Pastas de fuego directo

No debe confundirse refractariedad (soportar tras la cocción más de 1500ºC sin que haya deformaciones) con resistencia al fuego directo, o resistencia al choque térmico. La cerámica que resiste el choque térmico es la que soporta cambios bruscos de temperatura sin agrietarse, es decir, se trata de cerámica con un “coeficiente de expansión térmica” (CET)  muy bajo.  Podemos tener una cerámica refractaria que soporte temperaturas muy altas pero que se agriete enseguida debido a un choque térmico. 

La resistencia al choque térmico se logra empleando materiales con poca dilatación térmica y también dotando a la pasta de una porosidad elevada ya que los poros permiten que las partículas sinterizadas tengan algo de flexibilidad para poder absorber dilataciones y contracciones. Mientras que en los materiales densos las microgrietas se extienden rápidamente, en un material poroso éstas se detienen al llegar a un poro. 

Las pastas de baja temperatura resistentes al choque térmico y al fuego directo se realizan desde la antigüedad con pastas ricas en arcillas micáceas, como son las pastas de baja temperatura ricas en illita (que es una mica). Las micas son minerales  refractarios, que producen gran cantidad de gases y forman poros. Tanto las illitas como la mica moscovita liberan gran cantidad de vapor de agua entre 800 y 900ºC. Estas pastas se utilizan mucho en cocciones tipo rakú, rakú desnudo, rakú de crines, pit firing, cacetas, etc.. 

Aunque la cerámica obtenida es poco resistente, también es poco quebradizas frente a cambios bruscos de temperatura.  

En alta temperatura, las pastas que alcanzan una vitrificación muy avanzada no tienen poros. El gres no es capaz de resistir la llama directa, y las porcelanas normales  tampoco. La forma de obtener cerámica resistente al choque térmico en alta temperatura es utilizar materiales con un CET muy bajo, como los aluminosilicatos de litio Li2O·Al2O3·SiO2 con los que se realizan las porcelanas de litio, o la cordierita  MgO·FeO·2Al2O3·5SiO2.

En este tipo de pastas se añade muy poca cantidad de cuarzo, para evitar las contracciones del cuarzo libre, y se añade  mucha chamota de mullita o de cianita, o bien partículas pequeñas de pirofilitas, todas ellas con bajo CET. La chamota habitual utilizada en las pastas refractarias no es útil frente al choque térmico. En las porcelanas de litio se suele agregar espodumeno o petalita como fuente de litio, y las pastas de cordierita utilizan talco como fuente de magnesio.

La cerámica resistente al choque térmico (flameware en inglés) no se suele vidriar, ya que hay pocos vidriados que se adapten fácilmente a una superficie sin dilatación térmica. Su uso implica la aparición de grietas, por lo que es habitual su paulatina descomposición.