h), no cone 1 (1136˚C a

60˚C/h) e no cone 6 (1201 a 60˚C/h). A partir desses primeiros resultados, foi

selecionada uma das bases e a ela foram adicionados outros materiais com menor ponto

de fusão, com o intuito de conseguir obter receitas de esmaltes para o cone 04.

Resultados Finais

Para facilitar a compreensão do processo de trabalho, cada experimento será

analisado individualmente, levando em consideração a ordem em que foram realizados,

já que os experimentos seguintes dependem dos resultados dos anteriores.

Experimentos Iniciais

Experimento I

O primeiro experimento foi uma mescla ternária de 66 bases com Albita, Quartzo

e Calcita, testado no cone 04 (1050˚C a 60˚C/h) com patamar de 10 minutos, em argila

vermelha e barbotina branca. No forno foi utilizada a opção Fast Glaze, queima

específica para esmaltes com subida rápida de temperatura, na qual a temperatura é

automaticamente ajustada para 1063˚C. Ver Figuras 4 e 5. O experimento se deu em

duas queimas, realizadas no dia 14/04/2011 e no dia 19/04/2011.

20

Disponível em http://www.shimpoceramics.com/round.php. Acesso em 24/08/2011. 21

HAMER, Frank and Janet, Op. Cit., p. 339.

http://www.shimpoceramics.com/round.php

10

Esse experimento não produziu nenhuma base fusível, mas em vários testes

ocorreu a sinterização22

dos minerais, ou seja, um estágio anterior à fusão, quando os

minerais em pó e a área do corpo de prova onde estão em contato aderem uns aos

outros, permanecendo quase que inalterada a aparência dos minerais antes e depois da

queima. A sinterização ocorreu nas formulações cuja presença de Albita era grande,

uma vez que esse é o mais fusível dos três materiais, iniciando seu derretimento a

aproximadamente 1170˚C23

.

Os testes com alto conteúdo de Quartzo e Calcita não chegaram ao ponto de

sinterização, e depois da queima minerais se desprenderam da superfície, e

correspondem aos corpos de prova que estão vazios ou com apenas alguns resquícios

dos minerais. Para facilitar a visualização de onde não ocorreu a fixação dos minerais,

todos os corpos de prova, deste e de todos os experimentos, foram limpos com uma

escova para limpeza antes de serem fotografados, de modo a remover a maior parte dos

materiais que não aderiram ao corpo cerâmico.

Notou-se que, nos corpos de prova de barbotina branca, houve casos onde a

segunda camada de esmalte se descolou da camada inferior, quebrando durante o

manuseio e remoção dos minerais que não aderiram ao corpo. Nas fotografias dos

experimentos elas estão localizadas do lado esquerdo, na sétima e oitava fileiras de

corpos de prova. Ver Figura 5.

Como os minerais não fundiram, as bases apresentam praticamente a mesma

aparência e textura, sob a forma de uma substância branca e áspera nos casos onde

houve a sinterização e sob a forma de um pó de mesma cor que se desprende ao toque

das mãos, nos casos onde não ocorreu a sinterização.

Diante desses resultados, prossegui para a próxima experimentação, com as

mesmas formulações, mas desta vez em uma temperatura mais elevada.

Experimento II

O segundo experimento foi bastante similar ao Experimento I, pois foram as

mesmas combinações de minerais aplicadas, porém alterando a temperatura de queima

do cone 04 (1050˚C a 60˚C/h) para o cone 1 (1136˚C a 60˚C/h), que chegou a 1138˚C

na opção para esmaltes rápidos do forno. Os testes também feitos em argila vermelha

(figura 6) e barbotina branca (figura 7). Esse aumento de temperatura já foi suficiente

para escurecer um pouco a coloração das massas cerâmicas em relação à temperatura de

queima do Experimento I. Foram necessárias duas queimas, realizadas nos dias

02/05/2011 e 09/05/2011.

Apesar do aumento na temperatura, esse experimento também não conseguiu

fundir nenhuma das bases, caracterizando-se por um aparente aumento nas áreas onde

houve a sinterização dos minerais em relação ao Experimento I, já que uma maior parte

22

HAMER, Frank and Janet, Op. Cit., pp. 331-332. 23

Ibidem, p. 5.

11

da área dos corpos de prova está coberta pelos minerais, mais visível na região próxima

ao Quartzo, tanto nos testes em argila vermelha como nos testes com barbotina branca.

Como no experimento anterior, nas bases com alto conteúdo de Quartzo e Carbonato de

Cálcio houve o desprendimento da maior parte do esmalte. Além disso, novamente

houve o desprendimento e quebra da segunda camada de argila em alguns corpos de

prova de barbotina branca, como no Experimento I. Em ambas as temperaturas, eram

esmaltes com conteúdo alto de Quartzo.

A partir desses resultados já era possível verificar que a Albita era o mais

fundente dos minerais. Para possibilitar que se visualize melhor a função dos outros

dois minerais, decidi junto com minha orientadora produzir mais um experimento nos

mesmos moldes dos dois primeiros, agora numa temperatura mais elevada, onde seria

possível ver a fusão de algumas bases. Assim teríamos mais critérios para escolher uma

base à qual outros ingredientes seriam introduzidos, com o intuito de ajudar a reduzir a

temperatura de fusão dos esmaltes.

