Emaux et glaçures céramiques
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Emaux et glaçures céramiques

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Description

Après une présentation claire des notions de base, Wolf E. Matthes approfondit l'ensemble des techniques de glaçures céramiques (grès, faïence, porcelaine...) et rassemble plus de 1 100 formules et toutes sortes de tableaux (couleurs, produits, compositions, unités...) indispensables pour maîtriser cette chimie très particulière qui permet de créer une grande diversité d'objets, des plus ordinaires aux plus beaux.



Livre d'atelier indispensable pour tout céramiste confirmé, cet ouvrage est aussi un manuel clair et très précis pour l'amateur motivé qui veut comprendre l'alchimie mystérieuse de la terre et du feu.




  • Notions de base


  • Recettes et formules de glaçures


  • Tableaux et listes


  • Remerciements

Sujets

Informations

Publié par
Date de parution 07 juillet 2011
Nombre de lectures 556
EAN13 9782212171518
Langue Français
Poids de l'ouvrage 2 Mo

Informations légales : prix de location à la page €. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

Exrait

Wolf E. Matthes
ÉMAUX ET GLAÇURES CÉRAMIQUES
plus de 1100 formules
Traduit de l’allemand par Alexandre Avon
Avec la collaboration de Jean-Claude Canonne, céramiste
Deuxième édition, 2010
En hommage à Fritz Haussmann,
dont j’ai beaucoup appris en des temps difficiles.
À mes élèves et étudiants passés et à venir.
Titre original en langue allemande :
Keramische Glasuren, ein Handbuch mit über 1100 Rezepten , 3 e éd.
Traduction française : Alexandre Avon
avec la collaboration de Jean-Claude Canonne et de Charles Essautier, céramistes
Couverture
Céramiques et photos : Marie Duchesne, Atelier du Roc d’Arguille.
Texte de la page 140 : © Groupe Eyrolles, 2002-2010
Copyright © 1997 Verlagsgruppe Droemer Knaur/vormals Weltbild Verlag GmbH,
Hilblestraße 54, 80636 München, RFA
Copyright © 2010 Hanusch Verlag,
Zeppelinstraße 11, 56075 Koblenz, RFA
Pour l’édition française : Copyright © 2002-2010, Groupe Eyrolles, 61, boulevard Saint-Germain - 75240 Paris Cedex 05
ISBN 978-2-212-12824-6
www.editions-eyrolles.com
En application de la loi du 11 mars 1957 il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le présent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans autorisation de l’Éditeur ou du Centre Français d’Exploitation du Droit de Copie, 20, rue des Grands-Augustins, 75006 Paris.
Avant-propos
À l’origine, j’ai rassemblé le contenu de ce livre pour avoir, réuni sous la main, tout ce dont on a toujours besoin lorsqu’on traite de glaçures de produits céramiques. Cet ouvrage propose au céramiste, au praticien, des suggestions et des points de comparaison ; il permet la consultation d’un grand nombre de données. Ce ne serait pas un luxe s’il pouvait être pour le débutant un aiguillon et un point de départ pour ses propres recherches, et peut-être s’il rafraîchissait la mémoire des anciens ou les aidait à approfondir leurs connaissances.
La deuxième partie se fonde sur des expériences que j’ai pu faire au cours des vingt dernières années ; des amis, des collègues et les étudiants du centre de formation en céramique de Höhr-Grenzhausen ont substantiellement contribué aux expérimentations et aux recherches de cette partie. L’origine des recettes se reconnaît au nom de leur auteur ; les recettes non signées sont les miennes. Lorsque cela m’a paru utile à la compréhension, j’ai restitué des recettes qui s’inspirent d’ouvrages spécialisés. La couche de glaçure vitrifiée est le résultat de nombreux et différents processus qui restent souvent partiellement inconnus, et qui même dans la plupart des cas ne peuvent être contrôlés. Ainsi les conseils, les règles et les analogies que je présente ne sauraient être considérés comme valables dans tous les cas ; ce sont les fruits d’expériences personnelles. L’aspect de la surface cuite est entièrement déterminé par l’ensemble des facteurs suivants : la composition des poteries et la température de cuisson, la composition des ingrédients de la glaçure, l’épaisseur de la couche de la glaçure avant cuisson et le type de surface de la poterie avant l’émaillage, le profil exact de la courbe de cuisson (courbe température/temps), le type d’atmosphère du four, les propriétés des fondants de la glaçure et leur réaction avec le tesson, éventuellement la vitesse d’écoulement des gaz des fumées ou la vaporisation de constituants de la glaçure, l’apparition ou la séparation d’une ou plusieurs phases lors du refroidissement, l’instant et la succession de cristallisations. C’est pourquoi la connaissance d’une recette ne suffit jamais à elle seule, même si elle est d’importance pour les objectifs envisagés.
C’est pour cette raison que le travail des glaçures intéresse toujours le céramiste : il n’est jamais à cours de surprises réjouissantes ou étonnantes. Seules une expérience étendue, sa divulgation et sa connaissance peuvent aider à éviter une frustration dans ce domaine. C’est à cela que mon ouvrage doit contribuer.
À propos du vocabulaire
Si l’allemand utilise essentiellement le mot Glasuren pour désigner indifféremment les revêtements vitreux appliqués sur une céramique, le français connaît plusieurs termes :
– couverte est plus spécifique aux grès et aux porcelaines,
– émail désigne généralement les glaçures colorées, mates, brillantes, à effets, etc., pour toutes températures,
– vernis désigne aussi bien les glaçures au sel (ou salées) de grès (1 300 ˚C) que le vernis au plomb des terres vernissées (1 000 ˚C),
– engobe désigne un revêtement argileux, posé sur le tesson (en général à cru), qui en modifie l’aspect, et est ensuite recouvert par une glaçure,
– glaçure est le terme générique pour tous ces revêtements.
C’est pourquoi la traduction française de cet ouvrage a privilégié ce dernier mot, qui désigne indifféremment les émaux, les couvertes et les vernis.
L’éditeur
Table des matières
L’ AUTEUR : W OLF E. M ATTHES
PARTIE 1. N OTIONS DE BASE
1.1 Structure et propriétés du verre et des cristaux
1.1.1 L’état amorphe
1.1.2 La structure vitreuse
1.1.3 La composition du verre de silice
1.1.4 Les propriétés des verres
1.1.5 L’état cristallin et la structure cristalline
1.1.6 La cristallogenèse
1.2 Les glaçures, revêtements vitreux ou cristallins sur les céramiques
1.2.1 Différences entre verre et glaçure
1.2.2 Propriétés générales du tesson céramique, composition et structure
1.2.3 Propriétés générales des couches de glaçure
1.2.3.1 Glaçures transparentes
1.2.3.2 Glaçures troubles
1.2.3.2.1 Trouble par pigmentation
1.2.3.2.2 Trouble par précipitation
1.2.3.2.3 Trouble par démixtion
1.2.3.2.4 Trouble par formation de phase gazeuse
1.2.3.3 Glaçures cristallisées
1.2.4 Échanges entre le tesson et la glaçure
1.2.4.1 Échanges lors de l’application de la glaçure
1.2.4.2 Mouillabilité du tesson par la barbotine de glaçure
1.2.4.3 Échanges au cours du séchage et de la cuisson
1.2.4.3.1 Perte d’eau au cours du séchage
1.2.4.3.2 Expulsion de constituants gazeux du tesson et de la glaçure au cours de la cuisson
1.2.4.4 Échanges lors de la cuisson de la glaçure
1.2.4.4.1 Formation de bulles
1.2.4.4.2 La fusion des glaçures de frittes
1.2.4.4.3 La fusion des glaçures brutes
1.2.4.4.4 Mouillage du tesson par le liquide et formation d’une intercouche
1.2.4.5 Échanges lors du refroidissement et après solidification
1.2.4.5.1 Cristallogenèse dans le tesson
1.2.4.5.2 Conséquences de la différence de dilatation thermique entre la glaçure et le tesson
1.2.4.5.3 Modifications du tesson après solidification de la glaçure
1.3 Les types de glaçure et la formule de Seger
1.3.1 Classement des glaçures
1.3.2 La composition des glaçures
1.3.3 La formule de Seger
1.3.4 Formules limites
1.3.4.1 Glaçures au plomb
1.3.4.1.1 855 ˚C – 940 ˚C
1.3.4.1.2 940 ˚C – 1060 ˚C
1.3.4.1.3 1 060 ˚C – 1 200 ˚C
1.3.4.2 Glaçures alcalines
1.3.4.2.1 Glaçures alcalines sans bore, 980 ˚C – 1 040 ˚C
1.3.4.2.2 Glaçures boro-alcalines, 1 000 ˚C – 1 180 ˚C
1.3.4.2.3 Glaçures boro-alcalines, 1 180˚C – 1 280˚C
1.3.4.3 Glaçures laiteuses (troubles au SnO 2 )
1.3.4.3.1 Glaçures faïence tendres, riches en plomb et sans bore, 1 000 ˚C – 1 100 ˚C
1.3.4.3.2 Glaçures brillantes contenant du plomb, 1 040 ˚C – 1 200 ˚C
1.3.4.3.3 Glaçures sans plomb, 1 180 ˚C – 1 280 ˚C
1.3.4.4 Glaçures laiteuses sans SnO 2 (riches en ZnO et B 2 O 3 ), 1 000 ˚C – 1 280 ˚C
1.3.4.5 Glaçures brutes ou glaçures de frittes sans plomb
1.3.4.5.1 Glaçures transparentes pour 1 160 ˚C – 1 200 ˚C
1.3.4.5.2 Glaçures pour 1 200 ˚C – 1 280 ˚C
1.3.4.5.3 Glaçures pour 1 280 ˚C – 1 460 ˚C
1.3.4.6 Glaçures au borate de calcium (colémanite)
1.3.4.6.1 Glaçures pour 920 ˚C – 1 080 ˚C
1.3.4.6.2 Glaçures pour 1 120 ˚C – 1 180 ˚C
1.3.4.7 Glaçures mates
1.3.4.7.1 Glaçures mates au zinc, 1 000 ˚C – 1 200 ˚C
1.3.4.7.2 Glaçures mates et lisses zinc-baryum, 1 040 ˚C – 1 280˚C
1.3.4.7.3 Glaçures mates calcium-magnésium, 1 120 ˚C – 1 280 ˚C
1.3.4.8 Glaçures cristallines
1.3.4.8.1 Glaçures cristallines au silicate de zinc, 1080 ˚C – 1 250 ˚C
1.3.4.8.2 Glaçures cristallines au TiO 2 (rutile), 1120 ˚C – 1280 ˚C
1.3.4.8.3 Glaçures cristallines à l’aventurine, 1 000 ˚C – 1250 ˚C
1.3.4.8.4 Glaçures cristallines aux vanadates, tungstates et molybdates, 1 040 ˚C – 1 250 ˚C
1.3.4.9 Glaçures au rouge de nickel, 1 100 ˚C – 1 230 ˚C
1.3.4.10 Glaçures au rouge de chrome, 855 ˚C – 960 ˚C
1.3.4.11 Glaçures au rouge de Chine (glaçures de fritte), 1 080 ˚C – 1 180 ˚C

1.3.4.12 Glaçures « gouttes d’huile » (d’après Frère Daniel de Montmollin), 1 200˚C – 1 300˚C
1.3.4.13 Glaçures Temmoku, 1 200 ˚C – 1 320 ˚C
1.3.4.14 Glaçures pour le grès
1.3.4.14.1 Glaçures pour 1 230 ˚C – 1 300 ˚C
1.3.4.14.2 Glaçures pour 1 250 ˚C – 1 350˚C
1.3.4.14.3 Glaçures pour 1 350 ˚C – 1 460 ˚C
1.3.4.15 Glaçures pour poêle de faïence contenant du plomb, 980 ˚C – 1 120 ˚C
1.3.4.16 Glaçures transparentes pour le grès (généralement des glaçures de frittes), 1 040 ˚C – 1 140 ˚C
1.3.4.17 Glaçures porcelaines transparentes, 1 250 ˚C – 1 460 ˚C
1.4 Les propriétés des glaçures et leur influence
1.4.1 Les propriétés des glaçures à l’état brut, avant cuisson
1.4.1.1 Propriétés des poudres
1.4.1.2 Propriétés des suspensions aqueuses
1.4.1.3 Propriétés des couches de glaçures en cours de séchage et après séchage
1.4.1.3.1 Retrait de la couche de glaçure au séchage
1.4.1.3.2 L’adhérence de la glaçure au tesson
1.4.1.3.3 L’adhésion par prise
1.4.2 Les propriétés des glaçures liquides
1.4.2.1 Généralités
1.4.2.2 Les propriétés du liquide : comportement à la fusion et domaine de température de fusion
1.4.2.2.1 Taille des grains et mélange
1.4.2.2.2 Vitesse de montée en température
1.4.2.2.3 Température de cuisson optimale
1.4.2.2.4 Composition de la glaçure
1.4.2.3 La viscosité de la glaçure fondue
1.4.2.4 La tension superficielle de la glaçure fondue
1.4.2.5 La vaporisation des constituants des glaçures et la formation de produits gazeux
1.4.2.6 Réactions de la glaçure liquide avec l’atmosphère du four
1.4.2.7 Réactions chimiques entre la glaçure et le tesson
1.4.2.8 Démixtion de la glaçure fondue
1.4.2.9 Dévitrification et recristallisation
1.4.3 Les propriétés de la couche de glaçure solidifiée
1.4.3.1 Le coefficient de dilatation thermique
1.4.3.2 La formation de la surface
1.4.3.2.1 Régularité et brillance de la surface
1.4.3.2.2 Surfaces mates et non brillantes
1.4.3.3 La résistance aux sollicitations chimiques
1.4.3.3.1 Résistance à l’eau
1.4.3.3.2 Résistance aux acides et solubilité du plomb
1.4.3.3.3 Résistance aux lessives et aux réactifs fortement basiques
1.4.3.4 La résistance aux sollicitations mécaniques
1.4.3.4.1 Résistance à la compression
1.4.3.4.2 Résistance à la traction
1.4.3.4.3 Résistance aux rayures
1.4.3.4.4 Résistance à l’abrasion ; résistance à l’usure
1.4.3.5 La couleur de la glaçure
1.5 Les ingrédients et leur action dans la glaçure
1.5.1 Généralités
1.5.2 Les composants pour SiO 2 et Al 2 O 3
1.5.2.1 Les composés apportant SiO 2
1.5.2.2 Les composés apportant Al 2 O 3
1.5.3 Les composants pour les fondants PbO, B 2 O 3 et les oxydes alcalins
1.5.3.1 Composants apportant l’oxyde de plomb PbO
1.5.3.2 Composants apportant l’oxyde de lithium Li 2 O
1.5.3.3 Composants apportant l’oxyde de sodium Na 2 O
1.5.3.4 Composants apportant l’oxyde de potassium K 2 O
1.5.3.5 Composants apportant l’oxyde de bore B 2 O 3
1.5.4 Les composants pour les oxydes alcalino-terreux et l’oxyde de zinc
1.5.4.1 Composés apportant l’oxyde de magnésium MgO
1.5.4.2 Composés apportant l’oxyde de calcium CaO
1.5.4.3 Composés apportant l’oxyde de strontium SrO
1.5.4.4 Composés apportant l’oxyde de baryum BaO
1.5.4.5 Composés apportant l’oxyde de zinc ZnO
1.5.5 Les matières premières colorantes
1.5.5.1 Les composés du fer
1.5.5.2 Les composés du cobalt
1.5.5.3 Les composés du cuivre
1.5.5.4 Les composés du manganèse
1.5.5.5 Les composés du chrome
1.5.5.6 Les composés du nickel
1.5.5.7 Les composés du cadmium et du sélénium
1.5.5.8 Les composés de l’antimoine, de l’étain et du titane

