Influência da curva de cozedura no desenvolvimento de vidrados pretos na porcelana

Mestrado em Engenharia de MateriaisEste relatório descreve o trabalho desenvolvido no estágio realizado na unidade industrial da Vista Alegre S.A., Ílhavo, produtora de porcelana dura. O objetivo do estágio foi identificar a origem e corrigir uma variação de tonalidade no vi-drado preto brilhante observada durante a cozedura. No decorrer do estágio foi analisado um outro problema, com o vidrado branco mate, que apresentava um ligeiro brilho. Caracterizou-se o pigmento preto realizando vários ensaios entre os quais uma análise granulométrica. Esta permitiu observar que a maioria das partículas tem um tamanho inferior a 2 μm. Noutros ensaios, fizeram-se difrações de raios X ao pigmento em cru e após tratamento térmico em diferentes atmosferas, para se ver qual a influência que esta tem no comportamento do pigmento. O pig-mento é composto por NiFe2O4 e apresenta reação na presença de sílica. Quando a atmosfera é redutora, aparece níquel metálico. Realizaram-se en-saios em vidrados com diferentes quantidades de pigmento (de 3 a 8% em massa) e observou-se que a redução na quantidade de pigmento faz com que o vidrado adquira uma cor esverdeada, resultante, possivelmente, da dissolução parcial do pigmento na fase vítrea, que pode ser favorecida pelo reduzido tama-nho das partículas. Foram feitos ensaios para se ver qual a evolução dos vidrados com a tempera-tura. O resultado destes ensaios permitiu verificar que o pigmento preto retarda o desenvolvimento do vidrado. Recorrendo-se a caracterizações microscópicas, nomeadamente SEM e EDS (acoplado ao SEM), foi possível observar o desen-volvimento dos vidrados brancos mate, verificando-se que a cristalização só ocorre acima de 1300 °C. Com base nestes resultados e com o intuito de melhorar as características dos vidrados foram feitas três curvas de cozedura. As diferentes cozeduras permiti-ram concluir que a quantidade de pigmento preto utilizada no vidrado deveria aumentar e desse modo aumentar também o tempo de cozedura (patamar) para que o desenvolvimento do vidrado fosse completo. O vidrado branco mate ne-cessita apenas de um prolongamento no patamar de temperatura máxima. Con-cluiu-se que as variações no vidrado preto brilhante estão associadas à dissolu-ção parcial do pigmento e a um tempo de cozedura reduzido. O estágio serviu, também, para adquirir um conhecimento prático do funciona-mento de uma empresa, ao permitir acompanhar o processo produtivo desde a criação dos moldes até à escolha final da louça, compreender e visualizar a uti-lização dos diversos métodos de conformação das peças, assim como os dife-rentes métodos de aplicação de vidrados, até aos de aplicação de decoração. Este estágio permitiu ainda observar e participar na resolução de pequenos pro-blemas na produção diária da empresa.This report describes the work carried out during the internship at the industrial unit Vista Alegre S.A., Ílhavo, which produces continental porcelain. The objec-tive of the internship was to identify the origin and to correct a tonality variation observed during firing of the bright black glaze. During the internship, another problem related to the brightness of a matte white glaze was also investigated. The black pigment was characterized in several tests, among which a granulo-metric analysis. This allowed to observe that most of the particles have a size smaller than 2 μm. Other tests, namely X-ray diffraction analysis, were carried out on the pigment before and after thermal treatment under different atmos-pheres in order to see the atmosphere influence on the pigment behavior. The pigment is composed by NiFe2O4 and only reacts in the presence of silica. When fired under a reducing atmosphere, metallic nickel was detected. Tests were car-ried out on glazes with different pigment contents (from 3 to 8 wt. %) and it was observed that decreasing the pigment content leads to greenish coloration, likely due to the partial dissolution of the pigment in the vitreous phase, which can be promoted by low particle size. Some tests were performed in order to understand the glaze development with temperature. The results showed that the black pigment delays the glaze devel-opment. Through microscopic characterization, namely SEM and EDS (coupled to SEM) analysis, it was possible to observe the development of the matte white glazes, in which crystallization only occurs above 1300 °C. Based on these results, three firing curves were made aimed at improving the glazes characteristics. The different firings showed that the content of black pig-ment used in the glaze should be increased as well as the dwell time during firing in order to ensure that the glaze development is complete. In the case of the matte white glaze, the results demonstrated that the dwell time must be longer. It was also concluded that the changes observed in the bright black glaze are associated with the partial dissolution of the pigment and with the short firing time. The internship also provided a practical knowledge about the production process of the company, which was followed from the molds production to the final ware sorting. Seeing the various shaping methods available, as well as the different glaze application and decoration methods, was helpful to understand them. Fur-thermore, this internship was also the opportunity to closely follow the company daily routine and allowed the participation on the resolution of the small day-to-day production problems