La porosidad es una medida adimensional y representa la relación entre el volumen vacío y el volumen total de una sustancia o mezcla de sustancias. Sirve como medida clasificatoria de los vacíos reales presentes. Se utiliza en el campo de la ingeniería de materiales y construcción, así como en las geociencias. La porosidad tiene una gran influencia en la densidad de un material, así como en la resistencia cuando fluye a través de un relleno (ley de Darcy).

Originalmente causada por condiciones naturales y en general indeseable, particularmente en la fabricación de sofisticadas piezas de fundición [1], ahora existe también una porosidad artificialmente inducida, y por lo tanto deseable, principalmente en la fabricación de materiales de construcción ligeros. La espuma metálica y el hormigón ligero son ejemplos de porosidad, pero como tales no son objeto de este trabajo.

Los poros son los espacios huecos en el material entre los componentes individuales. La totalidad de las cavidades se llama volumen de los poros. La porosidad absoluta (porosidad total) se define como la relación entre el volumen de los poros y el volumen total por el factor de porosidad.

El volumen de los poros depende de varios factores, como la distribución de los granos (curvas de suma de granos), la densidad de almacenamiento de los granos individuales y la conformación (superficie), así como la falta de uniformidad de la mezcla de granos. Cuanto más distribuida y desigual sea la mezcla de granos, más densa es la densidad de almacenamiento y más regular es la superficie, más baja es la porosidad. Se determina en el laboratorio pesando una muestra saturada de agua y la muestra seca. No todo el volumen de los poros puede ser usado para el movimiento del agua. La parte del agua que se adhiere al grano y no se mueve se llama agua adhesiva. Al disminuir el tamaño del grano, la proporción de agua adhesiva en los poros aumenta significativamente de modo que el volumen de poro utilizable o efectivo para el limo fino / arcilla es inferior al 5%.

Por regla general, los materiales de la cerámica técnica no tienen porosidad abierta y por lo tanto son herméticos al gas. Sin embargo, para algunos materiales, la porosidad es deseable, ya que facilita el control de las cargas térmicas, por ejemplo, o porque se requieren grandes superficies. La porosidad puede crearse de manera selectiva mediante la selección de las materias primas, el proceso de fabricación y, si es necesario, los aditivos. Así, es posible cerrar y abrir poros de diferentes tamaños desde unos pocos mm hasta unos pocos µm. Los métodos de prueba para determinar la porosidad se especifican en la norma DIN EN-623-2.

Los valores característicos de los materiales cerámicos para la resistencia [MPa]¹² se dispersan estadísticamente en función de la composición del material, el tamaño del grano de los materiales iniciales y adicionales, las condiciones de fabricación y el proceso de fabricación. Según el llamado modelo de enlace débil, la distribución de defectos resultante y el llamado defecto crítico (falla) determinan la fiabilidad del componente. Por esta razón, la dispersión entre los diferentes lotes es mayor que la de los lotes individuales.

Unidades de medida para la porosidad de la cerámica

La porosidad sólo puede determinarse en el laboratorio. Al determinar la absorción de agua - en agua hirviendo - el peso de la flotabilidad se compara con el peso seco utilizando una balanza especial. El técnico de laboratorio puede entonces utilizar el aumento de peso para calcular la densidad bruta, que puede ser convertida en porosidad. La ingeniería de procesos para determinar la porosidad está regulada por la norma DIN EN-1217 "Materiales y artículos en contacto con alimentos - Métodos de prueba para la absorción de agua de los artículos de cerámica".

La porosidad en la industria de la porcelana se mide mediante una prueba de absorción (absorción de agua), es decir, un método en el que la estanqueidad del cizallamiento se determina por el volumen de líquido absorbido. Si la absorción es del 0%, se considera que el material está completamente apretado.

¿Qué dice la porosidad sobre la porcelana?

La porosidad de un cuerpo es un criterio importante para la evaluación de  

• la calidad
• la estabilidad
• la capacidad de almacenamiento térmico
• la longevidad
• la idoneidad

de la porcelana. Como regla general: cuanto mejor sea la materia prima y mayor sea la temperatura de cocción, menor será la porosidad del producto.

Es bien sabido que la "porcelana" varía considerablemente de un país a otro y de un fabricante a otro. La composición del cuerpo (materias primas) suele ser difícil de comprender, los sustitutos y los pigmentos son cada vez más populares. En muchos lugares, se utilizan nuevos tipos de minerales y sustancias complementarias para dar a la porcelana todo tipo de nuevas propiedades.

Es bien sabido que la "porcelana" varía considerablemente de un país a otro y de un fabricante a otro. La composición del cuerpo  (materias primas) suele ser difícil de comprender, los sustitutos y los pigmentos son cada vez más populares. En muchos lugares, se utilizan nuevos tipos de minerales y sustancias complementarias para dar a la porcelana todo tipo de nuevas propiedades. En particular, estos son

• una mayor resistencia a la rotura
• colores más claros
• un peso más liviano.
• una mayor estanqueidad

En nuestra determinación de calidad, medimos la porosidad de la porcelana en base a la absorción de agua con un área de 1 qcm y 1 ml de agua en el cuerpo sin esmaltar después de una dura cocción. Este método es suficiente para cumplir con las normas de la industria cerámica y para evaluar el producto. La cantidad de agua absorbida por el cuerpo determina el grado de porosidad. Para mantener la determinación lo más precisa posible, trabajamos según el método de peso utilizando una escala en miligramos - que se determinará antes y después de la absorción del líquido.

La porosidad suele darse como un porcentaje o fracción (fracciones de 1 = 100%) y se designa con la letra de la fórmula Φ. La porosidad total de una muestra está constituida por la suma de los vacíos que están conectados entre sí y con el medio ambiente (porosidad útil) y los vacíos que no están conectados entre sí (porosidad cementada o cerrada).

Comparación de las porosidades de los cuerpos de cerámica

Al evaluar las cualidades de nuestra colección, la porosidad es un elemento importante en la evaluación de la porcelana y los productos de cerámica. Medimos de acuerdo con los siguientes criterios:

La porcelana debe sus propiedades especiales como acumulador de calor a su densidad específica y baja porosidad. Ni la cristalería templada ni el metal pueden almacenar calor pretemplado tanto tiempo como la porcelana. Esto lo hace particularmente adecuado para servir comida caliente. La porosidad de las calidades de la cerámica depende de las materias primas y de su temperatura de cocción.