1.5.5.9 Substances colorantes rares ou abandonnées
1.5.5.9.1 Les composés de l’uranium
1.5.5.9.2 Les composés du bismuth
1.5.5.9.3 Les composés du molybdène
1.5.5.9.4 Les composés du vanadium
1.5.5.9.5 Les composés de l’or et de l’argent
1.5.5.9.6 Les composés des terres rares praséodyme et néodyme
1.5.6 Substances pour trouble blanc
1.5.6.1 Les composés de l’étain
1.5.6.2 Les composés du zirconium
1.5.6.3 Les composés du titane
1.5.6.4 Les composés de l’antimoine
1.5.6.5 Autres composés opacifiants
1.5.6.5.1 Phosphates de calcium et phosphate de magnésium
1.5.6.5.2 Oxyde de cérium CeO 2
1.5.7 Les roches et autres matières premières minérales, argiles, terres
1.5.8 Les minerais, scories et cendres
1.5.8.1 Les minerais
1.5.8.1.1 Les minerais de fer
1.5.8.1.2 Les minerais de manganèse
1.5.8.1.3 Les minerais de chrome
1.5.8.1.4 Les minerais de cuivre
1.5.8.1.5 Les minerais de titane
1.5.8.2 Les scories
1.5.8.3 Les cendres
1.6 Frittes, pigments, couleurs céramiques, métaux nobles, lustres et verres frittés colorés
1.6.1 Les frittes
1.6.2 Les pigments et couleurs céramiques pour les décors
1.6.2.1 Mode d’action, fabrication, stabilité
1.6.2.2 Les pigments pour la coloration des glaçures
1.6.2.3 Les couleurs sous-glaçures
1.6.2.4 Les couleurs intra-glaçures, pigments pour décors faïences et majoliques
1.6.2.5 Les couleurs sur-glaçures (couleurs fondues ou couleurs de « petit feu ») et émaux colorés, ou émaux de Chine
1.6.2.6 Exemples de recettes de pigments
1.6.3 Les frittes colorées
1.6.4 Les préparations de métaux nobles pour décors sur-glaçures
1.6.4.1 Les préparations brillantes
1.6.4.2 Les préparations liquides d’or, d’argent et de platine à polir
1.6.4.3 Les métaux nobles en poudre
1.6.4.4 La cuisson des préparations de métaux nobles et des lustres
1.6.4.5 Deux recettes
1.6.5 Les lustres colorés
1.6.6 Les solutions aqueuses de sels métalliques
1.7 Le travail sur les glaçures et leurs ingrédients
1.7.1 Concassage et préparation d’ingrédients de glaçures
1.7.2 Confectionner ses frittes soi-même
1.7.3 La confection de la barbotine de glaçure et sa conservation
1.7.4 L’application de la glaçure
1.7.4.1 Application de glaçures par bain ou déversement
1.7.4.2 Application par projection et aspersion
1.7.4.3 Application au pinceau, par tamponnage ou saupoudrage, et par projection dans un champ électrostatique
1.7.4.4 Application sur pièces crues avant cuisson
1.7.4.5 Application de glaçure sur des tessons non absorbants (épais)
1.7.4.6 Application de glaçure par vaporisation à la cuisson
1.7.5 La fabrication d’échantillons de glaçures et de tests de cuisson
1.7.6 Protection de la santé pendant le travail sur les glaçures
1.7.7 Contrôle de qualité des glaçures ; mesure comparative des propriétés des glaçures
1.7.7.1 Contrôle des propriétés à l’état cru
1.7.7.1.1 Détermination de la masse d’un échantillon de matière première en poudre
1.7.7.1.2 Contrôle de la finesse de mouture, en particulier de la teneur en grains grossiers
1.7.7.1.3 Masse volumique et densité de la barbotine de glaçure
1.7.7.1.4 Détermination de la viscosité de la suspension
1.7.7.1.5 Détermination de la masse d’adhésion
1.7.7.1.6 Détermination de l’épaisseur ou de la masse d’application
1.7.7.2 Contrôles des propriétés à l’état liquide
1.7.7.2.1 Détermination de la viscosité du liquide
1.7.7.2.2 Détermination du comportement général à la fusion
1.7.7.2.3 La tension superficielle
1.7.7.2.4 Le domaine de température de fusion ou le domaine d’utilisation
1.7.7.2.5 Le pouvoir dissolvant de la glaçure fondue

1.7.7.3 Contrôle des propriétés pendant ou après solidification et après refroidissement
1.7.7.3.1 Détermination de la dilatation thermique comparée à celle du tesson
1.7.7.3.2 Détermination de la dilatation à l’humidité
1.7.7.3.3 Détermination de la qualité des surfaces
1.7.7.3.4 Contrôle de la stabilité mécanique et chimique
1.7.8. Le calcul des compositions de glaçures
1.7.8.1 Calcul de la formule de Seger à partir de l’analyse chimique
1.7.8.2 Calcul de la masse molaire (M) d’une substance à partir de la formule de Seger
1.7.8.3 Calcul de la formule de Seger à partir de la recette
1.7.8.4 Calcul de la recette à partir de la formule de Seger
1.8 Défauts dans les glaçures
1.8.1 Défauts avant cuisson, dans la barbotine
1.8.1.1 Des ingrédients de la barbotine ou de la glaçure sédimentent rapidement
1.8.1.2 La barbotine est trop fluide (pas assez visqueuse)
1.8.1.3 La barbotine se rigidifie au repos – cela peut ne pas être considéré comme un défaut
1.8.1.4 La barbotine sédimente et durcit au terme d’un repos prolongé et ne redevient plus homogène après agitation
1.8.2 Défauts avant cuisson, pendant l’application et le séchage
1.8.2.1 La couche de glaçure obtenue par bain ou par déversement n’est pas assez épaisse (masse d’application trop faible)
1.8.2.2 La couche de glaçure est trop épaisse à l’application et devient irrégulière (elle sèche trop rapidement)
1.8.2.3 La couche de glaçure se fissure et s’écaille au séchage
1.8.2.4 La couche de glaçure coule et n’adhère pas au tesson
1.8.2.5 La glaçure se réduit en poudre au toucher
1.8.3 Défauts de la glaçure à la cuisson
1.8.3.1 La glaçure ne fond pas totalement
1.8.3.2 La glaçure fondue coule sur les surfaces inclinées ou verticales
1.8.3.3 La glaçure ne forme pas une surface plane ; les irrégularités de l’application, des trous et des bulles sont encore visibles dans la couche de glaçure
1.8.3.4 La couche de glaçure se contracte pour former des îlots ou des gouttes ; elle se retire des bords ou des arêtes
1.8.3.5 Il apparaît des bulles dans la glaçure fluide
1.8.4 Défauts visibles dans la glaçure solidifiée, après refroidissement
1.8.4.1 Fissures capillaires dans la glaçure (tressaillage)
1.8.4.2 Écaillage de la couche de glaçure
1.8.4.3 La glaçure fait éclater la pièce émaillée à l’intérieur
1.8.4.4 Surface de la glaçure avec coups d’épingle et effet de coquille d’œuf
1.8.4.5 Surface de la glaçure mate au lieu de brillante et lisse
1.8.4.6 Surface de la glaçure brillante et lisse au lieu de mate
1.8.4.7 Altération de la couleur de la glaçure ; changement de couleur, décoloration
1.8.4.8 A l’usage, glaçure trop rapidement rugueuse et mate
1.9 Aperçu historique
1.9.1 Proche-Orient, Égypte, Méditerranée orientale
1.9.2 Extrême-Orient, Chine, Corée, Japon
1.9.3 Amérique
1.9.4 Europe centrale jusqu’au début du XX e siècle
PARTIE 2. R ECETTES ET FORMULES DE GLAÇURES
Calculs sur les recettes de glaçures - Rappel
2.0 Généralités
2.1 Glaçures de volatilisation et glaçures au sel
2.1.1 Glaçures de vaporisation obtenues à partir de cendres et d’alcalins sublimés pendant une combustion au bois
2.1.2 Glaçures de vaporisation voulues et involontaires formés à partir d’ingrédients de glaçures vaporisés
2.1.3 Glaçures au sel
2.1.3.1 Composition de la pâte et du tesson pour une glaçure au sel
2.1.3.2 Formation de la glaçure par salage
2.1.3.3 Mode de cuisson pour les glaçures au sel

2.1.3.4 Le salage avec différents mélanges de sels
2.1.3.5 Glaçures supplémentaires pour la cuisson au sel
2.1.3.6 Glaçures de réduction sous cuisson au sel
2.1.3.6.1 Influences des sels
2.1.3.6.2 Influences des oxydes colorants
2.1.3.6.3 Influences du mode de cuisson
2.1.3.6.4 Effets du refroidissement
2.1.3.7 La mise en pratique de la cuisson saline
2.2 Glaçures transparentes
2.2.0 Généralités
2.2.1 Glaçures de frittes et glaçures brutes
2.2.1.1 Glaçures de frittes transparentes et incolores
2.2.1.2 Glaçures transparentes incolores
2.2.2 Glaçures au plomb et glaçures transparentes contenant du plomb (avec B 2 O 3 )
2.2.3 Glaçures alcalines et glaçures aux alcalins et au bore
2.2.3.1 Glaçures alcalines
2.2.3.2 Glaçures aux alcalins et au bore
2.2.4 Glaçures transparentes colorées
2.2.4.1 Glaçures pour poêles en faïence transparentes colorées (riches en plomb)
2.2.4.2 Glaçures transparentes colorées alcalines et boro-alcalines
2.2.4.3 Glaçures transparentes colorées pour grès et porcelaine tendre
2.2.4.4 Autres glaçures transparentes colorées
2.2.5 Glaçures à bas point de fusion pour terre cuite
2.2.6 Glaçures de faïence transparentes
2.2.6.1 Glaçures de faïence transparentes au plomb
2.2.6.2 Glaçures de faïence sans plomb
2.2.7 Glaçures transparentes sur grès
2.2.8 Glaçures de porcelaine transparentes pour porcelaines tendres ou dures
2.2.9 Glaçures transparentes sans plomb pour la vaisselle
2.3 Glaçures opaques brillantes
2.3.0 Généralités
2.3.1 Glaçures brillantes laiteuses ; glaçures de faïence
2.3.1.1 Glaçures troubles à l’oxyde d’étain, avec et sans plomb
2.3.1.2 Glaçures blanches à trouble au zirconium
2.3.1.3 Glaçures blanches troublées à l’oxyde d’antimoine
2.3.1.4 Glaçures blanches troublées à l’oxyde de zinc
2.3.1.5 Glaçures troublées à l’oxyde de titane
2.3.1.6 Glaçures troubles laiteuses brillantes avec plusieurs agents opacifiants ou sans agent opacifiant particulier
2.3.1.7 Glaçures troubles blanches couvrantes à éclat soyeux
2.3.2 Glaçures opaques colorées à surface brillante
2.3.2.1 Glaçures laiteuses colorées aux teintes pastel
2.3.2.2 Glaçures majoliques couvrantes, colorées, au plomb
2.3.2.3 Glaçures sans plomb, opaques, colorées, brillantes
2.3.2.4 Glaçures opaques brillantes avec effets de surface et de couleur particuliers
2.3.2.4.1 Glaçures d’argile opaques brillantes
2.3.2.4.2 Glaçures Temmoku
2.3.2.4.3 Glaçures « fourrure de lièvre »
2.3.2.4.4 Glaçures « gouttes d’huile »
2.4 Glaçures mates et glaçures cristallines
2.4.0 Généralités
2.4.1 Matification par ingrédients non fusibles ou difficilement fusibles
2.4.1.1 Engobes et pâtes vitrifiées
2.4.1.2 Glaçures mates de terres argileuses et de kaolin
2.4.1.3 Glaçures mates riches en silice, matifiées au quartz
2.4.2 Matification par cristallisation partielle ou totale des liquides
2.4.2.1 Glaçures acides matifiées par l’oxyde de titane
2.4.2.2 Les glaçures mates basiques
2.4.2.2.1 Matification par ZnO
2.4.2.2.2 Matification par CaO ou MgO
2.4.2.2.3 Matification par CaO et MgO
2.4.2.2.4 Matification par BaO ou SrO
2.4.2.2.5 Matification par mélanges de CaO avec BaO/SrO, ou de MgO avec BaO/SrO
2.4.2.2.6 Matification par ZnO et BaO
2.4.2.2.7 Matification par ZnO avec CaO/MgO
2.4.2.2.8 Matification par CaO + MgO + ZnO
2.4.2.2.9 Matifications aux alcalino-terreux avec ZnO et TiO 2
2.4.2.3 Glaçures soyeuses
2.4.2.4 Glaçures de vaisselle soyeuses sans plomb
2.4.2.5 Glaçures mates craquelées

2.4.3 Glaçures cristallines
2.4.3.0 La croissance cristalline et ses conditions
2.4.3.1 Glaçures au silicate de zinc en phase cristalline
2.4.3.2 Glaçures cristallines avec ZnO + TiO 2
2.4.3.3 Glaçures cristallines au silicate de zinc et de baryum
2.4.3.4 Glaçures cristallines au rutile
2.4.3.5 Glaçures aventurines
2.4.3.6 Glaçures à phases cristallines chromates, vanadates, molybdates ou tungstates
2.4.3.7 Glaçures à cristaux de silicates alcalins et alcalino-terreux
2.4.3.8 La coloration des glaçures cristallines
2.4.3.9 Préparation, application et cuisson de glaçures cristallines
2.5 Glaçures colorées
2.5.0 Généralités
2.5.1 Glaçures rouges
2.5.1.1 Rouge de chrome
2.5.1.2 Rouge de cadmium et de sélénium
2.5.1.3 Rouge de fer
2.5.1.4 Rouge de cuivre
2.5.1.5 Rouge de nickel
2.5.1.6 Colorations rouges à roses par pigments
2.5.1.6.1 Coloration par des pigments de base Ca-Sn-Cr
2.5.1.6.2 Coloration par des pigments de base Al-Mn
2.5.1.6.3 Coloration par des pigments de base Al-Zn-Cr
2.5.1.6.4 Coloration par des pigments de base Zr-Si-Cd-S-Se
2.5.1.7 Rouge d’uranium
2.5.2 Glaçures orange
2.5.2.1 Coloration orange par le jaune de cadmium et le rouge de sélénium
2.5.2.2 Coloration orange par l’oxyde de fer
2.5.2.3 Coloration orange par l’oxyde d’antimoine, de titane ou de chrome
2.5.2.4 Coloration orange par le chromate de plomb
2.5.2.5 Coloration orange par des pigments spéciaux
2.5.2.6 Coloration orange par des composés de l’uranium
2.5.3 Glaçures jaunes
2.5.3.1 Jaune de Naples : coloration par l’antimoniate de plomb
2.5.3.2 Jaune de cadmium
2.5.3.3 Jaune de chrome
2.5.3.4 Jaune de fer
2.5.3.5 Coloration jaune par TiO 2 (rutile)
2.5.3.6 Coloration jaune par des pigments spéciaux
2.5.3.7 Jaune d’uranium
2.5.3.8 Coloration jaune par des composés de l’argent
2.5.3.9 Coloration jaune par des composés du molybdène
2.5.4 Glaçures vertes
2.5.4.1 Vert de cuivre
2.5.4.2 Vert de chrome
2.5.4.3 Vert de fer
2.5.4.4 Vert de nickel
2.5.4.5 Vert par oxyde de cobalt et oxyde de titane
2.5.4.6 Coloration verte par des pigments spéciaux
2.5.4.7 Coloration vert céladon pour cuisson oxydante
2.5.5 Glaçures bleues
2.5.5.1 Bleu de cobalt
2.5.5.2 Bleu de cuivre ou « bleu égyptien »
2.5.5.3 Bleu de nickel
2.5.5.4 Bleu de titane
2.5.5.5 Bleu par voile au bore
2.5.5.6 Coloration bleue par des pigments spéciaux
2.5.6 Glaçures violettes
2.5.6.1 Violet de manganèse
2.5.6.2 Violet de cobalt
2.5.6.3 Violet de nickel
2.5.6.4 Coloration violette par des pigments roses + oxyde de cobalt
2.5.6.5 Coloration violette par des pigments spéciaux
2.5.6.6 Violet de cuivre et de titane
2.5.7 Glaçures brunes
2.5.7.1 Brun de fer
2.5.7.1.1 Brun de fer par adjonction d’oxyde de fer à la glaçure incolore
2.5.7.1.2 Brun de fer par argiles rouges après cuisson, ou par basaltes
2.5.7.2 Brun de manganèse
2.5.7.3 Brun de nickel
2.5.7.4 Brun de rutile
2.5.7.5 Coloration brune par un mélange de différents oxydes colorants
2.5.7.6 Coloration brune par des pigments spéciaux

