Aplicación de FeO, ZnO y CuO como pigmentos en compuestos cerámicos

Abstract

Entre los problemas más relevantes de la industria alfarera de Boyacá, Colombia, se encuentra la ausencia de una gama de tonalidades uniformes de sus productos finales. El color, por tratarse de una propiedad física fácilmente observable, se convierte en un criterio distintivo para clientes potenciales que buscan un producto diferenciador y a la vanguardia dentro de un medio en constante cambio. Por tal razón, el presente trabajo propuso un compuesto cerámico elaborado a partir de arcillas montmorillonitas y óxidos metálicos tales como FeO, CuO y ZnO. Las arcillas se caracterizaron por Fluorescencia de Rayos X (FRX) y de acuerdo a la composición química de cada arcilla, se determinaron las concentraciones de los óxidos metálicos como agentes colorantes, los cuales variaron de 1 a 8 % (en peso). Los prototipos cerámicos se conformaron por el método de prensado uniaxial a una presión de compactación constante de 15 MPa, posteriormente se sinterizaron a 950 °C durante 2 h. Mediante histogramas RGB se realizaron los análisis de color de los especímenes, los resultados mostraron cambios significativos en la pigmentación del compuesto cerámico reportando tono rojo, café y blanco. Lo anterior, hace viable la utilización de estos óxidos como pigmentos termoestables en la elaboración de productos cerámicos tales como: tejas, tabletas y baldosas, entre otros diseños cerámicos que hoy en día solo se pueden encontrar en tiendas de cerámica avanzada.

Among the most relevant problems of the pottery industry in Boyacá, Colombia, is the absence of a range of uniform shades in their final products. The color, being an easily observable physical property, becomes a distinctive criterion for potential customers seeking a differentiating and cutting-edge product within a constantly changing environment. For that reason, the present work proposed a ceramic compound elaborated from montmorillonite clays and metal oxides such as FeO, CuO and ZnO. The clays were characterized by X-Ray Fluorescence (XRF) and according to the chemical composition of each clay, the concentrations of metal oxides were determined as coloring agents, which varied from 1 to 8 % (by weight). The ceramic prototypes were shaped by uniaxial pressing method at a constant compaction pressure of 15 MPa, and then sintered at 950 °C for 2 h. RGB histograms were used to analyze the color of the specimens, the results showed significant changes in the pigmentation of the ceramic compound reporting red, brown and white tone. This makes viable the use of these oxides as thermosetting pigments in the production of ceramic products such as roof tiles, tablets and tiles among other ceramic designs, which today can only be found in advanced ceramic shops.