Porcelain stoneware tile surface analysis through atomic force microscopy

O porcelanato é um produto cerâmico que apresenta grande expansão na produção, já que possui excelentes propriedades técnicas e um elevado desempenho estético. Para melhorar suas características estéticas, é submetido a um processo de polimento que influencia diversas propriedades de interesse do produto, devido principalmente às mudanças verificadas na rugosidade superficial. Desta forma, a rugosidade foi investigada ao longo do processo de polimento da superfície de porcelanatos esmaltados e não esmaltados (técnicos) e correlacionada com o brilho obtido. Para isso, foi utilizado o Microscópio de Força Atômica (AFM), ideal para medir a rugosidade em escala nanométrica e visualizar a nanotextura de muitos tipos de superfícies de materiais. A parte especular do brilho foi medida por meio do equipamento conhecido por brilhômetro. Os resultados obtidos mostraram que o porcelanato técnico no primeiro estágio analisado é mais rugoso que o esmaltado. No porcelanato técnico a diminuição da rugosidade foi mais acentuada entre os estágios de grit 80 e 1000 e o brilho do produto praticamente dobrou entre o primeiro e último estágio (POLIDO). A aplicação de resina impermeabilizante causou uma diminuição brusca do brilho, sem alterar significativamente a rugosidade. No porcelanato esmaltado a diminuição da rugosidade e o aumento do brilho ocorreram principalmente entre os estágios de grit 600 e 1800. Entre os estágios de grit 1800 e 8000 não foram observadas grandes mudanças na rugosidade, nem tampouco no brilho, mostrando que o polimento torna-se desnecessário a partir do grit 1800. De modo geral, a diminuição da rugosidade ocorreu mais visivelmente nas etapas de polimento com abrasivos de grãos maiores, enquanto os abrasivos de grãos menores deram o brilho final das peças, interferindo pouco na rugosidade. A interpretação dos resultados forneceu subsídios para um melhor entendimento e controle do processo responsável pelas características finais dos produtos esmaltados e técnicos e as diferenças entre estas duas tipologias.The porcelain stoneware tile is a ceramic product that has presented a great increase on production, since it had excellent technical properties and raised aesthetic performance. To improve its aesthetic characteristics, it is submitted to a polishing process that influences a lot of interested properties of the products, due mainly to changes observed on the superficial roughness. In this way, the roughness was investigated throughout the superficial polishing process of the glazed and unglazed (technical) porcelain stoneware tile and it was correlated with the gloss. For this, the Atomic Force Microscope (AFM) was used, being ideal to measure the roughness in nanometer scale and to visualize the nanotexture of many types of surface materials. The specular part of the gloss was measured through the equipment known as glossmeter. The results achieved shown that the technical porcelain stoneware tile in the first stage is more rough than the glazed. On the technical porcelain stoneware tile the roughness reduction was more accented between the grit 80 and 1000 stages, and the gloss was practically double between the first and the last (POLIDO) stages. The surface covering with the polymeric resin reduced significantly the product gloss, without it causes brusque alterations in superficial roughness. On the glazed porcelain stoneware tile the roughness reduction and the gloss increased occurred mainly between the grit 600 and 1800 stages. Between the grit 1800 and 8000 stages had not observed great changes on the roughness or gloss, showing that the polishing becomes unnecessary from the grit 1800. In general way, the gloss reduction occurred more visibly in stages of polishing with abrasives of larger grains, while the abrasives of smaller grains had given the final gloss, intervene poorly in roughness. The results interpretation had supplied subsidies to a better understanding and control of the process responsible for the final characteristics between the glazed and technical products, and the differences between these typologies