2.5.8 Glaçures noires et grises
2.5.8.1 Noir de fer
2.5.8.2 Coloration noire par l’oxyde de fer et de manganèse
2.5.8.3 Noir de manganèse
2.5.8.4 Noir de cuivre
2.5.8.5 Coloration noire par association d’oxydes colorants
2.5.8.5.1 Colorations noires obtenues sans oxyde de chrome et sans oxyde de manganèse
2.5.8.5.2 Colorations noires obtenues avec l’oxyde de chrome mais sans oxyde de manganèse
2.5.8.5.3 Colorations noires au manganèse
2.5.8.6 Coloration noire par des pigments spéciaux
2.5.8.7 Gris de nickel et de cobalt
2.5.8.8 Gris d’étain et d’antimoine
2.5.8.9 Coloration grise par des pigments spéciaux
2.5.9 Glaçures jaune claire, beiges et crème
2.6 Glaçures pour cuisson réductrice
2.6.0 Généralités
2.6.0.1 Glaçures typiques pour cuisson réductrice
2.6.0.2 La cuisson des glaçures pour réduction
2.6.0.3 Réduction dans un four électrique
2.6.0.4 Effets du refroidissement
2.6.1 Glaçures de réduction incolores, semi-opaques, blanches, mates
2.6.2 Glaçures de réduction rouges au cuivre
2.6.3 Glaçures de réduction vertes au fer
2.6.3.1 Glaçures céladon transparentes, brillantes et sans fissure
2.6.3.2 Glaçures céladon transparentes et brillantes, avec un réseau craquelé
2.6.3.3 Glaçures céladon brillantes, semi-opaques à opaques
2.6.3.4 Glaçures céladon soyeuses à mates
2.6.4 Glaçures de réduction brunes, noires ou grises
2.6.4.1 Glaçures noires ou brun sombre
2.6.4.2 Glaçures de réduction grises
2.6.5 Autres glaçures pour cuisson réductrice
2.6.5.1 Glaçures bleu de titane
2.6.5.2 Glaçures de réduction incolores ou colorées
2.6.6 Glaçures lustrées
2.7 Glaçures issues de matières premières déterminées
2.7.1 Glaçures de roches magmatiques et sédimentaires
2.7.1.1 Glaçures de basalte et glaçures de roches éruptives basiques
2.7.1.2 Glaçures de trass
2.7.1.3 Glaçures de poudre d’anorthite
2.7.1.4 Glaçures de pierre ponce ou de phonolithe
2.7.1.5 Glaçures de granite ou de syénite néphélinique
2.7.2 Glaçures de roches sédimentaires - glaçures d’argile
2.7.2.1 Glaçures d’argile de couleur claire
2.7.2.2 Glaçures d’argile jaunes à brun-jaune
2.7.2.3 Glaçures d’argile brun-verdâtre à brun-rougeâtre
2.7.2.4 Glaçures d’argile brun clair à brun foncé
2.7.2.5 Glaçures d’argile brun-noir à noires
2.7.2.6 Glaçures de poudre de schiste
2.7.2.7 Glaçures d’argile au sel (cuisson réductrice)
2.7.3 Glaçures de cendres
2.7.4 Glaçures de feldspaths
2.7.5 Glaçures au ciment ou à ingrédients solubles
2.7.5.1 Glaçures au ciment
2.7.5.2 Glaçures à ingrédients solubles
2.8 Glaçures pour productions céramiques déterminées
2.8.1 Glaçures pour céramiques de construction poreuses, à basse température de cuisson, pour terres cuites de 980 ˚C à 1 120 ˚C
2.8.2 Glaçures pour poêles en faïence et terres cuites, 1 040 ˚C à 1 120 ˚C
2.8.3 Glaçures pour carreaux muraux et poterie, 1 040 ˚C à 1 140 ˚C
2.8.4 Glaçures pour brique hollandaise, plateaux de découpe et carrelages, 1 140 ˚C à 1 250 ˚C
2.8.5 Glaçures pour vaisselle utilitaire de grès ou de poterie, 1 120 ˚C à 1 280 ˚C
2.8.6 Glaçures pour poterie céramique grossière et céramique de construction à grand format, 1 180 ˚C à 1 280 ˚C – 1 300 ˚C

2.8.7 Glaçures pour céramiques de sanitaires, vitréous ou argile réfractaire, 1 180 ˚ C à 1 280 ˚ C
2.8.8 Glaçures pour porcelaines, 1 200 ˚ C à 1 300 ˚ C
2.8.9 Glaçures pour décors spéciaux
2.8.9.1 Glaçures pour décors avec engobes et colorations sous-glaçures
2.8.9.1.1 Glaçures brillantes et transparentes
2.8.9.1.2 Glaçures mates semi-transparentes
2.8.9.2 Glaçures pour décors intra-glaçures
2.8.9.3 Recettes pour superposition de glaçures
2.8.9.3.1 Sous-glaçures
2.8.9.3.2 Sur-glaçures
2.9 Glaçures à propriétés particulières ; glaçures à effets
2.9.1 Glaçures pour très basses températures de cuisson – glaçures Raku – 815 ˚ C à 960 ˚ C
2.9.2 Glaçures à très faible viscosité ; glaçures coulantes
2.9.3 Glaçures à très forte viscosité ; glaçures amortissantes
2.9.4 Glaçures à grande tension de surface ; glaçures « peau de serpent »
2.9.5 Glaçures à forte viscosité et formation de bulles ; glaçures cratérisées
2.9.6 Glaçures à grand coefficient de dilatation thermique ; glaçures craquelées
2.9.7 Glaçures à très faible coefficient de dilatation thermique
2.9.8 Glaçures tachetées et mouchetées
PARTIE 3. T ABLEAUX ET LISTES
3.1 Classification périodique des éléments
3.2 Masses atomiques et moléculaires des éléments, des composés et des minéraux ; propriétés importantes
3.3 Composition de quelques frittes
3.3.1 Frittes DEGUSSA
3.3.2 Frittes REIMBOLD & STRICK ( R & S )
3.3.3 Frittes FERRO
3.3.4 Frittes MONDRÉ & MANZ ( M & M )
3.3.5 Frittes TEGO
3.4 Composition d’argiles, de kaolins, de feldspaths et d’autres ingrédients
3.4.1 Argiles et kaolins
3.4.2 Feldspaths et fondants analogues
3.4.3 Ingrédients de substitution aux feldspaths, fondants minéraux
3.4.3.1 Substances au lithium
3.4.3.2 Produits de substitution des feldspaths
3.4.3.3 Roches basiques, ingrédients riches en CaO et MgO, divers
3.4.4 Analyses de cendres
3.4.5 Adresses de fournisseurs
3.4.6 Composition de quelques feldspaths et ingrédients anglais et américains
3.4.6.1 Feldspaths potassiques
3.4.6.2 Felspaths sodiques
3.4.6.3 Feldspaths au lithium
3.4.6.4 Composition de quelques matières premières argileuses américaines typiques
3.5 Composition des cônes de Seger
3.6 Électrolytes, adjuvants de glaçures, peintures
3.6.1 Électrolytes
3.6.1.1 Peptisateurs minéraux
3.6.1.2 Peptisateurs organiques
3.6.1.3 Floculants et coagulants
3.6.2 Adjuvants de glaçures et peintures
3.6.2.1 Peintures et adjuvants pour décors et peintures sous-glaçures
3.6.2.2 Durcisseurs de glaçures
3.6.2.3 Peintures et adjuvants pour couleurs et peintures sur-glaçures
3.6.2.4 Adjuvants pour procédés d’évidage, de découvrage et de sérigraphie
3.6.2.5 Adjuvants et stabilisants pour suspensions aqueuses
3.7 Mélanges eutectiques
3.7.1 Systèmes binaires
3.7.2 Systèmes ternaires

3.8 Températures de fusion et de décomposition en ˚C (arrondies)
3.8.1 Éléments simples et métaux
3.8.2 Oxydes
3.8.3 Hydroxydes et chlorures
3.8.4 Silicates
3.9 Possibilités de coloration et tableaux de couleurs
3.9.1 Colorations d’engobes
3.9.2 Colorations de glaçures
3.9.2.1 Tableau des colorations par mélanges d’oxydes
3.9.2.2 Coloration dans les glaçures riches en plomb, 1 000 ˚C à 1 200 ˚C
3.9.2.3 Coloration dans les glaçures riches en alcalins, 940 ˚C à 1 040 ˚C
3.9.2.4 Coloration dans les glaçures boro-alcalino-terreuses, 1 120 ˚C à 1 230 ˚C
3.9.2.5 Coloration dans les glaçures boro-calciques, 1 040 ˚C à 1 120 ˚C
3.9.2.6 Coloration dans les glaçures de feldspaths 1 160 ˚C à 1 250 ˚
3.9.2.7 Possibilités de couleurs sous cuisson réductrice
3.10 Quantités et masses
3.10.1 Dénombrement
3.10.2 Unités de longueur
3.10.2.1 Tableau de comparaison des longueurs
3.10.3 Unités de volumes
3.10.4 Masses
3.10.5 Unités de mesure et de masse particulières, anciennes ou sorties de l’usage légal
3.10.6 Unités de longueurs anglaises et américaines
3.10.7 Mesures de masses anglaises et américaines
3.10.7.1 Système avdp
3.10.7.2 Système troy (pour métaux et pierres précieuses)
3.10.7.3 Système des apothicaires (pour les drogues)
3.10.8 Mesures anglaises et américaines de volumes
3.10.8.1 Pour les substances sèches
3.10.8.2 Pour les liquides
3.10.9 Tableau comparatif pour la mesure de températures
3.10.10 Températures de chute des cônes de Seger
3.10.11 Tableau comparatif des Buller’s Ringe
3.11 Tableaux comparatifs de tamisage
3.12 Bibliographie
3.13 Périodiques et publications spécialisées
Adresses utiles
3.14 Index des mots-clefs
L’auteur : Wolf E. Matthes
Né en 1933, Wolf E. Matthes obtient son baccalauréat en 1952 puis entreprend une formation de tourneur de bois et de potier-céramiste à l’École d’artisanat d’art de Münster. Il travaille en tant que compagnon potier à la fabrique H. Haussmann, à Uster, en Suisse. En 1967, il étudie sous la direction d’Hubert Griemert à l’École nationale de céramique de Höhr-Orenzhausen et passe avec succès son diplôme de maîtrise. Il y suit également la formation d’ingénieur en céramique, avant d’exercer la profession au laboratoire central de la fabrique Keller & C ie , à Frick, en Suisse.
De 1970 à 1998, Wolf E. Matthes enseigne à l’École de création et de technique céramiques de Höhr-Grenzhausen, à l’école spécialisée de Wiesbaden et à l’IUT de Coblence, les disciplines suivantes : dessin d’assemblage ; construction de four et techniques de combustion ; technologie générale de la céramique ; développement de masse ; développement, utilisation et création de glaçures ; techniques de décoration et de façonnage ; création de vases. Dès le début de son professorat, il s’est intéressé aux nouvelles possibilités qu’offrait la technique traditionnelle de combustion au sel. Il a effectué plusieurs voyages d’études en Europe et participe régulièrement aux séminaires organisés par le centre artistique de Bosener Mühle.
Wolf E. Matthes dirige parallèlement son propre atelier de vases céramique et de céramique en bâtiment et mène à titre personnel des recherches dans le domaine de l’histoire de la technique de la céramique relatives aux décors, aux glaçures et aux techniques de combustion, en particulier celle de la combustion au sel.
Partie 1
Notions de base
1.1  Structure et propriétés du verre et des cristaux
1.2  Les glaçures, revêtements vitreux ou cristallins sur les céramiques
1.3  Les types de glaçure et la formule de Seger
1.4  Les propriétés des glaçures et leur influence
1.5  Les ingrédients et leur action dans la glaçure
1.6  Frittes, pigments, couleurs céramiques, métaux nobles, lustres et verres frittés colorés
1.7  Le travail sur les glaçures et leurs ingrédients
1.8  Défauts dans les glaçures
1.9  Aperçu historique
1.1 Structure et propriétés du verre et des cristaux
Puisque dans le domaine des céramiques sont utilisées comme glaçures des couches de verres transparentes et des couches cristallines opaques, il est utile de s’attacher à l’état amorphe et aux propriétés des substances cristallines.
1.1.1 L’état amorphe
La matière existe sous différents états plus ou moins condensés : gaz, liquides et solides.
Les solides cristallisés sont caractérisés par une structure ordonnée. Les atomes et les ions constitutifs des solides ont, à toute température supérieure au zéro absolu (0 K, soit – 273,15 °C), un mouvement propre dont la vitesse et l’amplitude augmentent avec la température. Si leur mouvement propre est tel que les liaisons du réseau cristallin se rompent, le solide atteint son point de fusion : il devient liquide et perd sa structure ordonnée. Le mouvement atomique n’en est pas pour autant suffisamment important pour que toute force de liaison disparaisse. C’est seulement à l’état gazeux, à des températures supérieures au point de vaporisation (ou d’ébullition) du corps, que toutes ses liaisons interatomiques ont complètement disparu et que les atomes (ou les ions) se déplacent librement.
Du point de vue de sa structure et de ses propriétés, le verre est un état intermédiaire entre les liquides et les solides : il s’agit d’une substance amorphe. Dans la nature, il existe très peu de substances naturelles possédant la structure du verre ou constituées d’une proportion plus ou moins importante de verre, comme par exemple l’obsidienne, les tectites, la pierre ponce ou les « scories » volcaniques.
Les verres que nous connaissons – en plus des verres minéraux oxydes et non oxydes, il existe notamment des verres organiques constitués de matières plastiques – se forment généralement par refroidissement rapide de mélanges fusibles, de sorte que la répartition désordonnée et isotrope des constituants du liquide (atomes, groupes d’atomes, ions de différents éléments) soit conservée, ces éléments n’ayant pas le temps de s’ordonner pour former un arrangement régulier dans l’espace, ou parce que le mouvement nécessaire à cette réorganisation rencontre une résistance trop importante du fait de la haute viscosité du liquide.
Le refroidissement lent d’un liquide en dessous de son point de fusion a généralement pour conséquence une solidification sous forme cristalline avec l’obtention d’une structure ordonnée.
Mais si les verres et les glaçures que nous connaissons – formés à partir de mélanges fusibles silicatés – se solidifient si facilement sous forme de verres plutôt que de cristaux, c’est parce que ces mélanges fusibles, en raison de leur teneur en SiO 2 , ne sont pas fluides mais très visqueux, et que lors de leur refroidissement, l’écoulement devient très vite si lent qu’aucun ordre cristallin ne s’établit.
La viscosité est une caractéristique des liquides qui dépend fortement de la température, mais également de la taille des molécules ou groupes d’atomes fortement associés constituant le liquide (des forces de liaison entre les ions et les atomes dans le liquide). La viscosité des liquides et des mélanges fusibles décroît quand la température augmente.
La plupart des mélanges fusibles présentent une viscosité comparable à celle de l’eau, de l’ordre de 10 -2 Pa.s, et sont par conséquent fluides. C’est pourquoi en refroidissant, une cristallisation rapide peut survenir en dessous du point de fusion. Mais quelques substances forment des liquides visqueux. Lors de leur refroidissement une cristallisation peut également survenir, mais à une vitesse considérablement réduite.
Valeurs des viscosités de différents liquides : Substance Point de fusion (°C) Viscosité du liquide (Pa.s) Eau, H 2 O 0 2.10 -2 (= 0,02) Chlorure de lithium, LiCl 618 2.10 -2 (= 0,02) Sodium métallique, Na 98 10 –2 (= 0,01) Fer métallique, Fe 1535 7.10– 2 (= 0,07) Oxyde de bore, B 2 O 3 450 10 4 (= 10 000) Silice, SiO 2 1720 10 6 (= 1 000 000) Glaçures cuites à 900 à 2.10 –2 à température optimale 1200 2.10 3 Verres fondus dans le domaine 400 à de transformation 700 10 12 Verre à température ambiante 10 20


Figure 1.
Un diagramme volume/température peut mettre en évidence ce qui se passe lors de la solidification d’une substance à l’état amorphe ou à l’état cristallin (fig. 1). Lors du refroidissement d’un liquide depuis la température de départ, correspondant au point D, le volume du liquide diminue jusqu’au point S. Si le refroidissement s’opère suffisamment lentement et que l’on est en présence de germes de cristallisation, le liquide cristallise à la température de solidification T S . Le volume diminue alors rapidement de S à C ; ensuite, quand on continue à le refroidir, le solide cristallin se contracte suivant la ligne C-C’. Mais si le refroidissement est très rapide ou si le liquide initial est très visqueux, aucune cristallisation ne se produit à T S , le volume du liquide surfondu diminue continûment au-delà du point S jusqu’à la température T G (température de transition vitreuse), à laquelle le liquide très visqueux se solidifie. On appellera le point G « point de transformation », et T G « température de transformation ».
Après le point G, le volume de la substance vitreuse continue à décroître en refroidissant, mais moins qu’au-dessus de la température de transformation. Selon la vitesse de refroidissement et la composition, la température correspondant au point d’inflexion G varie, de sorte que l’on parle plutôt de domaine de transformation (domaine de transition vitreux).
Dans le domaine G’–G, le solide est un verre ; dans le domaine G–S, c’est un liquide surfondu (visqueux) ; dans le domaine S–D, nous avons affaire à un véritable liquide.
1.1.2 La structure vitreuse
La structure des verres, contrairement à celle des substances cristallines, est désordonnée, isotrope, et aucun réseau régulier ne peut par conséquent être visualisé, comme pour les cristaux, par diffraction des rayons X. La connaissance de la structure vitreuse s’appuie davantage sur des hypothèses et des techniques d’investigation de l’ordre local dans les matériaux (comme l’IR – infrarouge –, la spectroscopie XAFS – XRay Absorption Fine Structure –, etc.). D’ailleurs, la structure vitreuse dépend de la température, la composition du verre, et du mode de chauffage (parfois de refroidissement) utilisé.
On admet généralement que les verres de silice se composent d’un réseau désordonné bidimensionnel ou tridimensionnel de groupements SiO 4 – et BO 3 – , dans lequel ces groupes sont liés soit par des ponts ioniques O 2– , soit par des cations ; de cette manière se forment des structures en mailles partiellement ouvertes, partiellement fermées, dans les trous ou sur les lacunes desquelles d’autres atomes ou d’autres ions peuvent s’insérer.
Les éléments de grand rayon ionique (on se reportera à la figure 2, p. 21) comme Na, K, Pb, Ba, « élargissent » la structure, la rendent poreuse et moins solide, et fragilisent des liaisons ; c’est pourquoi ils agissent comme des « fondants » en diminuant le point de fusion et en abaissant la viscosité du liquide. À l’inverse, les ions des éléments Si, Al, B, qui forment le verre, agissent comme renforts du réseau et comme stabilisants dans le liquide et le verre solidifié. Les propriétés des verres et des glaçures dépendent donc considérablement de la structure vitreuse. Il semble exister de nombreux systèmes structuraux différents. L’arrangement des entités oxydées dans les structures vitreuses est souvent inconnu. Différents schémas structuraux montrent des hypothèses (fig. 3, 4, 5, 6, p. 22).
Pour plus de renseignements, on se reportera à Vogel, Struktur und Kristallisation der Gläser, Hinz, Silikate , Petzold & Hinz, Silikatchemie, et Scholze, Le Verre .



