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Su ogni smalto, come su ogni fritta e su ogni altro vetro, si possono avere tante "informazioni" di carattere fisico misurabili sperimentalmente con gli opportuni strumenti (Fig. 5). Le misure fisiche più utilizzate sono:

Oltre a queste, esiste uno strumento di caratterizzazione molto importante che consiste nel valutare l’aspetto visivo dopo cottura. Esaminiamo tali misure una ad una.

2.1 TENSIONE SUPERFICIALE

La tensione superficiale di uno smalto fuso rappresenta la forza espressa dallo stesso (mN/m) su di una superficie in modo da raccogliersi nella minore area possibile. Più alta è la tensione superficiale, più forte è la tendenza dello smalto a raccogliersi in gocce o isole, a non "bagnare" il biscotto e a trattenere purtroppo le bolle di gas in raffreddamento. Siccome la tensione superficiale dipende dalla composizione del vetro, è possibile calcolare e correggere questo parametro. Si riportano in Fig. 6 i principali fattori per il calcolo della tensione superficiale di uno smalto secondo Dietzel. Ciascun fattore va moltiplicato per la percentuale del relativo ossido; la somma dei prodotti esprime la tensione superficiale in mN/m. Per evitare difettologie da inglobamento di gas, tale valore non dovrebbe superare 300.

2.2 COEFFICIENTE DI DILATAZIONE

Quasi tutti i materiali solidi si dilatano al riscaldamento e si contraggono al raffreddamento, anche gli smalti ceramici. E' possibile definire un coefficiente di dilatazione volumetrico o lineare (1/3 di quello cubico), solitamente indicato con la lettera a, che rappresenta l'aumento di lunghezza subìto dall’unità di lunghezza del materiale per un aumento di temperatura di un grado centigrado, e si misura quindi in ° C -1.Ogni ossido componente il vetro da un contributo specifico e ben definito (anche se influenzato dalla presenza degli altri) alla dilatazione. Alcuni autori hanno perciò cercato di fornire metodi per il calcolo del coefficiente di dilatazione in funzione del singolo contributo di ogni ossido per semplice somma ponderata alla percentuale, o per elaborazione più complessa che tiene conto delle influenze esercitate dagli ossidi gli uni sugli altri. Riportiamo in Fig. 7 i contributi per il calcolo di alcune proprietà fisiche, tra cui il coefficiente di dilatazione, definite ossido per ossido dalla sperimentazione di alcuni autori. E' possibile anche misurare questo importante parametro per via totalmente sperimentale, sottoponendo una barretta dello smalto cotto ad una variazione di temperatura (solitamente da 50 a 400 ° C.) e misurando la lunghezza stessa durante il riscaldamento. Questa operazione si effettua con uno strumento definito dilatometro, che consente di disporre di misure molto significative in quanto riproduce con buona fedeltà quanto avviene all'interno dei forni ceramici.

Ogni smalto ed ogni supporto ceramico su cui è depositato lo strato di smalto ha un proprio coefficiente di dilatazione, definito prevalentemente dalla sua composizione. L’incompatibilità tra le dilatazioni dello smalto e del supporto possono essere causa di rilevanti difetti. Se l’a dello smalto è più alto di quello del supporto nella fase di raffreddamento, lo smalto si contrarrà maggiormente. La tensione che ne deriva potrà essere causa di microfessurazioni nella superficie smaltata, chiamate cavillo. Nel caso contrario lo smalto si troverà in compressione, se questa è molto forte si potrà verificare il distacco e la sovrapposizione dello smalto; in questo caso si parla di scaglia. L’esperienza insegna che è bene operare in condizioni di leggera compressione, anche perché la resistenza alla compressione di uno smalto è circa dieci volte superiore di quella alla trazione. Un’adeguata compenetrazione tra supporto e smalto è comunque indispensabile per avere una buona adesione e scongiurare l’insorgere di cavillo e scaglia. La presenza di uno strato intermedio tra i due può risultare decisiva nel miglioramento della capacità di adesione.

2.3 MICROSCOPIO RISCALDANTE

Una delle più importanti valutazioni fisiche di uno smalto è quella di correlare il suo comportamento con il variare la temperatura, cioè di verificare la sua fusibilità. Questo parametro ci consente ad esempio di stabilire quale deve essere la giusta temperatura di cottura; oppure ci consente di verificare quando lo smalto comincia a rammollire ed a diventare impermeabile al passaggio dei gas provenienti dal supporto.

Per effettuare questa misura ci si avvale di uno strumento chiamato microscopio riscaldante: si tratta di un microscopio nel quale è stato inserito un sistema riscaldante nell’area visiva.

Su questa area viene posto un campione dello smalto di forma parallelepipoidale standard; si osserva come varia la sua forma con l’aumentare della temperatura. In questo modo sono individuabili quattro temperature definibili con un minimo margine di errore:

- temperatura di inizio ritiro il campione inizia a contrarsi

- temperatura di rammollimento il campione inizia ad arrotondare negli spigoli

- temperatura di sfera il campione assume la forma sferica

- temperatura di semisfera il campione si adagia fino a forma semisferica

2.4 VISCOSITA'

La viscosità è una delle proprietà più importanti degli smalti; ad essa è legata la stessa possibilità di ottenimento dello stato vetroso. Questo parametro influenza il comportamento degli smalti durante la cottura. Una corretta diminuzione di viscosità in preriscaldo ed un corretto aumento in raffreddamento sono garanzia dell’assenza di molte difettologie, come pinolatura da trattenimento di gas, ribollitura da diminuzione troppo accentuata del parametro in oggetto. La misura può essere effettuata anche sperimentalmente, per mezzo di un viscosimetro a torsione per misure ad alta temperatura utilizzando un corpo rotante cilindrico in platino immerso nella massa vetrosa sottoposta a raffreddamento, partendo da 1400° C.

2.5 DENSITA'

La densità delle fritte e degli smalti dipende dalla natura degli ioni costituenti, dalle loro rispettive proporzioni e dal modo in cui essi prendono parte alla struttura vetrosa.

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