Clasificación de vidriados por temperatura y fundentes

La clasificación de los vidriados más común es en función de los óxidos fundentes que están en la composición del vidriado y su rango de temperatura de maduración.

Por ejemplo, vidriado (o esmalte) de baja temperatura de plomo, esmalte (o vidriado) de alta temperatura rico en calcio, vidriado alcalino borácico con plomo…..

La clasificación de los vidriados en función de su temperatura no tiene unos límites exactos. Cuando hablamos de vidriados de alta temperatura y de baja temperatura el límite entre estas dos clases no está definido con exactitud. En general podemos decir que la frontera entre alta y baja está alrededor de 1120º-1160ºC pero esta frontera puede variar dependiendo del documento que estemos consultando.

Dependiendo de la temperatura de maduración se utilizan unos óxidos fundentes u otros.

Entre todos los óxidos fundentes para los vidriados hay algunos, que podemos llamar fundentes activos, que son los responsables de iniciar la fusión. Siempre tiene que estar presente alguno de ellos en la composición de un vidriado. Estos óxidos son los de sodio y el potasio para todo el rango de temperaturas y el óxido de plomo hasta los 1100ºC.  

Junto a los fundentes activos hay otros fundentes complementarios que, aunque son también muy activos, van acompañados de sodio-potasio-plomo en los vidriados. Estos fundentes son el boro (hasta los 1250ºC), el zinc (desde 1150ºC) y el litio. Tan solo el zinc puede realizar ciertos vidriados especiales sin la ayuda de Na-K-Pb entre los 1150 y los 1250ºC. El litio se utiliza para sustituir parcialmente a sodio y potasio pero si su presencia excede del 10% hace que el vidriado se desconche debido a su bajo coeficiente de expansión térmica. En cuanto al boro, tiene muy pocos eutécticos, por lo que se utiliza siempre como complemento de Na-K-Pb y son muy raros los casos en los que actúa como único fundente activo.

Los fundentes alcalinotérreos  sólo actúan como tales cuando se combinan con los fundentes activos. Pertenecen a este grupo el calcio, magnesio, bario y estroncio. Todos ellos comienzan su acción fundente a partir de 1100ºC por lo que suelen ir acompañados de sodio y/o potasio ya que el plomo se volatiliza a estas temperaturas. Los vidriados de alta temperatura se basan en la acción fundente del calcio y el magnesio principalmente, activados por sodio y/o potasio y con la colaboración del zinc. El bario y el estroncio suelen utilizarse para ajustar los valores de viscosidad, tensión superficial, etc.. en estos vidriados.

En este documento se clasifican los vidriados en 5 tramos de temperatura para poder concretar un poco mejor que fundentes se utilizan en cada tramo, pero siempre podemos encontrar vidriados con temperaturas de maduración que se sitúan entre dos de los tramos, o vidriados de alto rango de maduración cuyas temperaturas se distribuyen en hasta tres de los tramos.

Vidriados de muy baja temperatura, entre 605 y 980º (cono 020- 07)

Son vidriados para rakú y otros vidriados asociados a las técnicas de tercer fuego. Suelen ser vidriados de plomo, plomo-boro, álcali-boro o álcali-plomo-boro con poca cantidad de sílice y alúmina. 

Los vidriados para rakú se realizan para temperaturas entre 815 y 960º y tienen un resultado muy variable debido a la acción de la reducción. Cuando estos vidriados se cuecen a temperaturas más altas son muy escurridos.

Vidriados de baja temperatura, entre 980 y 1060ºC (cono 07-04)

Son vidriados que maduran a temperaturas similares al bizcochado de las pastas. En otras publicaciones se consideran vidriados de baja temperatura los que están entre 980 y 1120ºC ya que ese rango comprende prácticamente todas las temperaturas utilizadas en alfarería. 

Se suelen aplicar sobre pastas porosas a base de arcillas rojas o pastas blancas y lozas de baja temperatura. Son vidriados de fritas de plomo (con o sin boro) y alcalinos. Pueden llevar una pequeña cantidad de calcio. El contenido de SiO2 y Al2O3 es suficiente pero no excesivo. El litio puede sustituir parcialmente al sodio o potasio.  