Figure 2. Exemples de structures vitreuses (d’après Ramdohr Paul et Hugo Strunz, voir bibliographie).

Remarque : Dans chaque tétraèdre Si0 4 , l’atome d’oxygène lié uniquement à l’atome de silicium a été supprimé sur les figures 3,4 et 5.

Figure 3. Représentation tridimensionnelle schématique des différentes structures Si0 2 : On doit se représenter les ions sodium situés sur un autre niveau.


Figure 4. Représentation schématique de la structure d’un verre borosilicate en coupe tridimensionnelle (d’après Lawrence).

Figure 5. Représentation schématique de la structure d’un verre sodosilicate en coupe tridimensionnelle (d’après Lawrence). On doit se représenter les ions sodium situés sur un autre niveau.

Figure 6. Représentation schématique de l’emplacement des ions Pb 2+ , Al 3+ et Na + dans la structure d’un verre silicate (d’après Holoway), faisant apparaître la porosité ou la compactibilité du réseau. Cette représentation ne prend pas en considération la géométrie spatiale et ne se rapporte qu’au comportement chimique.

1.1.3 La composition du verre de silice
En dehors des verres organiques et des verres minéraux particuliers (verres d’arséniates, de germanates, de phosphates, etc.), ce sont surtout les verres de silice oxydés (verre au sens général du terme) qui ont des propriétés intéressantes.
Le dioxyde de silicium, SiO 2 , communément appelé silice, est le principal constituant du verre de silice. Le verre de silice pure, ou verre de quartz, surpasse par ses propriétés tous les autres verres connus. En effet, il est extrêmement résistant aux attaques chimiques et résiste aussi à des températures élevées car il a un très faible coefficient de dilatation thermique (5,4.10 -7 K -1 ) et affiche une température de liquéfaction très élevée. Comme SiO 2 a un très haut point de fusion (env. 1720 °C), on lui ajoute des oxydes, qui abaissent son point de fusion pour que le mélange réalisé fonde vers 800-1200 °C. Ces oxydes sont B 2 O 3 , PbO, Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, MnO, CoO, CuO, etc. Ces ajouts modifient également d’autres propriétés du liquide et du verre solidifié. Ainsi, la nature et les proportions des oxydes dans le verre ou dans la glaçure jouent un rôle essentiel.
Les verres alcalins purs, – donc constitués uniquement de Na 2 O, K 2 O et SiO 2 –, sont facilement solubles dans l’eau, et par conséquent ne sont pas utilisables.
En revanche, les verres à base de plomb, constitués de PbO et SiO 2 , ne sont pas solubles dans l’eau, mais sont mous et facilement attaqués par les acides. L’ajout de Al 2 O 3 et B 2 O 3 , CaO et MgO ou BaO, etc., rendent ces verres stables et résistants aux sollicitations mécaniques et aux attaques chimiques (tableau ci-dessous).
SiO 2 et B 2 O 3 servent de charpentes pour le verre. Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, CaO, SrO, BaO, PbO sont des modificateurs du réseau structurel du verre. Seuls, ils ne peuvent pas former de verres, mais modifient considérablement les propriétés du liquide et du verre solidifié s’ils sont présents dans le réseau vitreux. Al 2 O 3 , TiO 2 , SnO 2 , ZrO 2 , MgO peuvent partiellement remplacer SiO 2 dans la structure vitreuse et agissent dans ce cas comme charpentes du réseau, dans le cas contraire jouent le rôle de modificateurs du réseau. ZnO, FeO, Fe 2 O 3 , CoO et NiO peuvent avoir le même effet.
Les oxydes utilisés dans les verres sont les suivants :

Composition de verres commerciaux, pourcentages massiques (d’après Rawson et Hinz)


1.1.4 Les propriétés des verres
Les verres sont des matériaux compacts, physiquement homogènes, amorphes, et solides à température ambiante. Ils se présentent comme des liquides solidifiés (non cristallins), dont la structure atomique est désordonnée, et ont ainsi les mêmes propriétés dans toutes les directions de l’espace (isotropie). L’isotropie est également une propriété caractéristique des liquides. De la même façon que les liquides, les verres peuvent s’écouler sous des pressions élevées.
Les autres conséquences de la structure désordonnée des verres sont la fusion et la solidification réversibles lors de la transition de l’état solide à l’état liquide et inversement. La transition se produit dans une gamme étendue de températures, dans laquelle le verre a un comportement plastique (on peut le déformer). Les verres n’ont donc pas de point de fusion bien défini comme en ont les substances cristallines, par exemple les métaux ; ils possèdent un domaine de ramollissement et de fusion. Les verres ne sont pas clivables et présentent une surface de rupture non homogène, comme celle d’un coquillage. Ils deviennent généralement des liquides très visqueux lors de leur fusion. Mais selon leur composition, la viscosité varie très différemment avec la température.
En se solidifiant, les verres sont généralement des matériaux transparents, mais des exceptions existent. Les verres de silice peuvent, avec certaines compositions et moyennant des recuits – plusieurs recuits courts ou un recuit prolongé – au-dessus du domaine de transition vitreuse, perdre leur caractère vitreux et des cristaux d’une composition déterminée apparaissent alors. Même si le réseau reste parfois essentiellement vitreux, la présence de petits cristaux peut modifier radicalement les propriétés de ce matériau alors appelé « vitrocéramique ».
Les propriétés optiques d’un verre, sa densité, sa dureté, sa résistance à la compression et à l’étirement, sa résistance aux attaques chimiques et son coefficient de dilatation thermique, ainsi que les propriétés de sa phase liquide, peuvent être influencées de façon très variable par la composition du verre et sa structure. Cela concerne également les verres fondus utilisés comme revêtement sur des céramiques, servant ainsi de glaçure.
Les verres de silice et les glaçures sont, selon leur composition, de plus ou moins bons isolants électriques, mais dont la résistivité électrique décroît rapidement quand la température augmente (voir dans la bibliographie : Scholze).
1.1.5 L’état cristallin et la structure cristalline
La plupart des matériaux solides sont cristallins. Les liquides ont tendance, lorsqu’ils se solidifient, à adopter l’état de plus faible énergie libre, à savoir l’état cristallin, parce qu’il s’agit de l’état le plus stable. Lors de la cristallisation, de l’énergie est libérée (en général) sous forme de chaleur, comme on peut le noter lors du gâchage du gypse.
Dans un cristal, les briques élémentaires des matériaux – les atomes, ions, molécules ou groupes d’atomes – sont disposées selon un arrangement périodique tridimensionnel régulier, correspondant à la composition chimique de l’oxyde ; nous la décrivons au moyen d’une représentation claire par une structure en réseau (réseau dans l’espace avec strates). La plus petite unité structurelle répétitive, à partir de laquelle un cristal se construit par juxtaposition, est une unité élémentaire du réseau cristallin appelée « maille ». Sa taille et sa forme, spécifiques pour chaque structure cristalline, peuvent être déterminées à l’aide d’une analyse aux rayons X.
Si l’on représente schématiquement les atomes et les ions comme des sphères de différentes tailles, il existe plusieurs possibilités de représenter leur empilement dense ou poreux dans l’espace. De cette façon, différents types de réseaux tridimensionnels peuvent être élaborés.
Un empilement dense, une structure en réseau serré avec de petits espacements entre les strates du réseau et les briques élémentaires engendrent une grande stabilité pour le matériau, une grande dureté, une bonne résistance aux agents chimiques, un point de fusion élevé, une densité élevée, etc. Un empilement poreux, avec de grands interstices au sein du réseau, la formation de couches nettement distinctes d’empilements de densités différentes, impliquent des liaisons moins fortes, des ruptures faciles, et donc un point de fusion plus bas, etc. (fig. 7, 8, 9).
Les cristaux sont des solides délimités par des surfaces planes, homogènes et anisotropes. Contrairement aux verres, ils présentent souvent en effet des propriétés physiques différentes selon les trois directions de l’espace (anisotropie). Leur forme est souvent spécifique ( habitus ), par exemple en filaments, en aiguilles, en plaquettes… Cette forme est généralement due aux conditions extérieures lors de la formation des cristaux. Des cristaux totalement et parfaitement formés nécessitent une croissance lente et sans contrainte.
Pour en savoir plus sur la cristallographie, voir Ramdohr & Strunz, Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie , où l’on trouvera des illustrations claires.

1.1.6 La cristallogenèse
Des cristaux peuvent se former à partir de substances liquides, mais aussi à partir de solutions aqueuses (et même à partir de gaz) lorsque ces dernières sont refroidies d’une certaine façon ou sursaturées. Lors d’un refroidissement, des « germes cristallins » se forment par apparition de centres d’ordonnancement, là où quelques atomes ou quelques ions s’ordonnent, par hasard ; les germes de cristallisation poursuivent spontanément leur croissance pour former des cristaux dès l’instant où ils ont atteint une taille critique. Il n’est pas nécessaire que les germes aient la même composition que les cristaux auxquels ils donneront naissance. Ces germes peuvent être des particules étrangères, de petites bulles, des gouttelettes (obtenues après démixtion d’une phase vitreuse), ou des restes d’une substance non totalement dissoute.
Lors de la croissance des cristaux, les briques (atomes, ions) s’empilent successivement autour de la surface du germe ; elles doivent donc pouvoir se positionner à la place exacte qui leur est destinée. Si pour diverses raisons cela n’est pas possible ponctuellement ou sur toute une zone, des perturbations et des défauts se formeront dans le réseau cristallin pendant la croissance. Si le liquide est très visqueux, la migration durera plus longtemps ; c’est pourquoi les cristaux poussent beaucoup plus rapidement dans des glaçures liquéfiées très fluides.
Si l’on est en présence de nombreux germes de cristallisation, il se développe de nombreux petits cristaux formant une couche épaisse. À l’inverse, si l’on est en présence de seulement quelques germes de cristallisation dans un liquide, de grands cristaux, avec des proportions de l’ordre du centimètre, peuvent se développer.
La présence de vapeur d’eau, les températures élevées et les hautes pressions favorisent la croissance des cristaux ; avec une température élevée et constante, la cristallogenèse et la dissolution peuvent atteindre un équilibre dynamique dans le liquide.
À mesure que croissent des cristaux de composition déterminée dans un liquide, ce dernier s’appauvrit en oxydes. La composition du liquide change donc à mesure que se poursuit la cristallogenèse, jusqu’à ce que celle-ci s’arrête.
Originellement homogène, le liquide se démixe. Parfois il se forme des phases cristallines différentes.

Figure 7. Réseau cristallin tridimensionnel avec des unités élémentaires cubiques. On a fait ressortir une strate du réseau.

Figure 8. Structure, aspect et clivabilité du sel gemme NaCl.




Figure 9. D’après Ramdohr Paul et Strunz Hugo (voir bibliographie).

1.2 Les glaçures, revêtements vitreux ou cristallins sur les céramiques
1.2.1 Différences entre verre et glaçure
Contrairement à la technologie du verre, dans le domaine des céramiques, nous n’avons pas affaire seulement au verre en tant que matériau solide et cassant ou thermoplastique, ou comme liquide, mais souvent à une association de solide et de liquide, dans le cas où ce qui deviendra la glaçure est élaboré et doit être travaillé sous la forme d’une suspension de substance solide dans l’eau, ou si le liquide d’émaillage contient des constituants cristallins (donc solides) jouant le rôle de pigments, d’opacifiants ou d’additifs pour obtenir un aspect mat, ou encore si des particules cristallines se séparent pendant le refroidissement.
Pour fabriquer des objets en verre, on doit uniquement prendre en considération les propriétés du verre à l’état liquide dans le domaine de déformation plastique (liquide surfondu) et solide ; au contraire, les glaçures céramiques sont fortement liées au tesson, qui a une composition différente de celle des glaçures. Les glaçures céramiques doivent donc être compatibles avec le tesson, doivent en tout premier lieu conserver leur forme, leur couleur et leur aspect de surface sur le tesson, et doivent réagir plus ou moins avec le tesson. On doit donc prendre en considération les propriétés et la composition du tesson.
Pendant la cuisson de la glaçure, l’enduit liquide ne doit pas s’écouler sur la surface inclinée ; on le rend visqueux par une teneur relativement élevée en Al 2 O 3 . Au contraire, les verres fondus doivent être aussi fluides que l’eau, de sorte qu’ils puissent être « clarifiés », nets et sans bulle. Par exemple, les mélanges destinés aux verres à bière sont fondus à environ 1500 °C dans un four à cuve. C’est pourquoi leur teneur en Al 2 O 3 est très faible (voir p. 23).
Alors que dans les verres, le matériau est presque toujours homogène, cela n’est pas le cas pour les couches de glaçure. La glaçure est en contact avec le tesson d’une part, et l’atmosphère du four d’autre part ; le matériau peut absorber ou rejeter des composés chimiques différents par chacune de ses deux surfaces. C’est pourquoi pour presque toutes les couches de glaçure, on note une composition différente selon que l’on se place au contact du tesson, à la surface extérieure ou au milieu de la couche. Une telle inhomogénéité est la règle pour les glaçures céramiques ; qu’elle soit visible à l’œil nu est l’exception. Les couches de glaçure étant généralement très minces (la plupart ont une épaisseur de 0,1 à 0,3 mm), leur aspect et leur composition subissent l’influence de leur environnement.
Les glaçures sont généralement plus molles que le tesson céramique (c’est-à-dire que le quartz dans le tesson) et ne doivent pas seulement colorer et protéger le tesson contre les attaques chimiques, mais aussi conférer à la surface du tesson un aspect lisse, le rendre étanche et en faciliter le nettoyage. En outre, la solidité des tessons poreux et minces est souvent renforcée par la glaçure.
Liquides à base de silice, les glaçures adhèrent le plus souvent sans difficulté sur un tesson également à base de silice, ce qui n’est pas aussi évident pour les émaux (§ 1.6.2.5, p. 96).