Experimento III

O terceiro experimento também foi semelhante ao Experimento I, porém foi feito

apenas em barbotina branca, já que a temperatura era mais alta do que a temperatura em

que geralmente se trabalha com massas cerâmicas vermelhas ou terracotas,

caracterizadas pela presença de óxido de ferro vermelho, e que são utilizadas em

temperaturas próximas a 1000˚C24

. A temperatura escolhida foi o cone 6 (1201˚C a

60˚C/h), superior à temperatura de fusão da Albita (1170˚C). O forno chegou a 1223˚C

na opção para esmaltes rápidos. Ver figura 9. O experimento foi feito em uma única

queima, no dia 12/05/2011.

Esse experimento conseguiu fundir várias das bases com conteúdo majoritário de

Albita, produzindo uma variedade de texturas. Os corpos de prova de barbotina branca

adquiriram uma tonalidade bem diferente daquelas dos experimentos anteriores, além de

haver um pouco de empenamento dos mesmos.

De imediato notei que esse experimento parece uma versão negativa dos

experimentos anteriores: nas bases ricas em Albita ocorreu a fusão dos minerais,

tornando possível que se veja a cor do corpo cerâmico através da capa vítrea. Essa

translucidez, e em alguns casos, transparência, apareceu na maior parte dos esmaltes

testados, que correspondem aproximadamente às mesmas bases que nos experimentos

anteriores havia ocorrido apenas a aderência dos minerais ao corpo cerâmico e cujos

minerais apresentavam a coloração branca.

Nas bases com alto conteúdo de Quartzo não houve a fusão dos minerais, mas

apenas sua sinterização, e os corpos de prova permaneceram com a coloração branca, no

mesmo lugar onde, nos Experimentos I e II, os minerais mal haviam aderido ao corpo.

As bases com alto conteúdo de Calcita aparentam ter chegado mais próximas ao estado

24

Idem, p. 299.

12

de fusão do que as bases ricas em Quartzo, pois estas bases só apresentam a coloração

branca nas cavidades do lado esquerdo dos corpos de prova, onde o esmalte acumulou

em maior quantidade.

Fato notável é que a Albita em estado puro apresentou uma superfície áspera e

brilhante e a adição de um pouco de Calcita resultou numa superfície lisa, brilhante e

transparente, como na base 3 (90% Albita / 10% Calcita). À medida que quantidade de

Calcita aumenta, como na base 15 (60% Albita / 40% Calcita), o esmalte permanece

liso, mas apresenta superfície fosca, de um esbranquiçado translúcido. Nos testes onde a

Calcita prevalece também não ocorreu a fusão dos minerais.

A adição de Quartzo à Albita na menor proporção do experimento, na base 2

(90% Albita – 10% Quartzo), produziu uma base transparente e áspera, mas ainda

brilhante. A base 7 (70% Albita / 30% Quartzo) é bastante áspera e sem brilho. Na base

11 (60% Albita / 40% Quartzo) a segunda camada de esmalte, do lado esquerdo do

corpo de prova, se desprendeu e quebrou, como ocorreu em alguns corpos de prova de

barbotina branca nos experimentos I e II.

Desse experimento selecionei a base 9, constituída por 70% Albita, 20% Calcita e

10% Quartzo, cuja superfície é lisa e translúcida, apresentando uma coloração

esbranquiçada quando há um maior acúmulo do esmalte. Nos experimentos seguintes

procedi à adição de outros minerais a essa base de Albita, Quartzo e Calcita, com a

intenção de reduzir a temperatura de fusão do esmalte para o cone 04.

Potencializações

Para conseguir obter uma mistura entre minerais que funde no cone 04, decidi

produzir uma quantidade maior da base 9 do Experimento Inicial, constituída por 70%

Albita, 20% Calcita e 10% Quartzo, para ser testada em diferentes proporções com

materiais mais fundentes. Enquanto pesquisava sobre como proceder no experimento,

me deparei com um material bastante interessante, chamado Nefeline Sienita.

Nefeline é um mineral feldspático que varia sua cor de branco a marrom

esverdeado, e que funde entre 1100˚C e 1200˚C. A Nefeline Sienita é uma variação

transparente, muito utilizada em esmaltes devido ao seu ponto de fusão mais baixo,

indicado para a introdução de óxido de sódio25. A Albita também é conhecida por

Feldspato Sódico, por isso achei interessante comparar os dois materiais.

Decidi então produzir uma base alternativa, substituindo a Albita por Nefeline

Sienita, obtendo uma segunda fórmula, constituída por 70% Nefeline Sienita, 20%

Calcita e 10% Quartzo, para que pudesse comparar com a base original e enriquecer os

resultados da pesquisa. Para conseguir quantidade suficiente para os testes, preparei

através de um moinho de bolas com jarro de porcelana cerca de 700g de cada um das

25

Idem, p. 238.

