Bone china é um tipo especial de porcelana que foi primeiramente desenvolvida no Reino Unido e é caracterizada pela alta resistência mecânica, grande alvura e translucidez. É fabricada com uma mistura de matérias-primas composta por aproximadamente 50% de cinza de ossos bovinos calcinados (OBC) e 25% de fundentes, 25% de caulim ou argilas plásticas. A modificação das proporções e tipos das matérias-primas originais, ou seja, a substituição de Cornish stone por feldspato para a fabricação de bone china acarreta numa alteração das proporções óxidos fundentes/SiO2. Quando fabricada com Cornish stone, a composição é de 50:25:25 (OBC:caulim:Cornish stone). A fabricação de bone china nesta proporção com OBC:caulim:feldspato já apresenta uma maior fundência e uma temperatura de sinterização inferior, mas muito próxima, da composição original inglesa. A modificação para a composição 60:20:20 faz com que ocorra um aumento da relação fundentes/SiO2, que leva a uma facilitação da sinterização devido à redução da viscosidade do vidro formado durante o processo. Nesta composição o material sinteriza a 1200 ºC, que é cerca de 80 ºC abaixo da temperatura de queima da composição inglesa original, e apresenta uma microestrutura final muito homogênea e de baixa porosidade.

Bone china is a type of high quality porcelain body first developed in Britain in which calcined cattle bone (bone ash) is a major component (50%), but with also Cornish stone (25%) and kaolin (25%). Whiteness, strength and high translucency are the characteristic features of this ware. Cornish stone acts as a flux in the bone china, melting first and acting as a solvent for the other constituents. In this work Cornish stone was substituted by feldspar as a flux and the mixtures 50:25:25, 50:30:20 and 60:20:20 (Bone Ash:feldspar:kaolin) were sintered from 1000 to 1300 ºC (50 ºC steps). The samples were characterized by X-ray diffraction, mercury porosimetry, scanning electron microscopy, X-ray fluorescence and dilatometry. All samples sintered at temperatures lower than that of original bone china and the 60:20:20 composition presented complete densification at 1200 ºC, 80 ºC lower than the British pottery, and show a homogeneous microstructure.

Ossos bovinos calcinados (OBC) são geralmente utilizados para a fabricação de uma porcelana de alta qualidade conhecida como bone china. Nesses produtos a quantidade de OBC é cerca de 50% do produto. Apesar de o rebanho bovino brasileiro ser um dos maiores do mundo com cerca de 200 milhões de cabeças, grande parte dos resíduos de ossos ainda não é aproveitada. Contudo, é conhecido que o OBC em pequenas quantidades e associado com materiais-primas fundentes, como feldspatos, pode reduzir a temperatura de liquidus e com isso promover a sinterização via fase líquida. A finalidade deste trabalho foi de verificar a potencialidade do uso de OBC como promotor da sinterização de porcelanas fabricadas com o sistema triaxial clássico: caulim, feldspato e quartzo. Foram introduzidas quantidades de 1, 2 e 5% em massa e sinterizadas entre 1100 e 1350 ºC. As amostras foram comparadas com a formulação sem adição de OBC com respeito à limite de resistência e absorção de água, formação de fases por difração de raios X e observações no microscópio eletrônico de varredura. A temperatura de sinterização foi reduzida em 50 ºC para a quantidade de 2% de OBC, porém grande quantidade de porosidade residual pode ser gerada se houver aquecimento demasiado das porcelanas.

Bone ash is typically used as raw material to produce high quality porcelain denoted bone china. The total amount of bone ash is around 50%. With about 200 million head, Brazil has the largest commercial herd of cattle in the world but the bovine bones are not employed in the Brazilian ceramic industry. Nevertheless, additions of bone ash in the raw material composition used in the porcelain fabrication reduce the liquidus temperature and could be an additive for liquid phase sintering. In this work, bone ash was used as a sintering additive in the fabrication of classic porcelain: kaolin, feldspar and quartz. Porcelain was produced containing bone ash (0, 1, 2 and 5%) and sintered from 1100 to 1350 ºC. Water absorption and modulus of rupture were measured and related with the microstructure observation by MEV and phase formation by X-ray diffraction. The sintering temperature was reduced by 50 ºC for 2% of bone ash while the mechanical strength was increased. A high residual porosity was observed for sample with over firing.