1.2.2 Propriétés générales du tesson céramique, composition et structure
Tesson et glaçure devant être fortement liés après la cuisson et la couche de glaçure devant avoir une épaisseur parfaitement définie, les propriétés du tesson sont importantes, car la couche de glaçure doit pouvoir être immobilisée ; elle doit d’abord adhérer au tesson avant et après la fusion et présenter la surface désirée – sans qu’à aucun endroit ni aucun moment n’apparaisse de défaut qui compromette l’aspect du produit fini ou son utilisation.
Les propriétés suivantes du tesson sont importantes pour la pose de la glaçure :
pour une pose de la glaçure sur terre crue :
–  résistance mécanique du tesson cru,
–  réduction de volume par séchage,
–  absorbance.
dans tous les cas :
–  porosité (et absorbance),
–  état de surface.
Les propriétés suivantes sont importantes pour la coloration, l’aspect de surface, l’adhérence et l’absence de fissures de la couche de glaçure solidifiée :
–  réduction de volume à la cuisson,
–  coloration au feu,
–  suintement,
–  composition en oxydes et en minéraux,
–  dilatation.
Généralement, on trouve dans le tesson avant cuisson un mélange de différents minéraux cristallins dont les grosseurs de grains sont très différentes : mica, argiles, kaolins, quartz et feldspaths, éventuellement argiles réfractaires, calcaire et/ou dolomite et/ou talc, ainsi que carbone, oxydes de fer, oxyde de titane avec pyrite et autres impuretés. Selon leurs proportions et leurs tailles de grain, les propriétés du tesson avant cuisson sont différentes ; il contient de surcroît de l’eau résiduelle après séchage et des pores remplis d’air. Si l’on veut incorporer la glaçure sous forme d’une suspension aqueuse sur le tesson cru avant la cuisson, on doit choisir la composition massique adéquate ou prendre des dispositions appropriées (§ 1.4.1.3, p. 48 ; § 1.7.4, p. 108 et suivantes).
La plupart des barbotines de glaçure s’incorporent correctement sur les tessons précuits. Dans les tessons cuits, de nouveaux composés cristallins apparaissent ; ils dépendent de la température de cuisson : par exemple des silicates alcalino-terreux (wollastonite, diopside, forstérite), des silicates d’aluminium (mullite), des silicates alumino-alcalino-terreux (anorthite, cordiérite), ainsi que d’autres silicates, la cristobalite, et un résidu de quartz et de verre fondu (également appelé phase vitreuse, par opposition aux phases cristallines).
Avec de basses températures de cuisson, outre du quartz, on peut aussi trouver des restes de feldspath ou des feldspaths pas encore fondus, de la métakaolinite et des oxydes de calcium ou de magnésium CaO/MgO.
À l’échelle microscopique, le tesson est par conséquent un conglomérat inhomogène de différentes substances, chacune ayant des propriétés différentes. De même que la glaçure (en général), le tesson se compose des oxydes SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, K 2 O, Na 2 O, Fe 2 O 3 , TiO 2 ; seules changent les proportions ; par conséquent il ne saurait fondre à la température du four. Il lui manque en général les puissants fondants que sont PbO, B 2 O 3 , Li 2 O, ainsi que SrO et BaO.
La structure du tesson cuit est un assemblage irrégulier de matériaux agglomérants finement cristallisés ou amorphes, qui sert de liant entre des grains durs et plus grossiers en quartz et/ou en silice réfractaire, etc. Cet assemblage est parcouru de nombreux pores en forme de capillaires de très petit diamètre (micro- et mésopores), et interrompu de microfissures et d’autres orifices remplis d’air de différentes tailles (macropores), présents en quantités variant selon le mode de préparation du tesson. Le tesson cuit est plus poreux que le tesson avant cuisson en raison de la déshydratation des argiles, de la dilatation brutale du quartz (transition β–α à 575 °C) et de l’élimination éventuelle de CO 2 provenant des carbonates lors de la cuisson.
Les pores capillaires, reliés entre eux en réseau, prêtent à la céramique ses propriétés d’absorbance et constituent ce que l’on appelle la porosité ouverte (pores remplissables). Les trous non reliés constituent la porosité fermée (pores non remplissables).
Quand la température augmente dans le four, toutes les parties du tesson se rapprochent les unes des autres, les pores rétrécissent et disparaissent à mesure que la concrétion progresse. Son contenu gazeux est expulsé tant que la surface n’est pas hermétique.
La réaction chimique entre la couche de glaçure et le tesson, ainsi que la dilatation thermique du tesson cuit – c’est particulièrement important pour le céramiste – dépendent de la quantité de pores, de quartz, de cristobalite, de mullite, de silicates cristallins, la proportion de phase vitreuse, etc.

1.2.3 Propriétés générales des couches de glaçure
Puisque les surfaces des objets en céramique doivent généralement remplir plusieurs fonctions différentes, et qu’en dehors d’un rôle décoratif, elles doivent répondre à des exigences déterminées selon leur usage, nous avons souvent besoin de former différemment la couche de glaçure solidifiée.
Elle doit être :
–  limpide, transparente et brillante, incolore ou colorée,
–  ou bien trouble, opaque et brillante, blanche ou colorée,
–  ou encore cristallisée, opaque ou opalescente, soyeuse à mate, blanche ou colorée.
1.2.3.1 Glaçures transparentes
Les couches de glaçure transparentes ne doivent pas contenir de bulle, de particule de matériau non cuit qui ne soit pas parfaitement dissoute ou fondue, ni aucune phase cristallisée formée lors du refroidissement ; dans le cas contraire, elles n’apparaîtront pas parfaitement transparentes. Il en est de même si elles renferment trop de microfissures ou si elles sont trop fortement colorées.
C’est pourquoi on cherchera à empêcher ce genre de « perturbations » dans la couche de glaçure, en faisant en sorte que :
–  la glaçure soit appliquée en couche aussi fine que possible,
–  la glaçure ait une composition et subisse une cuisson telles qu’à l’état liquide elle soit aussi fluide que possible,
–  la température de cuisson soit maintenue constante jusqu’à ce que toutes les bulles présentes aient disparu de la couche de glaçure et que la surface soit égalisée,
–  la glaçure ait une composition et subisse un refroidissement assez rapide pour qu’aucun précipité cristallin ne puisse se former,
–  la glaçure ait une composition et soit assez finement moulue pour qu’au cours d’un chauffage rapide et d’une courte durée de cuisson tous les constituants fondent et que même les additifs difficilement fusibles se dissolvent dans le liquide.
On obtient facilement des glaçures transparentes et brillantes lorsqu’on utilise des frittes comme additif principal. Ces verres préfondus ne forment plus de composé gazeux en fondant, ils commencent pour la plupart à fondre à des températures peu élevées et sont disponibles dans presque toutes les compositions désirées, avec des propriétés constantes, de sorte que ce genre de glaçures de frittes ne nécessite d’être constituée que de frittes et de 10 à 20 % de kaolin ou d’argile grasse (§ 1.6.1, p. 90).
Si l’on ne veut ni ne peut utiliser de fritte mais que l’on veut confectionner la glaçure brute (sans matériau préfondu), on réalise de préférence le produit à partir d’autant de composants différents que possible, afin que la formule de la glaçure comprenne autant d’oxydes différents que possible. Cela favorise la fusion, le lissage au feu et une solidification vitreuse transparente.
Toute irrégularité de surface de la couche de glaçure perturbe la transparence ; aussi une surface lisse et brillante est nécessaire (§ 1.4.3.2, p. 59 et suivantes).
1.2.3.2 Glaçures troubles
De nombreuses glaçures comportent des « perturbations » de la couche vitreuse homogène sans que celles-ci ne soient reconnaissables à l’œil nu et sans que la glaçure s’en trouve fissurée ni même matifiée (taille des défauts d’environ 50 à 200 nm). C’est notamment le cas pour des glaçures laiteuses brillantes et pour des glaçures colorées par pigments avec surface lisse et brillante. De telles glaçures ne sont donc que très faiblement transparentes à la lumière. Le trouble est d’autant plus important que les « perturbations » sont petites et nombreuses ; celles-ci peuvent être des particules non dissoutes d’un additif, des microcristaux nouvellement formés, des bulles ou des gouttelettes formées par démixtion.
Les glaçures troublées sont plus ou moins opaques, de surface généralement lisse et brillante. Elles sont en principe blanches, sans teinte, et couvrent un fond coloré d’une manière quelconque. D’ordinaire, leur pouvoir couvrant doit être aussi grand que possible pour que l’on puisse se contenter d’une faible charge.
Le trouble blanchâtre se réalise par réfraction et réflexion de la lumière incidente sur des limites de phases aussi nombreuses et aussi aiguës que possible à l’intérieur de la couche de glaçure, de sorte qu’il se produit une forte dispersion du rayon lumineux.
Plus une phase d’une composition différente de la couche de glaçure est dispersée finement et plus son indice de réfraction est différent de celui de la matrice de la glaçure, plus le trouble apparaît intensément. À ce stade, il est théoriquement indifférent que la phase finement dispersée soit solide et cristalline, liquide ou gazeuse. L’effet de trouble est optimal quand les fines particules (ou bulles, ou gouttelettes) ont une taille comprise entre 2 et 200 nm.
Quatre mécanismes différents peuvent être à l’origine d’un trouble : la pigmentation, la précipitation, la démixtion et la formation de phase gazeuse.

1.2.3.2.1 Trouble par pigmentation
Des solides cristallins (pigments) déjà incorporés comme additifs troublent la glaçure par leur division fine et aussi régulière que possible. Ces substances doivent être moulues très fin, ce qui au demeurant les rend plus solubles. Mais la glaçure liquide ne doit pas dissoudre ces agents opacifiants. Si tel était le cas, les contours des grains ne seraient plus aussi aigus et l’effet de trouble serait réduit. Il existe peu de substances qui sont peu dissoutes et attaquées par la glaçure liquide ou qui ne réagissent pas chimiquement avec le liquide et ses constituants : seuls sont appropriés l’oxyde d’étain SnO 2 , l’oxyde de cérium CeO 2 , l’oxyde d’antimoine Sb 2 O 3 , l’oxyde de zirconium ZrO 2 et le silicate de zirconium, en raison du trouble blanc qu’ils occasionnent, bien qu’une distribution homogène ne soit pas possible dans toutes les glaçures. Des glaçures liquides fortement dissolvantes sont inappropriées pour ce trouble, de même pour quelques cas particuliers de certaines compositions de glaçures.
1.2.3.2.2 Trouble par précipitation
Le trouble survient par précipitation de très petits cristaux lors du refroidissement. On doit prendre garde que soit favorisée la formation d’un maximum de germes de cristallisation. Une telle cristallisation de particules de grand indice de réfraction signifie en même temps des limites de phases aiguës et une distribution régulière, car les matières cristallines qui s’y forment se seront préalablement totalement ou partiellement dissoutes dans le liquide. En procédant ainsi, on obtient un très bon effet de trouble. Les conditions pour un trouble optimal sont une viscosité précise du liquide et une vitesse précise de refroidissement grâce à quoi les particules se forment à la taille exacte. Les agents opacifiants appropriés sont l’oxyde de titane et le silicate de zirconium.
Indices de réfraction de différents agents opacifiants (les valeurs de la littérature varient) : Al 2 O 3 1,76 à 1,77 Mullite 1,64 à 1,65 Sb 2 O 3 2,18 à 2,60 As 2 O 3 1,87 à 2,01 SnO 2 2,00 à 2,09 ZrO 2 2,20 à 2,40 ZrO 2 .SiO 2 1,92 à 2,05 CeO 2 2,33 TiO 2 2,50 à 2,67
Les glaçures ont généralement un indice de réfraction allant de 1,50 à 1,55.
1.2.3.2.3 Trouble par démixtion
Le trouble se produit par démixtion du liquide en deux phases liquides, au cours de laquelle une phase est dispersée sous forme de très fines gouttelettes dans le reste du liquide. Selon la composition, la phase dispersée peut se solidifier en phase vitreuse (dans le cas d’un verre borate) ou en phase cristalline (dans le cas d’un trouble au phosphate). Dans ces cas, les différences d’indices de réfraction se réduisent de sorte que le trouble est moins efficace. Ce genre de démixtion de gouttelettes peut en même temps favoriser la précipitation d’une phase cristalline opacifiante en agissant comme autant de germes de cristallisation.
Dans le cas d’un trouble au borate, les composés B 2 O 3 , ZnO et CaO doivent opérer dans une glaçure à haute teneur en SiO 2 . Pour un trouble au phosphate, on introduit habituellement du phosphate de calcium.
1.2.3.2.4 Trouble par formation de phase gazeuse
La formation de fines bulles de gaz dans le liquide visqueux provoque l’apparition d’un trouble important. Mais utiliser ce procédé pour créer un trouble ne serait pas commode car toutes les bulles ont tendance à se réunir en bulles plus grosses et les glaçures liquides seraient obligatoirement très visqueuses, ce qui conduirait à des surfaces mal égalisées. On observe fréquemment ce genre de trouble dans les glaçures très visqueuses à base de feldspath ; on ne peut l’utiliser que pour des couches de glaçure très épaisses et à forte teneur en quartz. Les bulles peuvent par ailleurs servir de centres de cristallisation pour des troubles cristallins.
Les moyens les plus sûrs pour confectionner un trouble sont en général les pigmentations et les précipitations de phases cristallines ; souvent, la combinaison de plusieurs mécanismes de trouble donne une glaçure plus fiable et moins chère.
On trouvera d’autres résultats dans ce domaine dans le paragraphe 2.3, p. 185 et suivantes.
1.2.3.3 Glaçures cristallisées
Si les glaçures contiennent une faible proportion de SiO 2 et de B 2 O 3 et si le refroidissement depuis la température de cuisson s’effectue suffisamment lentement jusqu’à la température de transformation, le liquide peut se solidifier sous forme cristalline plutôt que sous forme vitreuse pour une composition qui serait normalement appropriée pour cette dernière. La couche de glaçure devient plus ou moins opaque, et l’on obtient une surface plus ou moins mate si les cristaux formés traversent la surface initiale du liquide ou – comme c’est souvent le cas – s’ils croissent à partir de la surface vers l’intérieur de la couche de glaçure.

De nombreux petits cristaux donnent des surfaces mates mais lisses ; plus les cristaux peuvent croître jusqu’à atteindre une taille importante, plus les irrégularités de la surface de la glaçure deviennent grossières ; elle finit par devenir rugueuse. Si chaque cristal est visible à l’œil nu (dimensions à partir de 1 mm), il s’agit de glaçures cristallines. La glaçure solidifiée peut être constituée d’une seule phase cristalline (tous les cristaux ont la même composition) ou de plusieurs phases cristallines si les cristaux précipitent avec des compositions différentes à des moments différents pendant le refroidissement. C’est le cas pour la plupart des glaçures mates. Dans certains cas, on est encore en présence d’une part importante de phase vitreuse dans la couche de glaçure solidifiée. Un changement dans la vitesse de refroidissement a donc pour conséquence un changement de la cristallisation, tant et si bien que lors de la cuisson de glaçures mates et cristallines, c’est avant tout le mode de refroidissement qui est important et qui doit être réitéré constamment à chaque cuisson si l’on veut obtenir les mêmes résultats.
Les précipités cristallins correspondent généralement à des minéraux naturels et utilisés en partie comme ingrédients pour les céramiques. C’est pourquoi on composera une glaçure analogue à ces minéraux en fonction du choix de cristallisation. Pour la plupart, ce sont naturellement des silicates qui précipitent, mais des oxydes purs peuvent aussi former des cristaux.
À titre d’exemple, on connaît comme phases cristallines de glaçures : Anorthite CaO .Al 2 O 3 . 2SiO 2 Wollastonite CaO. SiO 2 Forstérite 2MgO.SiO 2 Olivine MgO.FeO. SiO 2 Fayalite 2FeO. SiO 2 Diopside CaO. MgO. 2SiO 2 Cordiérite 2MgO.2Al 2 O 3 .5SiO 2 Celsian BaO. Al 2 O 3 .2SiO 2 Willémite 2ZnO. SiO 2 Mullite 3Al 2 O 3 . 2SiO 2 Corindon Al 2 O 3 Hématite Fe 2 O 3 Rutile (anatase) TiO 2
En fonction des propriétés de la glaçure souhaitées, on cherchera à produire des cristaux déterminés dans la glaçure liquide en cours de refroidissement, et on devra conformément à cela optimiser les constituants de la glaçure et la courbe de température.
Les cristaux faciles à synthétiser de silicate de zinc et de silicate mixte de zinc et de baryum ne sont pas stables en milieu acide ; les silicates de calcium et de magnésium sont durs et ont une bonne tenue chimique ; les cristaux de rutile sont dans tous les cas très résistants, mais forment facilement des cristaux très longs en forme d’aiguilles (aciculaires), qui rendent rapidement la surface rugueuse.
Les cristaux de silicate de baryum engendrent des surfaces lisses et presque transparentes ; les silicates de lithium et d’aluminium peuvent avoir des coefficients de dilatation thermique extrêmement faibles, voire négatifs ; la couleur de la glaçure peut virer de façon très différente selon le mode de cristallogenèse (§ 2.4.3.8, p. 258 et suivantes).
On trouvera d’autres détails dans le paragraphe 2.4, p. 215 et suivantes. Voir également dans la bibliographie : Hinz, Lehnhäuser, Parmelee, Salmang & Scholze, Scholze, Vogel.