13

bases. O tempo de moagem de cada esmalte foi de 2h. A partir dessas duas combinações

de minerais desenvolvi os experimentos de Potencialização I, II, III, IV e V.

Potencializações I e II

O primeiro material utilizado para reduzir a temperatura de fusão das duas bases

selecionadas foram fritas comerciais. Fritas26 são materiais cerâmicos que foram

previamente fundidos e então submetidos a um choque térmico que estilhaça os

materiais, que então são triturados até resultar em um pó, utilizado como material

cerâmico. As fritas são utilizadas para produzir esmaltes industriais, e este processo

reduz problemas de solubilidade e toxicidade de vários dos materiais cerâmicos crus,

particularmente os de baixa temperatura, além de reduzir significativamente a emissão

de gases tóxicos de alguns materiais.

Fritas podem ser consideradas como fluxos para qualquer temperatura, e pode-se

dizer que têm em baixas temperaturas um papel análogo ao que os feldspatos têm em

altas temperaturas. Além disso, sob a forma de frita os ingredientes de um esmalte

fundem a uma temperatura mais baixa e de maneira mais previsível, permitindo maior

controle sobre a fusão do esmalte. Sua produção é geralmente inviável para o ceramista

de estúdio, e sua origem geralmente é industrial, e por isso são considerados materiais

com pouca variação em sua formulação química.

As fritas são divididas em duas categorias: plúmbicas, contendo chumbo, e

alcalinas, livres de chumbo. São conhecidos processos, denominados Double-fritting27,

em que duas fritas, geralmente uma constituída de chumbo e sílica e outra de boro e

sílica, são utilizadas num mesmo esmalte, de modo a diminuir ainda mais a solubilidade

e a toxicidade do chumbo. Além disso, esmaltes com essa composição produzem

resultados mais estáveis, pois fundem numa faixa de temperatura mais abrangente.

Para realizar os experimentos, optei por utilizar uma frita plúmbica e uma frita

alcalina, e escolhi empregar as mais comuns e mais baratas de cada tipo disponíveis na

Hobby Cerâmica28 sob o nome de CMF 001 para frita plúmbica e CMF 096 para a frita

alcalina. Ambas são comercializadas como esmalte transparente para 980˚C.

Esses materiais foram adquiridor numa escala bem menor, em pacotes de 1 kg, e a

aparência de ambas as fritas é a de um pó branco-amarelado. Na mesma ocasião

também adquiri 2 kg de Nefeline Sienita para fazer a segunda base, um pó de cor cinza,

e também 1 kg de Borato de Cálcio, sob a forma de um pó branco e grosso.

O método escolhido para testar as duas fritas foi um diagrama ternário de 15

bases, com variações de 25 % entre os ingredientes de uma base para outra. As duas

fritas foram mescladas com as duas bases escolhidas para potencialização, e foram

queimados no cone 04, em argila vermelha e barbotina branca. A Potencialização I, da

26

HOPPER, Robin, Op. Cit., p.88. 27

HAMER, Frank and Janet. Op. Cit., p.113. 28

Disponível em http://www.hobbyceramica.com.br/. Acesso em 24/08/2011.

http://www.hobbyceramica.com.br/

14

base original, com Albita, foi designada pela sigla DI, e a Potencialização II, com

Nefeline Sienita substituindo a Albita, pela sigla DII (D = desenvolvimento).

Observei durante a aplicação dos esmaltes que os corpos de prova de argila

vermelha que haviam sido produzidos pouco tempo antes do experimento haviam sido

queimados a uma temperatura superior por engano, já que em comparação com os

outros corpos de prova queimados a 1000˚C estavam mais escuros, menores e bastante

deformados, devido a sua característica de fusibilidade. Quando fui tentar aplicar os

esmaltes, eles flutuavam sobre a superfície do corpo de prova, demorando um longo

tempo para absorver a água do esmalte. Como não havia preparado mais corpos de

prova de argila vermelha, resolvi testar os corpos de prova mesmo assim, e depois

refaria os experimentos com corpos de prova queimados na temperatura adequada.

Essa foi a sexta queima, feita no dia 06/07/2011 no cone 04. O resultado com os

corpos de prova de argila vermelha (ver figuras 10 e 12) não foi bom, pois realmente

muito pouco esmalte foi depositado sobre os corpos de prova, apesar de ainda ser

possível observar a fusão das bases com bastante frita em sua composição. Nos testes

em barbotina branca (ver figuras 9 e 11) a quantia de esmalte depositado foi mais

generosa, mas, como já apontei, a maioria dos testes realizados foi feito com uma

camada relativamente fina, mesmo tendo aplicado duas camadas sobre a cavidade dos

corpos de prova.

Pelos resultados dos testes em barbotina branca foi possível observar que os

corpos de prova com Albita apresentaram mais resistência à fusão do que aqueles com

Nefeline Sienita. A base 6, com 50% de base e 50% de CMF 096, por exemplo, no caso

de DI, apresenta uma superfície áspera em relação à mesma base em DII, que apresenta

uma superfície lisa. Resolvi também incluir um corpo de prova extra nos diagramas de

15 bases, localizados do lado direto nas fotografias dos experimentos, sob a sigla EX no

lugar da numeração, e cuja composição é igual a um terço de cada substância. Essa base

extra também confirmou que Nefeline Sienita é mais fusível que a Albita, pois em DI

ela é translucida e áspera, enquanto que em DII a superfície tem a textura típica de um

vidro transparente e liso.