El plomo es el fundente preferido en este rango de temperaturas porque funde sin burbujas y deja superficies lisas mientras que los álcalis ebullen durante la fusión y provocan craquelados. Añadiendo B2O3 se suaviza ese problema. Los vidriados de alfarería suelen ser de plomo y boro y dan superficies muy brillantes, además de soportar cocciones rápidas y con una meseta corta. 

Si el objeto va a utilizarse para contener alimentos, conviene no utilizar plomo, o bien llegar hasta 1120ºC en la cocción del vidriado con plomo y utilizar el máximo posible de alúmina,  sílice y calcio. 

El óxido de calcio es un buen aliado en estos vidriados aunque no se comporta como fundente en este rango de temperaturas sino como endurecedor, formando una buena interfase con la pasta y disminuyendo en parte la solubilidad del plomo. También el boro es muy útil ya que disminuye el coeficiente de dilatación térmica, aporta brillo y resistencia química. 

Vidriados de temperatura media-baja, entre 1.060º y  1.150º (conos 04-3)

Este rango de temperaturas también se suele denominar “vidriados para loza” ya que hay muchos objetos de vajilla y azulejos que se cuecen a estas temperaturas. 

Los fundentes utilizados en este rango de temperaturas pueden ser plomo, álcalis y boro, al igual que en baja temperatura, pero destacan los boro-alcalinos con los que se obtienen muy buenos vidriados transparentes y, como carecen de plomo, se pueden utilizar sin problemas en objetos para uso alimentario. Para objetos decorativos y azulejos, los vidriados de estas temperaturas si suelen llevar plomo.

Los vidriados alcalino-borácicos, sin plomo, pueden llevar también bastante ZnO y CaO que puede provocar la aparición del “velo de boro”.

En este rango de temperaturas las arcillas de baja temperatura alcanzan su madurez y máxima dureza, y las pastas de alta temperatura adquieren ya buenas características cercanas a su madurez. Por tanto, son vidriados que pueden usarse con muchas pastas.

Vidriados de temperatura media, entre 1150 y 1250ºC (conos 3-8)

Son vidriados para pastas de alta temperatura, siendo más duros y longevos que los vidriados de baja.

Los vidriados para temperaturas medias pueden llevar algo de plomo aunque su volatilidad en este tramo de temperaturas limita mucho su uso. Por tanto, lo más común es que estos vidriados sean sin plomo, en los que los alcalinos (sodio, potasio y litio) junto al boro son los fundentes principales. Además se añaden óxido de calcio y óxido de bario para aumentar la resistencia. 

El zinc es también muy utilizado ya que se convierte en un potente fundente en este rango de temperaturas, por lo que puede llegar a convertirse en el fundente mayoritario. Como fundente secundario da mejores resultados en poca cantidad (menos de 0,2 mol)  y potencia la acción de otros fundentes más potentes (como el CaO o los alcalinos).

Las vajillas de loza y gres, productos sanitarios de porcelana china y refractarios  cuecen entre 1120-1280ºC por lo que utilizan mucho estos vidriados de temperatura media. 

Para vajillas se hacen vidriados sin plomo y con poca cantidad de alcalinos para poder aumentar la proporción de calcio y magnesio que aportan resistencia a la abrasión, al rayado y a los ataques químicos, con superficies lisas. Para cocciones en las temperaturas más bajas de este rango también se añade boro. El zinc disminuye la resistencia a los ataques químicos y no es recomendable en vidriados para vajillas.

En este rango de temperatura sigue habiendo una buena paleta de colores disponible.

Vidriados de temperatura alta, entre 1.250 y 1.400ºC (conos 8-14)

En realidad, en esta categoría, la mayoría de los vidriados están por debajo de los 1300ºC. Son vidriados para pastas de gres muy vitrificadas y para porcelanas. Llevan cuarzo, feldespatos y caolín. En estos vidriados de alta temperatura, los fundentes principales son los alcalinotérreos pero siempre van acompañados de alcalinos. Dentro de los alcalinos se emplea principalmente el potasio ya que el sodio se volatiliza a 1275º. 

Estos vidriados son muy duraderos y de gran dureza. La paleta de colores es muy pequeña aunque utilizando técnicas de reducción/oxidación se puede obtener un buen rango de colores.