1.2.4 Échanges entre le tesson et la glaçure
C’est toujours un tesson céramique qui supporte la glaçure ; on lui applique la glaçure avant ou pendant la cuisson ; la couche de glaçure doit se lier fermement avec le tesson. Ce qu’il advient de la glaçure depuis son application comme glaçure brute avant cuisson jusqu’à l’utilisation ultérieure est également lié à son support, et les propriétés de la couche de glaçure solidifiée obtenue dépendent des processus qui ont lieu lors de la vitrification, de la cuisson et du refroidissement au sein de la glaçure et du tesson.
1.2.4.1 Échanges lors de l’application de la glaçure
En saupoudrant ou en pressant la glaçure en poudre, les problèmes sont réduits, car on a affaire à des surfaces horizontales. Ici c’est plutôt la confection d’un granulat capable de bien s’écouler qui requiert une attention particulière. On ne peut pas dans ces conditions obtenir une couche de glaçure très régulière ; ce n’est d’ailleurs pas le but recherché – on tendrait plutôt à obtenir le contraire.
Il en est autrement si la glaçure est appliquée sous la forme d’une suspension aqueuse :
En fonction de sa porosité et de son absorbance, le tesson absorbe (au cours de l’application de la barbotine sur des tessons poreux et précuits) une plus ou moins grande quantité d’eau, plus ou moins vite, issue de la barbotine ; dans le même temps, la quantité de matière solide à la surface du tesson reste la même. L’absorbance du tesson repose sur l’entrelacement de pores capillaires (la porosité apparente, dite également porosité ouverte) ; cet entrelacs se compose essentiellement de mésopores (diamètre de 2 à 50 nm) et de micropores (diamètre < 2 nm), plutôt que de macropores (> 50 nm).
L’eau issue de la barbotine diffuse dans les pores capillaires et en expulse l’air vers la surface du tesson. Cette eau doit être à son tour expulsée du tesson avant cuisson par séchage.
Si le tesson n’absorbe pas l’eau de la barbotine, soit parce qu’il n’a pas de pores (tesson déjà cuit, rendu imperméable), soit parce que ses pores sont encore remplis d’eau, soit parce qu’ils ne se sont pas encore correctement développés (tesson cru), l’application de la suspension aqueuse est plus difficile. Dès lors, soit il s’ensuit une très mince couche de glaçure – ce qui peut convenir à des glaçures transparentes et brillantes –, soit la barbotine doit être très visqueuse, c’est-à-dire élaborée avec une teneur en matière solide beaucoup plus élevée, ce qui complique l’application d’une couche régulière. Il faut beaucoup de temps à la couche, une fois appliquée, pour être suffisamment sèche et solide.
C’est pourquoi elle peut facilement s’écouler d’une surface inclinée ou verticale. La manipulation des objets vitrifiés devient alors plus hasardeuse.
Sur des tessons non poreux, on peut aussi introduire des matières premières dessicatives. Il existe des recettes exclusivement constituées de composants déshydratants avec des liants organiques (adhésifs), qui sont ensuite appliqués soit sur le tesson cru, dur et encore humide, soit sur le tesson cuit en profondeur. On a alors la possibilité d’élaborer la couche à appliquer uniquement avec des fondants qui, associés aux constituants du tesson, formeront la véritable couche de glaçure, comme pour la glaçure légèrement salée.
Plus l’eau est expulsée rapidement de la barbotine dans le tesson poreux, plus la couche de glaçure sera épaisse si la barbotine est appliquée par plongée, par couverture ou par projection. La vitesse à laquelle la couche de barbotine appliquée peut diffuser son eau dépend des substances qui y sont présentes. Des substances qui relient très fortement leur eau et la restituent lentement, des granules extrêmement fins (colloïdes) en large proportion, d’où une bonne dispersion de toutes les particules qui éventuellement a été obtenue dans la barbotine par le biais d’un condenseur, entraînent une restitution lente de la barbotine à la surface du tesson.
Il en est de même lorsque il y a dans la barbotine des additifs organiques à forte teneur en eau qui, en raison de la taille de leurs molécules, obstruent les entrées des pores capillaires à la surface de la céramique, et par conséquent empêchent le transport de l’eau à l’intérieur du tesson.
Des électrolytes agglomérants présents dans la barbotine entraînent une floculation des plus petites particules (colloïdes) pour former des agglomérats de plus grande taille ; cela équivaut à un empesage de la barbotine et en permet une aspiration plus rapide ; on obtient une couche de glaçure plus épaisse.
1.2.4.2 Mouillabilité du tesson par la barbotine de glaçure
Comme l’eau, en tant que milieu de suspension pour les glaçures, a une tension de surface de 72,8 mN/m à 20 °C, les tessons céramiques ne seront pas toujours mouillés de façon optimale. Toute trace de composé alcalin dissous ou de tensioactif basique ou neutre entraîne rapidement une diminution sensible de la tension de surface et un meilleur mouillage par la suspension aqueuse de glaçure.
La poussière ou tout dépôt pulvérulent sur le tesson, mais aussi toute trace de gras ou d’autres impuretés hydrophobes sur la surface du tesson, empêchent son mouillage.

Les surfaces de tesson poreuses sont mieux mouillées que les surfaces épaisses en raison de l’action antagoniste de l’absorbance. La composition du tesson a également une influence sur sa mouillabilité, mais on manque encore de connaissances précises à ce sujet. On ne peut pas utiliser d’autre tensioactif sous forme de savons liquides dans les glaçures, à cause de leur action moussante.
1.2.4.3 Échanges au cours du séchage et de la cuisson
1.2.4.3.1 Perte d’eau au cours du séchage
Pendant le séchage, toute l’eau doit disparaître des pores du tesson et de la glaçure. Ainsi, au début de la cuisson, aucune vapeur d’eau ne jaillira brusquement de ces pores, ne viendra perturber la cohésion et l’adhérence d’une couche de glaçure encore peu ferme ; aucune pression subite de vapeur d’eau ne se formera à l’intérieur du tesson à partir d’un restant d’eau prélevé lors de l’émaillage de la pièce, pression qui pourrait faire éclater le tesson précuit. La vitesse de vaporisation de l’eau dépend de l’humidité relative de l’atmosphère extérieure, de l’épaisseur du tesson, de la forme des pores et de leur taille.
Les tessons précuits sèchent plus vite que les tessons crus après émaillage, la structure capillaire des premiers étant mieux développée que celle des seconds.
Un séchage lent et total après vitrification résorbe les défauts éventuels : l’eau vaporisée à la surface des pièces émaillées provoque une dépression engendrant une aspiration en direction de la surface externe et faisant migrer l’infime filet d’eau contenu dans les pores vers l’extérieur. Si le séchage est trop rapide, le filet d’eau dans les capillaires se rompt, le transport d’eau continu est interrompu et perturbé, le séchage devient irrégulier, incomplet ou retardé.
L’eau préfère toujours diffuser dans le système de pores communicants aux endroits où, sur les surfaces en cours de séchage, l’air s’écoule plus vite, ou aux endroits où règnent des températures plus élevées, ou encore aux endroits où l’humidité relative est la plus faible. Cela se déroule de la même façon pour presque tous les processus de séchage de céramiques.
Si l’eau de suspension de la glaçure contient des constituants déshydratants, une partie est retenue par des processus d’adsorption, la majeure partie remonte par migration avec l’eau vers la surface et y reste tandis que l’eau est vaporisée. Puisque les substances déshydratantes sont souvent des éléments alcalins ou alcalino-terreux (hydroxydes, carbonates, chlorures et sulfates de sodium, de potassium, de calcium, de magnésium), les fondants migrent de façon incontrôlable vers la surface et s’y concentrent n’importe où, surtout là où l’essentiel de l’eau se vaporise. Cela peut se produire sur, sous ou à l’intérieur de la couche de glaçure, et cela peut donc bien sûr conduire à une vitrification irrégulière, mais aussi à une mauvaise adhérence sur le tesson.
Sur un tesson non absorbant, de tels processus ne sont pas significatifs.
Les tessons céramiques sont totalement débarrassés de toute molécule d’eau adsorbée au-dessus de 300 °C.
1.2.4.3.2 Expulsion de constituants gazeux du tesson et de la glaçure au cours de la cuisson
Lors de la cuisson des pièces émaillées, du fait de l’apport de chaleur, les structures initiales du réseau cristallin des constituants du tesson et des ingrédients de la glaçure se modifient, se reconstruisent ou se détruisent ; des composants gazeux sont libérés. Ils peuvent sortir sans entrave en traversant la couche de glaçure si celle-ci est encore poreuse et pas encore fondue.
Mais quand la couche de glaçure est fluide, elle représente un enduit imperméable aux gaz, au travers duquel les gaz doivent néanmoins migrer sous forme de bulles. Des tessons précuits entre 900 et 1000 °C peuvent libérer à nouveau des matières gazeuses à des températures encore plus élevées, par contre des gaz peuvent être dégagés de tessons grossièrement émaillés pendant toute la durée de la cuisson s’ils ont une composition adéquate.
Il se produit une décomposition du réseau cristallin sous l’effet du dégagement de constituants gazeux à des températures connues (voir le tableau récapitulatif). Mais le fait que ces températures soient atteintes sur toutes les surfaces du tesson dans le four, au même moment et aussi à l’intérieur du tesson à cet instant, reste la plupart du temps une interrogation et dépend de différents facteurs tels que le mode de chauffage, la construction du four, l’épaisseur du revêtement intérieur, le type de produit que l’on cherche à faire cuire, etc.
Une grande vitesse de chauffage, une distribution irrégulière de la température dans le four, la mauvaise conductibilité thermique du tesson céramique peuvent souvent porter les processus de décomposition dans des domaines de températures beaucoup plus élevées qu’on ne le supposerait en temps normal. Si un dégagement gazeux se produit brusquement, il peut fortement perturber la cohésion et l’adhérence de la couche de glaçure si cette dernière n’a pas encore pu coller fermement à la surface du tesson par fusion partielle.
C’est pourquoi on favorise le rassemblement par contraction en îlots et l’écoulement goutte à goutte de la glaçure fondue. Dans certains cas, la glaçure peut même alors couler complètement (par exemple pour une forte teneur en colémanite).

Au-dessus de 900 à 1000 °C, au cas où la cuisson a auparavant été très oxydante, de l’air (par exemple dû à l’atmosphère du four) s’échappe encore du tesson par ses pores ; à cet instant ceux-ci sont en train de se refermer par vitrification ; de l’oxygène s’échappe aussi, émis par la transformation éventuelle de l’oxyde de fer trivalent Fe 2 O 3 , au-dessus d’environ 1100 °C, en Fe 3 O 4 ou en FeO. Dans ce domaine de température, presque toutes les glaçures ordinaires sont déjà liquides ou sont en train de fondre.
Mais si la cuisson a été réalisée sous atmosphère neutre ou réductrice, il peut également se former dans ces domaines de température du SO 2 à partir des sulfures et du CO 2 à partir du carbone, surtout si ces derniers sont présents en grande quantité dans le tesson ou dans la glaçure. Récapitulatif Dégazage H 2 O :   111 à 350 °C Dégagement de l’eau de suspension et des molécules d’eau adsorbées, ainsi que de l’eau interstitielle dans les minéraux argileux. 100 à 800 °C Dégagement de l’eau de cristallisation des borates. 400 à 600 °C Élimination des groupements – OH du réseau cristallin des minéraux argileux. 400 à 800 °C Élimination des groupements – OH du réseau cristallin du mica et du talc. CO 2 :   à partir de 350 °C de la magnésite MgCO 3 . 300 à 600 °C par grillage des composés carbonés organiques. 450 à 800 °C des carbonates de métaux lourds. 600 à 700 °C par grillage du carbone pur (suies). à partir de 700 °C de la dolomite CaCO 3 .MgCO 3 . 850 à 900 °C du feldspath calcique et de la calcite CaCO 3 . SO 2 :   à partir d’env. 450 °C des sulfures, sur de la pyrite et de la marcassite, de FeS 2 comme impureté des argiles. O 2 :   à partir de 600 °C de Ni 2 O 3 . à partir de 900 °C de Co 3 O 4 /CO 2 O 3 . à partir de 1080 °C de MnO 2 . à partir de 1100 °C de Fe 2 O 3 . O 2 + N 2 : constamment par les pores remplis d’air pendant le chauffage, renforcé en cuisson réduite. F/HF :   à partir de 800 °C des argiles comprenant des groupements – F en lieu et place de groupements – OH.
Les ions issus de SO 2 /SO 3 – et F – /HF réagissent volontiers et rapidement avec MgO et CaO dans la glaçure, de sorte que les glaçures contenant une grande quantité d’oxydes alcalino-terreux sont en situation de réduire fortement la quantité de ces composés toxiques dans les gaz du four, surtout si ceux-ci proviennent du tesson.
Les processus au sein du tesson ou de la couche de glaçure ayant pour conséquence le dégagement de CO 2 ou de H 2 O sont des réactions endothermiques. Ainsi la température diminue là où s’opère cette consommation de chaleur, ou bien au moins est constante, même si la température dans le four continue à monter. En raison de tels processus endothermiques, la température dans l’objet que l’on fait cuire ou à sa surface peut rester sensiblement inférieure à la température du four. Compte tenu de la mauvaise conductivité thermique des tessons céramiques, des différences de température de 100 °C voire plus pendant le chauffage, entre le tesson et le four, ne sont pas rares.
1.2.4.4 Échanges lors de la cuisson de la glaçure
1.2.4.4.1 Formation de bulles
Que la composition d’une glaçure présente ou non un large intervalle de fusion et de viscosité est très variable et dépend du mode et de la température de fusion de ses composants.
En raison de sa conductivité thermique, la couche de glaçure jusqu’alors poreuse fondra d’abord de l’extérieur au niveau de sa surface et formera une couche fondue compacte. Du fait de cette « fermeture », l’atmosphère du four présente dans les pores s’y trouve enfermée et s’y présente alors comme autant de microbulles dans le liquide. Les gaz piégés dans ces microbulles et dans les pores du tesson se dilatent en continuant à s’échauffer et cherchent à migrer vers la surface de la glaçure au travers du liquide ; dans de nombreux cas, si le liquide est trop visqueux, ils s’accrochent à la surface limite tesson/glaçure liquide, ou ne parviennent pas jusqu’à la surface. Des bulles qui éclatent à la surface de la glaçure liquide poussent la couche supérieure du liquide en rond autour d’elles dès lors qu’elles sont assez grosses, et rendent certaines couches inférieures visibles, en rapportant des morceaux de ces couches inférieures à la surface.

Dans les glaçures très visqueuses présentant une grande tension de surface, les microbulles qui montent laissent sur leur passage de courts canaux en forme de petits tuyaux, et de fins orifices en forme d’entonnoirs dans la surface ; il s’agit de « coups d’épingle ».
Plus un liquide est fluide, plus les gaz peuvent s’échapper vite de la glaçure sous forme de bulles, et plus la surface du liquide devient rapidement horizontale et lisse.
Des bulles se forment donc inévitablement à chaque fusion d’une couche de glaçure.
Des bulles se forment également comme produits gazeux de réaction chimique à partir du tesson et de la glaçure. Ainsi, à partir de constituants carbonatés, en particulier le feldspath calcique, et à partir du feldspath calcique dans le tesson brut, ou pas assez précuit (température de décomposition 900 °C pour CaCO 3 !), un dégagement de CO 2 gazeux peut entraîner une importante création de bulles dans la glaçure liquide si celle-ci est déjà liquide entre 800 et 1000 °C et chauffe très rapidement. Ainsi, même à des températures de four de 1050 °C, le dégagement de CO 2 peut ne pas être encore terminé, surtout si la teneur en CaCO 3 est élevée.
Si des oxydes de métaux lourds se dissolvent dans le liquide, ils le font de préférence sous forme d’ions de valence faible (au sens de la formule de Seger, en tant qu’oxyde basique) en libérant de l’oxygène s’ils avaient auparavant une plus forte valence. Souvent, ils ont reçu la plus grande partie de cet oxygène lors de la période de chauffage oxydant.
Ainsi, MnO 2 se dissout normalement en MnO dans le liquide, CoCO 3 en CoO, Sb 2 O 5 en Sb 2 O 3 et une partie de Fe 2 O 3 en FeO en atmosphère moyennement oxydante (pas trop d’excès d’air).
C’est pour cela que dans des glaçures très visqueuses, les colorations, et les engobes et décors qu’elles impliquent, provoquent facilement des coups d’aiguille ou de grosses bulles avec des oxydes de manganèse, de cobalt, d’antimoine ou de fer.
L’oxyde de fer trivalent Fe 2 O 3 dans la glaçure ou dans le tesson se transforme lentement à haute température (au-dessus d’environ 1100 °C) en FeO sous atmosphère neutre ou oxydante, le plus souvent en passant par une étape intermédiaire, Fe 3 O 4 , et c’est pourquoi il génère régulièrement de l’oxygène sur un large domaine de températures. Une cuisson réductrice empêche la formation de bulles par cette réaction si la surface de la glaçure est fortement réduite avant sa fermeture.
1.2.4.4.2 La fusion des glaçures de frittes
Le composant majeur étant la fritte, c’est-à-dire une poudre de verre, et toutes les particules ayant la même composition et les mêmes propriétés, ces dernières fondront en même temps et passeront petit à petit et en même temps d’un état visqueux à un état fluide, jusqu’à ce qu’une couche fluide continue se soit formée. Au cours de cette liquéfaction, tous les composants ayant été ajoutés à la fritte se dissolvent – par exemple, les argiles, les kaolins, les poudres de quartz, etc. –, ou se répartissent sans se dissoudre dans le liquide – cas des pigments ou des opacifiants. Si le liquide est fluide, il peut dissoudre plus rapidement d’autres composants.
Les températures de liquéfaction et de fluidification sont connues ; elles sont étroitement contrôlées par la composition des frittes. Le préparateur les communique généralement par le biais du point de liquéfaction dilatométrique (et la température correspondante) et par le biais de la température de « demisphère ».
Les frittes au plomb et les frittes au plomb et au bore fondent généralement de façon continue et sans défaut jusqu’à former une surface lisse et brillante, ce qui se produit sur un vaste domaine de températures ; à l’inverse, les frittes à haute teneur en alcalins fondent plutôt brutalement, la fusion s’accompagnant de la formation de bulles qui peut être importante (« ébullition ») et au cours de laquelle le volume de la couche augmente d’un facteur trois jusqu’à un facteur dix par rapport à son épaisseur initiale, avant que la glaçure ne retrouve une surface lisse. Ce processus se déroule généralement très rapidement, ces frittes devenant rapidement fluides quand la température augmente (leur viscosité varie fortement avec la température).
1.2.4.4.3 La fusion des glaçures brutes
Dans le cas des glaçures brutes, les composants ayant le plus bas point de fusion fondent les premiers, puis réagissent avec les particules de matière moins fusibles qui les environnent. Aux points de contact (les limites de grains) des différentes particules de matières premières se produisent des réactions eutectiques qui peuvent aller du frittage jusqu’à l’apparition de poches ponctuelles de produits fondus. Ces poches de fusion sporadiques dissolvent leur environnement, petit à petit, quand la température augmente, jusqu’à ce qu’il ne subsiste plus que les particules les plus grossières des matériaux les plus difficilement fusibles, et dont la dissolution complète est ensuite un processus lent.
Ce processus dépend fortement de la viscosité et des propriétés chimiques du liquide, mais aussi de la vitesse de diffusion des substances dissoutes et de la tension de surface à la limite entre les particules en cours de dissolution et le liquide. Ce sont les particules de quartz qui résistent le plus au pouvoir dissolvant des glaçures liquides ; en cas de dissolution incomplète, il se forme des troubles et des bulles dans la glaçure et les particules de quartz peuvent servir de germes de cristallisation lors du refroidissement.