Ambas as fritas, quando puras ou mescladas entre si, fundem como um vidro

transparente e liso. Quando há a presença de 25% da base em DII, os esmaltes

resultantes são mais lisos do que as os esmaltes que contém 25% da base em DI. Nos

corpos de prova com presença de 50% de base, apenas em DII o esmalte apresentou

superfície lisa. Esmaltes com 75% de base não fundiram e apresentam superfície

abrasiva. Nos dois testes das bases em estado puro, não houve a sinterização e os

minerais se desprendem ao toque dos dedos, como esperado.

Para concluir o experimento, na próxima vez que utilizei o forno, para realização

das potencializações DIII e DIV, incluí novas versões dos experimentos DI e DII em

corpos de prova de argila vermelha queimados na temperatura adequada (1000˚C). Essa

segunda versão dos experimentos foi mais bem sucedida que a primeira. Ver figuras 13

15

e 14. De forma geral os resultados foram semelhantes, resultando em esmaltes mais

abrasivos no experimento DI e esmaltes mais lisos em DII.

Uma diferença que notei nos experimentos com argila vermelha foi que nos

corpos de prova com alto conteúdo de fritas (de 75% a 100%) o esmalte apresentou

coloração lilás em alguns pontos de maior concentração de material. Esse fato também

pode ser observado na primeira versão dos experimentos (figuras 10 e 12).

Potencializações III e IV

Para testar uma alternativa às fritas, recorri à introdução de borato de cálcio29,

substância com alto poder de fluxo, principalmente acima de 1100˚C, além de conter

propriedades vítreas. Ocorre na natureza em alguns minerais, como a Colemanita e a

Pandermita, chamados de borato de cálcio hidratado. Esses minerais são a única

ocorrência natural de óxido de boro em forma insolúvel; os outros minerais que contém

óxido de boro são solúveis e tem que ser usados sob a forma de frita.

Um inconveniente de seu uso é que, devido ao alto conteúdo de água na fórmula,

que é liberado durante a queima entre 700˚C e 800˚C, pode haver descolamento de

esmalte nessa faixa de temperatura, deixando algumas áreas do corpo cerâmico

descobertas. Além disso, pode dar alguma opacidade ao esmalte entre 1000˚ e 1100˚C,

principalmente quando presente em grande proporção. Apesar disso, em pequenas

quantidades é útil para evitar que o esmalte apresente rachaduras, devido a seu baixo

coeficiente de expansão.

Nesse experimento foi feita uma mescla binária, com variação de 10% na

quantidade dos minerais de uma base para outra, totalizando nove testes de

combinações em diferentes proporções entre cada uma das duas bases e o borato de

cálcio, além de testes dos ingredientes em estado puro, resultando no experimento DIII,

mescla binária entre a base 9 original, contendo Albita, e o borato de cálcio, e no

experimento DIV, mescla binária entre a base 9 alterada com Nefeline Sienita, e o

borato de cálcio. Ver figuras 15 e 16.

Os esmaltes com bastante borato de cálcio em sua composição apresentaram

dificuldade de manuseio, principalmente durante a aplicação de uma segunda camada de

esmalte, resultando numa superfície bastante irregular em muitos casos, com

concentrações de esmaltes em alguma das extremidades do corpo de prova, geralmente

próximo à cavidade.

A queima foi feita no dia 29/07/2011, no cone 04 (1050˚C a 60˚C/h), juntamente

com a segunda versão dos experimentos DI e DII em argila vermelha. O borato de

cálcio se mostrou um fluxo bastante ativo, produzindo uma superfície lisa e brilhante

em estado puro. Misturado com a base original, em DIII, produziu uma base translúcida

esbranquiçada, fundindo na base 3 (80% base original, com Albita / 20% Borato de

29


16

Cálcio). Quando adicionado à base alterada com Nefeline Sienita, em DIV, produziu um

esmalte transparente, também fundindo na base 3.

17

Potencialização V

O experimento DIII apresentou algumas bases com sinais de opacidade e achei

interessante desenvolver um esmalte branco e opaco, já que a maioria dos resultados

vinha produzindo bases transparentes ou translúcidas. Para tal escolhi a base 9 original,

com Albita e o Borato de Cálcio, que por si só produziram esmaltes esbranquiçados. Os

feldspatos são conhecidos por causar aumento de opacidade em temperaturas baixas30

.

Para acentuar a característica opaca do esmalte, utilizei o Dióxido de Estanho31

,

conhecido como óxido de estanho branco. Esse mineral tem sido usado para conseguir

esmaltes brancos opacos por séculos, e é considerado o melhor material para tal fim,

apesar de seu preço elevado. Deve ser utilizado em pequenas quantidades, pois é inerte

até 1150˚C, diminuindo a fusibilidade do esmalte quando em grandes quantidades. Esse

mineral é bastante caro, e foram adquiridas apenas 200g do material, na Hobby

Cerâmica, sob a forma de um pó branco.

