Cristales
Cristales
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Si ponemos una gota de agua en la pantalla del celular, veremos que la imagen está compuesta por pixeles. Con ayuda de una lupa podemos ver que las revistas y fotos se conforman de múltiples gotitas de pigmento sobre el papel, y como vimos en nuestro proyecto anterior, el portador de color en la cerámica reside en pequeños, microscópicos cristales presentes en los esmaltes.
¿Qué son?
¿Qué son?
Los cristales son unidades estructuradas y repetitivas, al ser microscópicos tal como en una foto, el conjunto de estas múltiples y pequeñas unidades son las que conforman el color y le dan textura a la superficie de la cerámica, pero ¿qué pasaría si estas pequeñas unidades fueran más grandes? Como ya mencionamos los cristales son unidades repetitivas y no se limitan al tamaño.
En la naturaleza dentro de la gran familia de los minerales, nos encontramos a los silicatos, uno de los grupos más abundantes del planeta, conformados mayoritariamente por SiO₄. Dentro de los más conocidos están el cuarzo, mica y feldespato, pero uno de los silicatos que destaca es la willemita, silicato de zinc que se forma cuando el óxido de zinc entra en contacto con la sílice.
Usando los mismos precursores para la preparación de un esmalte, logramos reproducir los cristales de willemita, a medida que se van formando dentro de la frita, adoptan una estructura acicular; pero el esmalte al tener un espesor definido y delgado hace que los cristales empiecen a crecer en las dimensiones del plano de la superficie de la cerámica, generando estas formas de flores, círculos y copos.
Crecimiento del cristal
Crecimiento del cristal
En la formación de cristales hay dos factores fundamentales: la nucleación, punto inicial desde donde comienza a desarrollarse el cristal, y el crecimiento, la adición de más iones al núcleo formado. Ambos procesos ocurren al unísono y compiten entre ellos; si hay mucha nucleación y el crecimiento es lento, se formaran microcristales indistinguibles de forma individual al ojo humano. Caso contrario, si la nucleación es baja y se le da tiempo a los cristales de crecer, estos serán macroscópicos y observables en todo su esplendor.
Cada "trompeta" esta formada por delgados cristales de silicato de zinc, cristales con forma de aguja que se conocen como estructuras aciculares.
Los cristales de silicato de zinc son translúcidos y requieren de condiciones específicas para que crezcan, por ende la composición del esmalte es fundamental para el resultado final. La aparición de macrocristales individuales se favorece si añadimos “semillas” pequeños granos cristalinos de willemita en la superficie de la cerámica que cumplen el rol de punto de nucleación.
Cada una de las agujas nace desde el punto de nucleación, en el centro de cada "flor" a partir de semillas añadidas en el esmaltado.
Horneado
Horneado
El uso de hornos eléctricos es fundamental para controlar no solo la temperatura, sino también su gradiente. La temperatura se incrementa rápidamente a aproximadamente 1250°C para evitar el crecimiento de múltiples núcleos, y de esta manera otorgar el espacio necesario para el desarrollo de los cristales. Luego, se aplica un descenso lento para darle tiempo a los cristales para crecer. Distintos picos de temperatura nos darán diferentes formas, además si incorporamos múltiples mesetas de temperatura se pueden formar halos alrededor de los cristales en crecimiento.
El uso de hornos eléctricos es fundamental para controlar no solo la temperatura, sino también su gradiente. La temperatura se incrementa rápidamente a aproximadamente 1250°C para evitar el crecimiento de múltiples núcleos, y de esta manera otorgar el espacio necesario para el desarrollo de los cristales. Luego, se aplica un descenso lento para darle tiempo a los cristales para crecer. Distintos picos de temperatura nos darán diferentes formas, además si incorporamos múltiples mesetas de temperatura se pueden formar halos alrededor de los cristales en crecimiento.
Grafico de temperatura (°C) vs tiempo (minutos)
Los cristales de silicato de cinc son translúcidos y requieren de condiciones específicas para que crezcan, por ende la composición del esmalte es fundamental para el resultado final, la aparición de macrocristales individuales se favorece si añadimos “semillas” pequeños granos cristalinos de willemita en la superficie de la cerámica que cumple el rol de punto de nucleación.
También se considera el aporte del rutilo (dióxido de titanio) para favorecer la nucleación, sales de litio y carbonatos aportan a la fluidez del esmalte y por último añadir óxidos de cobalto, manganeso, níquel y hierro como le otorga la coloración al esmalte, tema abordado en: nuestro proyecto anterior.
Muestrario de cristales
Muestrario de cristales
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