Dans des glaçures brutes à teneurs élevées en PbO et en B 2 O 3 , les premières manifestations sporadiques de fusion peuvent encore apparaître brièvement au-dessus de 500 °C.
1.2.4.4.4 Mouillage du tesson par le liquide et formation d’une intercouche
Si les glaçures liquéfiées présentent une tension de surface élevée, qui se manifestera surtout au début de la liquéfaction mais qui décroîtra rapidement quand la température augmentera, elles mouillent mal le tesson. En d’autres termes, elles n’ont pas la capacité de se répandre partout à la surface du tesson. Si l’adhérence de la couche de glaçure est déjà perturbée avant la fusion, si la couche brute est déjà fissurée en raison de la vitesse de séchage et de cuisson, et si des substances gazeuses s’échappent encore du tesson au moment de la fusion, alors le mouillage du tesson sera d’autant plus difficile et la couche de glaçure se contractera facilement pour former des îlots, des gouttes ou des surfaces isolées. On appelle ce processus le rampage.
Certains oxydes, qui diminuent fortement la tension de surface et la viscosité de la glaçure liquéfiée, favorisent par conséquent un meilleur mouillage du tesson car un liquide fluide mouille mieux. Les glaçures liquéfiées qui mouillent bien le tesson mais qui peuvent aussi réagir plus fortement avec lui (comme dans le cas où une glaçure basique à faible teneur en SiO 2 fond sur un tesson riche en quartz, ou lorsqu’une glaçure riche en SiO 2 arrache de l’oxyde CaO au tesson) dissolvent les parties cristallines à la surface du tesson ; les oxydes du tesson diffusent ensuite dans la glaçure liquéfiée. Mais cette dernière diffuse également dans les macropores de la surface ; elle se lie et se mélange avec une éventuelle phase gazeuse présente dans le tesson. Ce seront surtout et avant tout les plus petites particules de la surface du tesson qui se dissoudront.
Il se forme alors une zone de transition entre le tesson et la glaçure, dans laquelle il peut apparaître une nouvelle formation accrue de cristaux de mullite et d’anorthite. Cette intercouche, qui peut avoir une épaisseur d’environ 10 µm jusqu’à 50 µm, améliore l’adhérence de la couche de glaçure solidifiée et agit comme compensateur entre les différentes propriétés de la glaçure et du tesson, notamment en ce qui concerne les différences de dilatation thermique. Cette intercouche augmente généralement la cohésion de l’objet en céramique. C’est pourquoi elle est particulièrement importante pour des tessons poreux et peu cuits. Avec la formation de l’intercouche, il se produit une imbrication et une liaison solide apparaît entre le tesson et la couche de glaçure.
Plus la glaçure liquéfiée est fluide et la température élevée, plus le tesson est fortement attaqué et dissous par la glaçure (§ 1.4.2.7, p. 56).
Voir dans la bibliographie : Salmang & Scholze.
1.2.4.5 Échanges lors du refroidissement et après solidification
Lors du refroidissement se forme la structure définitive de la couche de glaçure et du tesson jusqu’au domaine de températures comprises entre environ 500 à 700 °C. En dessous, la glaçure – et éventuellement la phase vitreuse du tesson – sont solidifiées.
Toutefois, jusqu’à la température ambiante, les volumes du tesson et de la glaçure diminuent – malheureusement le plus souvent dans des proportions différentes – en raison de la baisse de la température, soit de façon continue, soit, dans certains domaines, de façon brutale par suite de modifications structurales de constituants cristallins. Ici sont surtout significatives les transformations des formes cristallines de SiO 2 , lesquelles engendrent, particulièrement pour le tesson, des changements de volume soudains lorsque le quartz α passe en quartz β à 575 °C ou lorsque la cristobalite α passe en cristobalite β vers 280 °C (fig. 10). Les courbes de dilatation montrent les différences de dilatation au chauffage, et respectivement de contraction au refroidissement. La couche de glaçure ne présente aucune contraction brutale aux températures correspondantes, parce qu’en règle générale elle ne contient pas de cristobalite et très peu de quartz résiduel, contrairement aux tessons (ou pâtes) respectivement riches en quartz et en cristobalite (fig. 11). En revanche, plus la couche de glaçure contient de SiO 2 amorphe (voir la courbe de dilatation du verre de silice, fig. 10), plus la dilatation thermique sera faible.

Figure 10. Représentation schématique de la dilatation thermique réversible de SiO 2 cristalline et amorphe.




Figure 11. Représentation schématique des changements de volume d’un tesson amorphe riche en quartz (A) et d’un tesson riche en cristobalite (B) pendant le refroidissement.
1.2.4.5.1 Cristallogenèse dans le tesson
Il est important, pour évaluer la compatibilité de la dilatation thermique de la glaçure et du tesson solidifiés, de connaître l’importance de la proportion de phase amorphe et de phases cristallines déterminées dans le tesson, car cela détermine dans une large mesure le coefficient de dilatation thermique du tesson, qui dépend donc du mode de la cuisson, de la température atteinte, ainsi que de la vitesse de refroidissement (§ 1.4.3.1, p. 59). Une teneur élevée en quartz et/ou en cristobalite confère au tesson un coefficient de dilatation thermique élevé ; une teneur élevée de mullite abaisse ce coefficient. Plus il se forme de phase vitreuse au cours de la cuisson, plus cette phase peut dissoudre de quartz pulvérulent et de cristobalite issue de la décomposition des minéraux argileux. Plus SiO 2 sera présent sous forme amorphe et non pas cristalline, plus le coefficient de dilatation thermique sera faible. Plus longtemps auront duré le temps de cuisson à des températures élevées, au-dessus de 1000 °C, et le temps de refroidissement, plus la phase amorphe pourra exercer son action dissolvante, sous réserve qu’elle soit suffisamment présente, mais plus le quartz aura aussi tendance à se transformer en cristobalite, et davantage de cristaux de mullite pourront se former à partir des substances argileuses, en même temps que la cristobalite, suivant la formule :

Seul un très grand pourcentage de phase amorphe dans le tesson (formé par exemple à partir d’une grande quantité de feldspath au départ) peut ensuite réduire à nouveau la teneur en cristobalite dans le tesson cuit (comme par exemple dans la porcelaine dure). C’est pourquoi même des tessons poreux et peu vitrifiés ont encore un assez grand coefficient de dilatation thermique en raison de leur teneur assez élevée en quartz et éventuellement en cristobalite. Modifier les températures de cuisson et de refroidissement conditionne aussi par conséquent un comportement différent de la dilatation thermique pour le même tesson.
1.2.4.5.2 Conséquences de la différence de dilatation thermique entre la glaçure et le tesson
Les tessons céramiques se dilatent à la chaleur comme la plupart des autres matériaux, et se contractent en se refroidissant dans les mêmes proportions. Il en est de même pour les verres et les glaçures. Mais puisque les tessons et les glaçures ne présentent pas la même composition ni la même structure, ils ont généralement des coefficients de dilatation thermique différents. Si la glaçure a complètement fondu pendant la cuisson, on ne remarquera pas ces différences au-dessus du domaine de transformation de la glaçure, là où elle se déformera facilement dans son état mou et plastique, voire fluide. C’est seulement à l’état solidifié, si la couche de glaçure (environ entre 500 et 20 °C) s’est intimement amalgamée au tesson et est cassante, qu’elle ne peut plus se plier à la dilatation ou à la contraction du tesson.
Si la couche de glaçure a un coefficient de dilatation supérieur à celui du tesson, elle se contractera davantage en refroidissant.

Puisqu’elle est intimement amalgamée au tesson, elle ne peut pas se contracter librement. Cela conduit à des tensions en contraction à l’intérieur de la glaçure. Si ces tensions excèdent la résistance en contraction, faible, de la couche fragile, la glaçure se fissure : elle devient microfissurée.
Si la glaçure a un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du tesson, la couche de glaçure reste plus grande, et il se forme des tensions en compression dans la glaçure tandis que le tesson, et successivement l’intercouche, se retrouvent sous tension en traction. Si celle-ci est si forte que la résistance de l’intercouche, l’adhérence de la glaçure ou même la résistance du tesson ne suffisent plus, on assistera à l’éclatement de la glaçure, voire à la destruction du tesson, surtout si la glaçure au coefficient de dilatation trop faible est déformée de l’intérieur en forme concave.
Si la couche de glaçure est disposée d’un seul côté sur un tesson très mince, ce dernier peut céder aux tensions en se déformant. La face vitrifiée s’en retrouvera soit concave, soit convexe. On n’en atteindra pas pour autant une compensation complète de la tension (fig. 12).

Figure 12. Conséquences de trop fortes différences de dilatation thermique entre la glaçure et le tesson ; représentation schématique.
Plus la différence est grande entre la dilatation thermique de la glaçure et celle du tesson, plus on risque d’observer les défauts décrits. Si les tensions de compression ou de traction induites par ces différences de dilatation thermique n’excèdent pas la résistance de la glaçure ou de l’intercouche glaçure/tesson, ces différences ne seront pas visibles à l’œil nu, mais elles peuvent se manifester en cas de charge supplémentaire. Aussi une couche de glaçure sous pression oppose une résistance plus importante aux sollicitations mécaniques, les forces de traction destructrices venant de l’extérieur devant d’abord surpasser cette tension en compression. Ou alors la couche de glaçure devient beaucoup plus difficile à ébrécher à l’usage si le tesson pas totalement cuit augmente un peu en volume à l’humidité. C’est pourquoi il est raisonnable de toujours composer la glaçure de sorte qu’elle ait un coefficient de dilatation thermique un peu plus faible que le tesson qui la supporte : après refroidissement elle résistera plus facilement en cas de légère compression.
1.2.4.5.3 Modifications du tesson après solidification de la glaçure
Dans des tessons poreux et pas complètement cuits, de l’eau peut s’accumuler au niveau des parois intérieures de leurs pores et le volume du tesson peut ainsi augmenter (dilatation à l’humidité). Cela se produit notamment si le tesson contient une grande quantité de quartz libre, de feldspath liquéfié et peu d’oxydes alcalino-terreux, et s’il peut facilement recevoir de l’eau pendant son utilisation. Du fait de cette dilatation à l’humidité, la couche de glaçure se trouve sous tension en traction et se microfissure. Ce sont surtout les tessons trop peu cuits qui subissent ce phénomène.
À partir de certains tessons poreux et des glaçures alcalines typiques, on peut aussi mobiliser sous l’influence de l’humidité des composants solubles dans l’eau, qui viendront se déposer en phase cristalline dans les fissures et les défauts de surface (type coups d’épingle) de la glaçure par évaporation, et qui pourront y exercer de façon dévastatrice leur pression de cristallisation, ou alors pourront tapisser la couche de glaçure d’un dépôt généralement blanc. Cela peut provoquer la destruction progressive de la couche de glaçure, la rendre rugueuse ou inesthétique, voire la faire tomber en écailles.
On rencontre souvent des efflorescences de sel analogues sur des produits céramiques réservés à la construction sous l’effet de cristaux de gypse dissous (issus du mortier ou de la maçonnerie de support). Les sulfates de magnésium sont encore plus dangereux sur les céramiques de construction.

1.3 Les types de glaçure et la formule de Seger
1.3.1 Classement des glaçures
Les glaçures peuvent être classées ou décrites selon différents critères. Actuellement il n’existe pas de nomenclature qui soit reconnue universellement. Selon ce qui paraîtra le plus important à un moment donné, on pourra classer les glaçures d’après leur composition – par exemple en considérant le constituant dominant ou le fondant en action –, leur aspect de surface, leur couleur, la température de cuisson ou le produit sur lequel la glaçure sera utilisée. C’est pourquoi il existe plusieurs noms envisageables pour certaines compositions de glaçure.
Les critères habituels de classement et de différenciation des céramiques sont les suivants :
• Le fondant principal , qui prête à la glaçure ses propriétés caractéristiques. On différencie ainsi les glaçures au plomb, au plomb et au bore, les glaçures alcalines, aux alcalins et au bore, aux alcalins, au bore et au plomb. On différencie aussi les glaçures riches en plomb, celles contenant du plomb ou celles n’en contenant pas ; on peut effectuer la même différenciation en considérant le bore (§ 2.2, p. 153 et suivantes, § 2.3, p. 185 et suivantes).
Ces fondants importants (§ 1.4.2, p. 52 et § 1.5 p. 72 et suivantes) influencent souvent fortement l’aspect, la couleur et les propriétés de la surface de la glaçure solidifiée.
• Le ou les composants principaux de la recette de la glaçure . Ainsi, on distingue les glaçures d’argile (§ 2.7.2, p. 356 et suivantes), les glaçures de feldspath (§ 2.7.4, p. 368 et suivantes), les glaçures de cendres (§ 2.7.3, p. 364 et suivantes), les glaçures mates de calcaire ou de dolomie (§ 2.4.2, p. 221 et suivantes), etc. Ces différentes glaçures présentent des propriétés caractéristiques, des températures de cuisson optimales à connaître, ou sont dédiées à des utilisations précises.
• La couleur de la couche de glaçure cuite et solidifiée , désignée soit d’après la nuance de coloris et l’ion métallique ou l’élément qui confère cette coloration à la glaçure – par exemple, bleu de cobalt, jaune de Naples, vert de cuivre, rouge de sélénium (§ 2.5, p. 261 et suivantes) –, soit d’après des types de glaçure particuliers dont le nom s’est imposé par l’usage, comme, par exemple, les glaçures céladon (§ 2.5.4.7, p. 292 et suivantes, § 2.6.3, p. 333 et suivantes), les glaçures Temmoku (§ 2.3.2.4, p. 207 et suivantes, § 2.5.8.1, p. 312 et § 2.6.4.1, p. 340), les glaçures de basalte (§ 2.7.1.1, p. 348). Cette classification s’explique par le fait que certaines couleurs n’apparaissent de façon assurée que pour des compositions spécifiques de la glaçure ou suivant des protocoles de cuisson ou de température déterminés.
• Le processus de formation et l’aspect de la surface . On distingue selon ces critères les glaçures mates (§ 2.4.1, p. 215 et suivantes), les glaçures floconneuses ou cristallines (§ 2.4.3, p. 246 et suivantes), les glaçures « miroirs noirs » (appelées glaçures « black mirror »), les glaçures craquelées (§ 2.2.3, p. 161, § 2.4.2, p. 221, § 2.9.6, p. 416), les glaçures transparentes (§ 2.8.2, p. 376 et suivantes), etc.
• L’utilisation de la glaçure pour des produits ou des tessons céramiques déterminés. On distingue, par exemple, les glaçures pour poterie (§ 2.2.6, p. 175), celles pour grès ou porcelaine (§ 2.2.7, p. 178 et suivantes, § 2.2.8, p. 180 et suivantes), celles pour poêles en faïence (§ 2.8.2, p. 376 et suivantes), celles pour brique hollandaise et plateaux de découpe (§ 2.8.4, p. 382 et suivantes), etc.
• Le processus de formation de la glaçure. Il existe des glaçures obtenues par dépôt gazeux ou des glaçures pour cuisson au sel (§ 2.1, p. 141 et suivantes), des glaçures brutes ou glaçures de frittes (§ 2.2.1, p. 154 et suivantes), et des glaçures de réduction, qui tiennent leurs caractéristiques d’une cuisson réductrice (§ 2.6, p. 325 et suivantes).