Antes de fazer esse experimento, quando analisava os experimentos anteriores

com ajuda de minha orientadora, chegamos à conclusão de que era necessário melhorar

a forma como eu vinha aplicando os esmaltes, aumentando a quantidade de material

depositado, além de posicionar os corpos de prova com certa inclinação, para que fosse

possível observar o escorrimento do material.

Para testar os ingredientes utilizei um diagrama ternário de 15 bases. A

quantidade de esmalte aplicada sobre esses testes foi significativamente maior em

relação aos experimentos anteriores. Para inclinar as placas de cerâmica, utilizei um

corpo de prova sem esmalte como apoio. Além disso, deixei de aplicar esmalte na área

inferior do corpo prova, por onde o esmalte escorreria se fosse muito fluido para a

temperatura em questão. Para delimitar a área esmaltada fiz uma marcação com grafite.

Ver figura 19a.

A queima foi feita dia 12/08/2011, com testes em Argila Vermelha (figura 17) e

Barbotina Branca (figura 18). O resultado dessa última queima foi o mais satisfatório,

pois a aplicação de uma camada mais espessa de esmalte e a inclinação dos corpos de

prova enriqueceu bastante os experimentos.

O óxido de estanho provou ser um material bastante refratário para cone 04,

dificultando a fusão do esmalte. A base em que ocorreu o melhor resultado com esse

material foi a de número 5, composta por 50% da base 9 do Experimento Inicial, 25%

de Borato de Cálcio e 25% de Óxido de Chumbo, apresentando coloração branca opaca,

com superfície lisa, porém bastante irregular. Particularmente esperava que o melhor

resultado ocorresse na base 8, composta por 25% da base 9, 50% Borato de Cálcio e

25% de Óxido de Estanho, devido à maior presença do mais fundente dos ingredientes

do experimento, o Borato de Cálcio, mas nessa base não ocorreu a fusão do esmalte.

30

HOPPER, Robin, Op. Cit., p.207. 31

HAMER, Frank and Janet, Op. Cit., p.366.

18

Houve escorrimento de esmalte nas bases com alto conteúdo de Borato de Cálcio,

como nas bases 4, 7 e 11 do experimento em Argila Vermelha. Na versão em Barbotina

Branca, as bases 7 e 11 também escorreram. A base 4 não escorreu, mas o esmalte se

acumulou na parte de baixo da área de aplicação, que ficou mais espessa e opaca. Ver

figura 19b. A base 2, constituída de 75% da base 9 e 25% de Borato de Cálcio, produziu

o esmalte mais interessante, que não escorreu em nenhum dos tipos de corpo de prova.

Esse esmalte apresentou uma coloração azulada interessante na versão em argila

vermelha.

19

Receitas

As receitas obtidas para o cone 04 (1050˚C a 60˚C/h) serão listadas a seguir, junto

com uma breve descrição da aparência do esmalte, sob o nome do experimento onde foi

testada. Foram selecionados apenas os esmaltes que apresentam superfície lisa, mas não

necessariamente brilhante. Foram descartados os esmaltes que apresentam uma

superfície seca e áspera, assim como esmaltes muito fluídos para o cone 04.

Do lado esquerdo estão listados os ingredientes em ordem decrescente de sua

proporção em massa nos esmaltes, e, do lado direito, a respectiva porcentagem em

massa de cada ingrediente.

Potencialização I – cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

1. Base 7 – lisa, brilhante e transparente CMF 001 Albita Calcita Quartzo

75 17,5 5 2,5

2. Base 8 – lisa, brilhante e transparente

CMF 001 CMF 096 Albita Calcita Quartzo

50 25 17,5 5 2,5


CMF 096 CMF 001 Albita Calcita Quartzo

50 25 17,5 5 2,5


CMF 096 Albita Calcita Quartzo

75 17,5 5 2,5


CMF 001 100


CMF 001 CMF 096

75 25

20


CMF 001 CMF 096

50 50


CMF 096 CMF 001

75 25


CMF 001 100

Potencialização II – cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

10. Base 4 – pouco lisa, fosca e translúcida

CMF 001 Nefeline Sienita Calcita Quartzo

50 35 10 5



50 35 10 5



75 17,5 5 2,5

13. Base 8 – lisa, brilhante e transparente CMF 001 CMF 096 Nefeline Sienita Calcita Quartzo

50 25 17,5 5 2,5

14. Base 9 – lisa, brilhante e transparente CMF 096 CMF 001 Nefeline Sienita 001 Calcita Quartzo

50 25 17,5 5 2,5

21



75 17,5 5 2,5

16. Base Extra – lisa, brilhante e transparente

CMF 001 CMF 096 Nefeline Sienita Calcita Quartzo

33,33 33,33 23,33 6,66 3,33

As bases de número 12 a 15 correspondem às receitas de número 5 a 10, obtidas

da Potencialização I.