1.3.2 La composition des glaçures
On peut donner la composition des glaçures de différentes façons, selon l’objectif recherché.
On indiquera la recette (composition minérale) s’il s’agit d’élaborer la glaçure à partir de ses constituants après pesée. Ces valeurs constituent des parts en masse rapportées à la quantité totale (en g, kg, ou sans dimension) ou des pourcentages pondéraux ; elles facilitent une comparaison entre différentes compositions.
Exemple :
Recette pour une glaçure brillante semi-opaque craquelée, 1250 °C (V. Lutter) Rapporté à 100 parts massiques : 61,6 kg feldspath potassique B 412 35,2 % 57,2 kg craie 32,7 % 32,9 kg kaolin RM (china clay anglaise) 18,8 % 15,9 kg poudre de quartz W10 9,1 % 7,4 kg oxyde d’étain 4,2 % 175,0 kg   100,0 %
Au vu de cette recette, on ne peut pas deviner à quoi ressemble la glaçure fondue qui en résultera, ni quand ou comment ces composés fondront, car au cours de la cuisson, les structures cristallines initiales des matières premières minérales sont détruites et il se forme un liquide amorphe.
Les propriétés de ce liquide et celles de la couche de glaçure solidifiée qui se formera se déduisent plus facilement des quelques informations issues de la composition chimique en oxydes (teneur en oxydes en pourcentages pondéraux), ou à partir de la formule de Seger (déterminée à partir des fractions molaires). Celle-ci tient compte des masses molaires des oxydes. Dans cette formule, un coefficient est calculé de façon à obtenir un total de 1 pour la somme de tous les oxydes basiques. On applique ensuite ce coefficient à tous les pourcentages molaires dans la formule.
Composition de la recette précédente en pourcentages pondéraux des oxydes mis en jeu : 50,00 % SiO 2 16,33 % Al 2 O 3 22,20 % CaO 5,09 % K 2 O 1,26 % Na 2 O 5,12 % SnO 2 100,00  
Formule de Seger de la recette donnée précédemment : Oxydes basiques Oxydes amphotères Oxydes acides 0,115 K 2 O 0,340 Al 2 O 3 1,770 SiO 2 0,043 Na 2 O   0,072 SnO 2 0,842 CaO     1,000    

1.3.3 La formule de Seger
« La formule de Seger nous permet en quelques heures de réaliser des progrès qui ont nécessité un développement quasi millénaire dans l’histoire de la céramique. La principale utilisation de la formule de Seger tient à ce qu’elle représente un instrument de contrôle simple pour aligner entre eux les rapports molaires des trois groupes d’oxydes et à l’intérieur d’un même groupe. Elle joue d’autre part un rôle essentiel dans l’interprétation d’une glaçure, par exemple concernant sa fusibilité, son domaine de cuisson, sa viscosité, sa couleur et ses propriétés de surface, ou sa sensibilité à la fissuration. »
(M. Cardew, Le Pionnier de la céramique , p. 131)
La présentation des compositions des glaçures par la formule du professeur Hermann Seger est reconnue à l’échelon international. Dans cette représentation, les oxydes sont réunis en trois groupes selon leur valence, ce qui correspond aussi, d’une certaine manière, à leur activité au sein de la glaçure. À l’origine, Seger voulait opposer les oxydes basiques aux oxydes acides ; c’est pourquoi il a considéré le trioxyde de bore comme un oxyde acide. Les découvertes ultérieures sur la structure et la formation des verres confirment en partie l’ordonnancement de Seger, mais justifient aussi le rangement de B 2 O 3 dans le groupe intermédiaire, celui des oxydes amphotères (qui ont un comportement acide ou basique selon le milieu dans lequel ils se trouvent).
Le premier groupe d’oxydes, à gauche dans la formule de Seger, est constitué des oxydes monovalents et bivalents – essentiellement des modificateurs de réseau ; la somme de leurs fractions molaires est toujours égale à 1 dans la formule de Seger. Le deuxième groupe contient les oxydes des éléments trivalents – à la fois charpentes et modificateurs du réseau dans le verre –, et le troisième groupe d’oxydes est constitué des éléments tétravalents et pentavalents – essentiellement des charpentes du réseau du verre. En règle générale, on trouve donc, de gauche à droite : les oxydes basiques, les oxydes neutres ou amphotères, et les oxydes acides (tableau ci-contre).
Pour un ion métallique quelconque, noté R, on peut généraliser la formule ainsi :
RO + R 2 O R 2 O 3 RO 2
RO + R 2 O est toujours égal à 1, R 2 O 3 est généralement Al 2 O 3 et RO 2 essentiellement SiO 2 .
Dans la pratique, on ne classe pas les oxydes métalliques colorants dans la formule de Seger car ils ne sont présents qu’en faible quantité dans la glaçure ; on indique seulement leur pourcentage pondéral dans la glaçure.
En général, les compositions des glaçures (en dehors des glaçures mates, cristallines ou au sel) sont comprises dans les limites suivantes :
Glaçures de bas domaine de fusion :
R 2 O + RO    0,05 à 0,3 Al 2 O 3     10 à 3,0 SiO 2
R 2 O sont les alcalins Na 2 O, K 2 O (Li 2 O seulement dans des cas particuliers). RO est le plus souvent PbO seul, ou PbO avec un peu de CaO. On peut rencontrer R 2 O 3 sous forme de trioxyde de bore.
Glaçures de domaine de fusion moyen, plus dures et plus résistantes :

Les composés RO sont souvent des oxydes alcalino-terreux et ZnO combinés avec un peu de PbO ou d’oxydes alcalins.
Glaçures de haut domaine de fusion (généralement sans plomb) :

R 2 O + RO se compose ici d’un peu d’oxydes alcalins combinés à des oxydes alcalino-terreux et à ZnO.

Les oxydes des autres métaux ne sont habituellement pas utilisés pour les glaçures céramiques.

Les figures 13 et 14 montrent dans quels domaines de températures, quels fondants et quelles portions des oxydes fondants sont nécessaires.
De nos jours, on n’utilise plus As 2 O 3 /As 2 O 5 dans les glaçures à cause de la toxicité de ces composés.
P 2 O 5 en tant que verre de phosphate provoque une solubilité dans l’eau de la glaçure solidifiée ; à ce titre, cet oxyde n’est utilisé que comme agent opacifiant et modificateur de couleur.
GeO 2 et Bi 2 O 3 ne sont généralement pas pris en compte pour les glaçures céramiques en raison de leur rareté et de leur prix élevé.

Figure 13. Importance et domaines approximatifs de cuisson des fondants.


Figure 14. Parts approximatives des oxydes basiques dans les glaçures (d’après Rhodes).

1.3.4 Formules limites
Les formules limites indiquent les possibilités des compositions en oxydes de types de glaçures déterminés et permettent des comparaisons. Elles donnent aussi les limites de compositions à l’intérieur desquelles on peut trouver celles des différents types de glaçures.
1.3.4.1 Glaçures au plomb
1.3.4.1.1 855 °C – 940 °C 0,70-1,00 PbO 0,05-0,20 Al 2 O 3 1,00-1,50 SiO 2 0,00-0,30 K 2 O     0,00-0,30 Na 2 O     0,00-0,10 ZnO     0,00-0,20 CaO    
1.3.4.1.2 940 °C – 1060 °C 0,70-1,00 PbO 0,10-0,25 Al 2 O 3 1,50-2,00 SiO 2 0,00-0,30 K 2 O     0,00-0,30 Na 2 O     0,00-0,20 ZnO     0,00-0,30 CaO    
1.3.4.1.3 1060 °C – 1200 °C 0,40-0,60 PbO 0,20-0,28 Al 2 O 3 1,50-3,00 SiO 2 0,10-0,25 K 2 O     0,10-0,25 Na 2 O     0,00-0,25 ZnO     0,00-0,10 MgO     0,10-0,40 CaO    
1.3.4.2 Glaçures alcalines
1.3.4.2.1 Glaçures alcalines sans bore, 980 °C – 1040 °C 0,40-0,90 K 2 O 0,05-0,25 Al 2 O 3 1,50-2,50 SiO 2 0,40-0,90 Na 2 O     0,05-0,30 CaO     0,05-0,20 MgO     0,00-0,10 ZnO     0,00-0,30 PbO    
1.3.4.2.2 Glaçures boro-alcalines, 1000 °C – 1180 °C 0,00-0,70 Na 2 O 0,15-0,60 Al 2 O 3 1,50-4,50 SiO 2 0,00-0,60 K 2 O 0,30-1,60 B 2 O 3   0,00-0,30 Li 2 O     0,10-0,50 CaO     0,00-0,10 MgO     0,00-0,10 ZnO     0,00-0,10 BaO    
1.3.4.2.3 Glaçures boro-alcalines, 1180 °C – 1280 °C 0,00-0,30 K 2 O 0,30-0,80 Al 2 O 3 2,00-4,50 SiO 2 0,10-0,45 Na 2 O 0,10-0,60 B 2 O 3   0,00-0,40 Li 2 O     0,05-0,70 CaO     0,00-0,20 MgO     0,00-0,20 BaO    
1.3.4.3 Glaçures laiteuses (troubles au SnO 2 )
1.3.4.3.1 Glaçures faïence tendres, riches en plomb et sans bore, 1000 °C – 1100 °C 0,10-0,50 Na 2 O/K 2 O 0,05-0,20 Al 2 O 3 1,20-3,00 SiO 2 0,00-0,20 CaO   0,18-0,40 SnO 2 0,00-0,10 BaO     0,50-0,90 PbO    
1.3.4.3.2 Glaçures brillantes contenant du plomb, 1040 °C – 1200 °C 0,00-0,40 Na 2 O 0,20-0,50 Al 2 O 3 1,00-3,50 SiO 2 0,00-0,30 K 2 O 0,00-0,60 B 2 O 3   0,10-0,70 CaO     0,00-0,10MgO + 5-10 % SnO 2   0,00-0,20 BaO ou 8-20 % opacifiant   0,30-1,00 PbO au zirconium  
1.3.4.3.3 Glaçures sans plomb, 1180 °C – 1280 °C 0,00-0,10 Li 2 O 0,10-0,70 Al 2 O 3 0,60-5,00 SiO 2 0,05-0,40 Na 2 O 0,10-1,50 B 2 O 3   0,05-0,40 K 2 O     0,10-0,70 CaO     0,00-0,60 MgO + 5-10 % SnO 2   0,00-0,20 BaO ou 8-20 % opacifiant   0,00-0,20 SrO au zirconium  
1.3.4.4 Glaçures laiteuses sans SnO 2 (riches en ZnO et B 2 O 3 ), 1000 °C – 1280 °C 0,05-0,10 Li 2 O 0,10-0,30 Al 2 O 3 1,20-3,80 SiO 2 0,05-0,20 Na 2 O 0,20-0,60 B 2 O 3   0,05-0,20 K 2 O     0,20-0,60 CaO     0,00-0,20 MgO     0,40-0,80 ZnO     0,00-0,20 PbO    

1.3.4.5 Glaçures brutes ou glaçures de frittes sans plomb
1.3.4.5.1 Glaçures transparentes pour 1160 °C – 1200 °C 0,20-0,40 K 2 O 0,20-0,40 Al 2 O 3 2,00-4,00 SiO 2 0,20-0,40 Na 2 O 0,20-0,50 B 2 O 3   0,20-0,60 CaO     0,20-0,30 BaO     0,00-0,20 ZnO    
1.3.4.5.2 Glaçures pour 1200 °C – 1280 °C 0,05-0,30 K 2 O 0,60-1,20 Al 2 O 3 3,50-4,50 SiO 2 0,05-0,30 Na 2 O 0,00-0,30 B 2 O 3   0,01-0,10 Li 2 O     0,00-0,70 CaO     0,00-0,30 MgO     0,00-0,70 BaO     0,00-0,255 ZnO    
1.3.4.5.3 Glaçures pour 1280 °C – 1460 °C 0,10-0,30 K 2 O 0,60-1,60 Al 2 O 3 5,50-14,00 SiO 2 0,40-0,70 CaO     0,00-0,30 MgO     0,00-0,30 BaO     0,00-0,10 ZnO     0,00-0,30 SrO    
1.3.4.6 Glaçures au borate de calcium (colémanite)
1.3.4.6.1 Glaçures pour 920 °C – 1080 °C 0,05-0,25 K 2 O/Na 2 O 0,12-0,22 Al 2 O 3 1,30-2,50 SiO 2 0,20-0,70 CaO 0,20-0,70 B 2 O 3   0,00-0,15 BaO     0,00-0,15 MgO     0,05-0,20 ZnO     0,20-0,50 PbO    
1.3.4.6.2 Glaçures pour 1120 °C – 1180 °C 0,10-0,25 K 2 O/Na 2 O 0,20-0,28 Al 2 O 3 2,00-3,00 SiO 2 0,20-0,60 CaO 0,30-0,60 B 2 O 3   0,10-0,25 BaO     0,10-0,25 ZnO    
1.3.4.7 Glaçures mates
1.3.4.7.1 Glaçures mates au zinc, 1000 °C – 1200 °C 0,00-0,20 Li 2 O 0,10-0,40 Al 2 O 3 0,90-1,60 SiO 2 0,00-0,20 K 2 O 0,00-0,10 B 2 O 3   0,00-0,20 Na 2 O     0,00-0,30 CaO     0,00-0,10 MgO     0,00-0,30 BaO     0,40-0,70 ZnO     0,00-0,20 PbO    
1.3.4.7.2 Glaçures mates et lisses zinc-baryum, 1040 °C – 1280 °C 0,00-0,10 Li 2 O 0,05-0,28 Al 2 O 3 0,80-2,50 SiO 2 0,00-0,30 K 2 O/Na 2 O 0,00-0,10 B 2 O 3   0,05-0,30 CaO     0,20-0,60 BaO     0,20-0,50 ZnO     0,00-0,20 SrO     0,00-0,20 PbO    
1.3.4.7.3 Glaçures mates calcium-magnésium, 1120 °C – 1280 °C 0,00-0,30 K 2 O/Na 2 O 0,16-0,50 Al 2 O 3 1,20-2,50 SiO 2 0,30-0,60 CaO     0,20-0,40 MgO     0,00-0,20 BaO     0,00-0,20 ZnO     0,00-0,10 PbO    
1.3.4.8 Glaçures cristallines
1.3.4.8.1 Glaçures cristallines au silicate de zinc, 1080 °C – 1250 °C 0,00-0,10 Li 2 O 0,00-0,10 Al 2 O 3 0,80-1,80 SiO 2 0,00-0,50 Na 2 O 0,00-0,20 B 2 O 3   0,00-0,30 K 2 O     0,10-0,30 CaO     0,00-0,05 MgO     0,00-0,10 BaO     0,45-0,60 ZnO     0,00-0,30 PbO    
1.3.4.8.2 Glaçures cristallines au TiO 2 (rutile), 1120 °C – 1280 °C 0,00-0,20 Li 2 O 0,05-0,50 Al 2 O 3 1,50-5,50 SiO 2 0,00-0,20 K 2 O/Na 2 O 0,00-0,50 B 2 O 3 0,17-0,55 TiO 2 0,10-0,50 CaO     0,00-0,05 BaO     0,00-0,20 SrO     0,00-0,40 ZnO     0,00-0,40 PbO    

1.3.4.8.3 Glaçures cristallines à l’aventurine, 1000 °C – 1250 °C 0,00-0,30 Li 2 O 0,01-0,18 Al 2 O 3 1,00-6,50 SiO 2 0,00-1,00 Na 2 O 0,50-3,00 B 2 O 3   0,00-0,50 K 2 O 0,30-0,60 Fe 2 O 3   0,00-0,20 CaO     0,00-0,05 BaO/SrO     0,00-0,05 MgO     0,00-0,10 ZnO     0,00-1,00 PbO    
1.3.4.8.4 Glaçures cristallines aux vanadates, tungstates et molybdates, 1040 °C – 1250 °C 0,00-0,20 Li 2 O 0,10-0,30 Al 2 O 3 1,10-5,00 SiO 2 0,00-0,20 Na 2 O 0,00-0,20 B 2 O 3   0,00-0,30 K 2 O     0,05-0,30 CaO + 1-4% MoO 3 ou/et   0,00-0,15 MgO 1-4% V 2 O 5 ou/et   0,00-0,20 BaO 1-4% WO 3   0,00-0,30 ZnO (+ 0-2 % TiO 2 )   0,20-0,85 PbO    
1.3.4.9 Glaçures au rouge de nickel, 1100 °C – 1230 °C 0,00-0,25 K 2 O/Na 2 O 0,08-0,17 Al 2 O 3 0,90-1,50 SiO 2 0,00-0,25 CaO     0,00-0,05 MgO     0,40-0,50 BaO

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