Potencializações III e IV – cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

É conhecido que o Borato de Cálcio é um fluxo muito ativo, por isso seu uso é

recomendado em pequenas proporções, geralmente limitando-se a 10% da receita. Nas

potencializações III e IV, na base 2 (10% Borato de Cálcio) não houve a fusão do

esmalte. Esta só ocorreu na base 3 (20% Borato de Cálcio), em ambos os experimentos.

Pelos motivos acima citados só será considerada a base onde ocorreu a fusão com o

mínimo de Borato de Cálcio.

17. Potencialização III - Base 3 – lisa, brilhante e translúcida

Albita Borato de Cálcio Calcita Quartzo

56 20 16 8

18. Potencialização IV - Base 3 – lisa, brilhante e transparente

Nefeline Sienita Borato de Cálcio Calcita Quartzo

56 20 16 8

22

Potencialização V – cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

19. Base 2 – lisa, brilhante e translúcida

Albita Borato de Cálcio Calcita Quartzo

52,5 25 15 7,5

20. Base 5 – lisa, brilhante e opaca

Albita Óxido de Estanho Borato de Cálcio Calcita Quartzo

35 25 25 10 5

23

Conclusão

Minha intenção ao desenvolver esse trabalho era compreender melhor o

funcionamento dos esmaltes. Durante a graduação tive alguns contatos muito

enriquecedores relacionados à produção de esmaltes, mas em minhas experiências com

cerâmica passei muito mais tempo construindo objetos cerâmicos do que propriamente

na seleção e aplicação de esmaltes. Ao tomar a iniciativa de compreender melhor os

esmaltes, escolhi focalizar meus esforços sobre essa parte específica do trabalho em

cerâmica.

Decidi utilizar o método da mescla ternária ao invés de métodos de cálculo de

esmalte e achei muito interessante como se aprende sobre os materiais dessa forma. O

fato é que nenhum método de se chegar à formulação de um esmalte exclui a fase de

testes, e o método da mescla ternária é centrado na experimentação. Por isso é vantajoso

para aqueles que não têm conhecimento sobre a química dos esmaltes ou preferem uma

aproximação mais intuitiva.

Se tivesse utilizado softwares de cálculo de esmalte32

, por exemplo, eu poderia ter

obtido receitas mais rapidamente, sem a necessidade de conhecer todo o processo de

cálculo envolvido. Mas, ao combinar os mesmos minerais em diferentes proporções e

testá-los sob as condições de queima desejadas, é possível observar como cada

ingrediente influi nas propriedades do esmalte. Os experimentos resultaram em

amostras em que os minerais atingiram uma grande variedade de estágios de fusão, com

exemplos diametralmente opostos.

Em alguns experimentos houve o desprendimento total do esmalte, pois a

temperatura não foi suficiente para fundir os minerais. Foi possível observar

progressivamente como o material agarra-se ao corpo cerâmico primeiramente, depois a

superfície vai ser tornando cada vez mais abrasiva e sua coloração original vai sendo

alterada, até chegar ao ponto em que a superfície torna-se lisa e brilhante.

Em outros casos, aconteceu o escorrimento do esmalte, quando a temperatura

necessária para o esmalte fundir foi excedida. Foi possível observar no último

experimento diferentes níveis de escorrimento, desde o simples acúmulo de material na

parte inferior do esmalte até o ponto onde o esmalte escorre e adere à parte de trás dos

corpos de prova.

Outro fato importante que notei é que, dependendo da escala em que vão ser

usados, é vantajoso comprar os minerais em maiores quantidades diretamente de um

distribuidor de minerais, ao invés de lojas especializadas para ceramistas de estúdio, que

geralmente trabalham com quantidades mais acessíveis para o consumidor individual.

Os minerais utilizados nas Potencializações apresentam um custo mais elevado

que os minerais utilizados no Experimento Inicial. O borato de cálcio e o óxido de

estanho foram os materiais mais caros. Através dos resultados dos experimentos é

32


24

possível descobrir que quantidade desses materiais mais caros deve ser introduzida para

se obter o resultado desejado, evitando que sejam utilizados em uma quantidade

desnecessária, diminuindo assim o custo do esmalte. Além disso, testar os materiais em

pequenas quantidades ajuda a prevenir acidentes indesejados, como o escorrimento de

esmalte, que pode danificar tanto o forno como outras peças adjacentes.

Como desdobramento dos resultados obtidos, pretendo escolher algumas receitas

e produzir uma quantidade suficiente de esmalte para que possa testá-los em minhas

condições de trabalho. Entre os esmaltes obtidos, me agradou particularmente a base 2

da Potencialização V, composta por 52,5% de Albita, 25% de Borato de Cálcio, 15%

Calcita e 7,5% de Quartzo, especialmente pela coloração azulada desprendida nos

corpos de prova de argila vermelha. Ver figura 20.

A partir dessa e de outras receitas de esmalte pretendo experimentar com a adição

de diversos pigmentos cerâmicos para obtenção de uma paleta de cores. Um passo

importante na consolidação desse processo é pesquisar sobre as opções de fornecedores

de minerais cerâmicos próximos à região de Araras/SP, para ver como se comportam os

esmaltes quando feitos com materiais provenientes de outra fonte. Caso seja necessário,

alguns ajustes podem ser feitos nas receitas.

Conforme os esmaltes forem sendo utilizados e os resultados forem se

concretizando, torna-se possível a troca de informações com os ceramistas locais com

os quais temos contato. Muitos trabalham somente com argila e não utilizam esmaltes, e

acho que poderiam ampliar muito a qualidade de seus produtos com o acesso a esses

recursos, trazendo um diferencial a sua produção e contribuindo para o desenvolvimento

da produção cerâmica da região.

25

A

C B

2 3

1

4 5 6

7 8 9 10

11

12 13 14 15

16 17 18 19 20 21

22 23 24

30

25 26 27 28

29 32

31

41

33

34

35

36

37

38

39

40

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51 52 53 54 55

56 57 59 58 60 61 62 63 64 65 66

As bases enumeradas

correspondem aos pontos do

diagrama ternário, através do

qual se encontra a quantia de

cada mineral para cada base.

Depois da queima, as peças

voltam a essa posição, para

que se visualize a função de

cada material no resultado

dos esmaltes.

Figura 1a

Figura 1b

Figuras

Figura 1 – a) Disposição dos corpos de prova enumerados / b) Diagrama Ternário de 66

pontos.

B - 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

C - 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

A – 30 %

B – 50 %

C – 20 %

A – 40 %

B – 30 %

C – 30 %

A

C B

A – 80 %

B – 10 %

C – 10 %

26

Figura 2 – Corpos de prova

Em cima, corpos de prova de argila vermelha; em baixo, corpos de prova de barbotina

branca. À esquerda, corpos sem cavidade; à direita, corpos com cavidade. Dimensões

aproximadas de cada corpo de prova: 40x40x3mm.

27

Figura 3 – Corpos de prova em Barbotina Branca com rótulos das bases 5 a 7 da

Potencialização II (DII). Ver figura 11 (p. 34).

28

Figura 4 – Experimento I - Diagrama de 66 bases –Albita / Quartzo / Calcita

Argila Vermelha

Albita

Quartzo Calcita Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

29

Figura 5 – Experimento I - Diagrama de 66 bases –Albita / Quartzo / Calcita

Barbotina Branca

Albita


30

Figura 6 – Experimento II - Diagrama de 66 bases – Albita / Quartzo / Calcita

Argila Vermelha

Albita


31

Figura 7 – Experimento II - Diagrama de 66 bases –Albita / Quartzo / Calcita

Barbotina Branca

Albita


32

Figura 8 – Experimento III - Diagrama de 66 bases – Albita / Quartzo / Calcita

Barbotina Branca

Albita


33

Figura 9 – DI - Potencialização da base 9 do diagrama de 66 bases com CMF 001 /

CMF 096, através de diagrama de 15 bases

Barbotina Branca

Base 9 do Diagrama de 66 bases

CMF 001 CMF 096 Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

34



Argila Vermelha – versão 1


CMF 001 CMF 096 Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

35

Figura 11 – DII - Potencialização da base 9 do diagrama de 66 bases alterada com

Nefeline Sienita com CMF 001 / CMF 096, através de diagrama de 15 bases

Barbotina Branca

Base 9 do Diagrama de 66 bases com Nefeline Sienita

CMF 001 CMF 096 Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

36

Figura 12 – DII - Potencialização da base 9 do diagrama de 66 bases alterada com

Nefeline Sienita com CMF 001/CMF 096 através de diagrama de 15 bases



CMF 001 CMF 096 Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

37





CMF 001 CMF 096 Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

38

Figura 14– DII - Potencialização da base 9 do diagrama de 66 bases alterada com

Nefeline Sienita com CMF 001/CMF 096, através de diagrama de 15 bases



CMF 001 CMF 096 Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

39

Figura 15 – DIII - Mescla Binária – Base 9 do diagrama de 66 bases / Borato de Cálcio

– Argila Vermelha e Barbotina Branca


Borato de Cálcio

Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

40

Figura 16 – DIV - Mescla Binária – Base 9 do diagrama de 66 bases com Nefeline

Sienita / Borato de Cálcio – Argila Vermelha e Barbotina Branca


Borato de Cálcio

Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

41

Figura 17 – DV - Potencialização da base 9 do diagrama de 66 bases com Borato de

Cálcio / Óxido de Estanho, através de diagrama de 15 bases

Barbotina Branca


Borato de Cálcio Óxido de Estanho Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

42

Figura 18 – DV – Potencialização da base 9 do diagrama de 66 bases com Borato de

Cálcio / Óxido de Estanho, através de diagrama de 15 bases – Argila Vermelha


Borato de Cálcio Óxido de Estanho Cone 04 (1050˚C a 60˚C/h)

43

Figura 19a

Figura 19b

Figura 19 – a) delimitação em grafite e posicionamento dos corpos de prova no forno -

Vista Superior (esquerda) e Vista Lateral (direita) / b) Base 4 da Potencialização V

apoiadas sobre corpo de prova, em Argila Vermelha (em cima) e Barbotina Branca (em

baixo).

44

Figura 20 – Base 2 da Potencialização V – Argila Vermelha (em cima) / Barbotina

Branca (em baixo)

45

Glossário

Argila33

– Silicato de alumínio hidratado. Um material pesado, úmido e plástico,

que solidifica durante a secagem, e pode ser convertido em um material duro e a prova

d’água através do calor. O mineral caulinita é considerado o mineral argiloso ideal,

porém para o ceramista as argilas são os materiais básicos de seu trabalho ocorrendo em

grande variedade de composição, com pouca relação com o mineral ideal.

Cerâmica34

– Produtos derivados de argila feitos permanentes através do calor.

Argilas podem ser secas e reconstruídas a um estado plástico ad infinitum, mas, quando

aquecidas a 600˚C, tornam-se um material duro, que não pode ser mais desintegrado

pela água.

Chamote35

– Corpo cerâmico em forma de pó adicionado a argilas para introduzir

uma proporção de material já queimado. Utilizado para reduzir problemas como

rachaduras e empenamento, e também para proporcionar uma secagem mais rápida do

corpo cerâmico. Além disso, a presença de chamote modifica a textura visual e tátil da

massa cerâmica.

Cone pirométrico36

– Pequenos objetos cerâmicos que são utilizados para medir

a temperatura em diversos tipos de fornos. No caso dos fornos cerâmicos, os cones são

posicionados dentro da câmara de queima de modo a serem visíveis pelo operador

através de um orifício, para que este observe o seu envergamento.

São semelhantes a esmaltes em sua composição e seu colapso ocorre a uma

temperatura indicada caso seja obedecido o ciclo de queima especificado pelo

fabricante. A temperatura em que ocorre o envergamento do cone aumenta ou diminui

se este receber calor em um ritmo mais rápido ou mais lento que o indicado, também

variando de acordo com o tipo de cone37

. Por isso é comum utilizar os cones como

referência, pois são mais precisos que pirômetros elétricos, que medem a temperatura

sem uma relação com o tempo.

Corpo de prova – Objeto cerâmico utilizado para servir como teste de um tipo

específico de massa cerâmica, esmalte ou engobe. Seu formato depende de sua

finalidade, que pode variar de uma placa até uma forma mais volumosa ou cadinho.

Feldspato38

– Minerais que contém uma base mais sílica e óxido de alumínio, e,

portanto, são considerados como esmaltes ou fritas naturais. As principais bases que os

feldspatos contêm são o potássio e o sódio, que em estado puro são tóxicas, mas

associadas com óxido de alumínio e sílica são razoavelmente insolúveis. Por isso os

33

HAMER, Frank and Janet, Op. Cit., p. 61 34

HAMER, Frank and Janet, Op. Cit., p. 55. 35



Disponível em <http://www.ortonceramic.com/resources/reference/cone.chart.C.html> acesso em 09/08/2011. 38


http://www.ortonceramic.com/resources/reference/cone.chart.C.html

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feldspatos são vistos como uma oportunidade para introduzir bases sem a utilização de

fritas.

Fundente39

– Fluxo. Um óxido que promove a fusão cerâmica pela interação com

outros óxidos. Fluxos geralmente são chamados de bases, pois interagem com a sílica, o

ácido formador de vidro.

Mineral40

– Material natural com uma fórmula química definível em números

inteiros e com uma estrutura molecular definível. Geralmente são inorgânicos e obtidos

através de mineração; o carvão, o óleo e o gás são exceções.

Moinho de Bolas41

– Moinho de seixos. Moinho utilizado para triturar esmaltes e

minerais colorantes. As bolas são seixos naturais ou fabricados. Elas são introduzidas

dentro de um recipiente cilíndrico, geralmente de aço ou porcelana, que gira em um eixo

horizontal. As bolas caem umas sobre as outras, triturando os minerais que estão dentro

do recipiente, geralmente com água ou outro veículo líquido. Para que as bolas possam

se movimentar, algum espaço vazio deve ser deixado no recipiente.

Óxido42

– Uma combinação química de oxigênio e outro elemento. A grande

maioria dos componentes cerâmicos está sob a forma de óxido. Na cerâmica existem

dois tipos de óxidos, os metálicos e os não-metálicos. Os metálicos são numerosos e

compreendem os fluxos, opacificantes e colorantes. Os não-metálicos são poucos e são

os formadores de vidros e os voláteis.

Refratário43

- Material que resiste a altas temperaturas. São usados para a

construção de fornos cerâmicos, por isso precisam aguentar constantes mudanças de

temperatura. Para a indústria, materiais refratários são aqueles que aguentam sem

deformar até 1700˚C; para o ceramista, materiais e argilas que aguentem até 1300˚C são

considerados refratários. São adicionados a massas, para que esta aguente uma

temperatura maior sem deformar, e em esmaltes, para aumentar sua temperatura de

fusão.

39






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Apoio

O presente trabalho foi realizado com apoio do CNPq, Conselho Nacional de

Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Brasil

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