Au fur et à mesure que le four s’allume et se refroidit, les changements de température provoquent de profonds changements dans l’argile. L’argile passe d’une substance molle et totalement fragile à une substance dure comme la pierre, imperméable à l’eau, au vent et au temps. Ce changement est presque mystique dans sa métamorphose complète et pourrait être considéré comme tel s’il n’était pas si courant.
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Table des matières
Séchage atmosphérique
Lorsque la poterie est placée dans le four, elle est presque toujours complètement sèche . Cependant, il reste de l’eau emprisonnée dans les espaces entre les particules d’argile.
Lorsque l’argile est lentement chauffée, cette eau s’évapore. Si l’argile est chauffée trop rapidement, l’eau se transforme en vapeur à l’intérieur du corps de l’argile, se dilatant avec un effet explosif sur le pot.
Au moment où le point d’ébullition de l’eau (212 °F et 100 °C au niveau de la mer) est atteint, toute l’eau atmosphérique devrait s’être évaporée de la masse argileuse . Cela entraînera un compactage de l’argile et un retrait minimal.
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Brûlage du carbone et du soufre
Toutes les argiles contiennent une certaine quantité de carbone, de matières organiques et de soufre. Ces éléments brûlent entre 300 et 800 °C (572 et 1470 °F). Si, pour une raison quelconque (par exemple, une mauvaise ventilation dans le four), ces éléments ne parviennent pas à s’évacuer de l’argile, un noyau de carbone se produira, ce qui affaiblira considérablement l’argile.
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L’eau combinée chimiquement est évacuée
L’argile peut être caractérisée comme étant constituée d’une molécule d’alumine et de deux molécules de silice liées à deux molécules d’eau. Même après que l’eau atmosphérique ait disparu, l’argile contient encore environ 14 pour cent d’eau liée chimiquement en poids. Le pot sera sensiblement plus léger, mais sans rétrécissement physique.
La liaison de cette eau chimiquement combinée se relâche lorsqu’elle est chauffée. En superposant la combustion du carbone et du soufre, l’eau chimiquement liée s’échappe du corps d’argile entre 350 °C et 800 °C. Si l’eau chauffe trop rapidement, elle peut à nouveau provoquer la production explosive de vapeur à l’intérieur du corps d’argile. C’est en raison de tous ces changements (et d’autres) que le programme de cuisson doit permettre une accumulation lente de chaleur.
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L’inversion du quartz se produit
Les potiers l’appellent silice, mais l’oxyde de silice est également connu sous le nom de quartz. Le quartz a une structure cristalline qui change à des températures spécifiques. Ces changements sont appelés inversions. L’une de ces inversions se produit à 1060 °F (573 °C).
Le changement de structure cristalline entraînera en fait une augmentation de taille de la poterie de 2 % lors du chauffage, et une perte de ces 2 % lors du refroidissement. La poterie est fragile pendant cette inversion du quartz et la température du four doit être augmentée (et refroidie ultérieurement) lentement pendant le changement.
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Frittage
Avant que les oxydes de verre ne commencent à fondre, les particules d’argile se collent déjà les unes aux autres. À partir d’environ 900 °C, les particules d’argile commencent à fusionner. Ce processus de cimentation est appelé frittage. Une fois la poterie frittée, elle n’est plus vraiment de l’argile mais devient un matériau céramique.
La cuisson des biscuits se fait généralement à environ 945 °C (1 730 °F) après que la céramique a été frittée mais qu’elle est encore poreuse et pas encore vitrifiée. Cela permet aux glaçures humides et brutes d’adhérer à la poterie sans qu’elle ne se désintègre.
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Vitrification et Maturité
La maturation d’un corps en argile est un équilibre entre la vitrification du corps pour apporter dureté et durabilité, et une vitrification telle que la pièce commence à se déformer, à s’affaisser ou même à former des flaques sur l’étagère du four.
La vitrification est un processus graduel au cours duquel les matériaux qui fondent le plus facilement le font. Ils se dissolvent et remplissent les espaces entre les particules plus réfractaires. Les matériaux fondus favorisent une nouvelle fusion, ainsi que le compactage et le renforcement du corps argileux.
C’est également à ce stade que se forme la mullite (silicate d’aluminium). Ce sont de longs cristaux en forme d’aiguilles qui agissent comme liants, tricotant et renforçant encore davantage la masse argileuse.
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Températures de maturation
La température à laquelle l’argile est cuite fait une énorme différence. Une argile cuite à une température donnée peut être molle et poreuse, tandis que la même argile cuite à une température plus élevée peut être dure et imperméable.
Il est également impératif de noter que les différentes argiles mûrissent à des températures différentes, en fonction de leur composition. Une faïence rouge contient une grande quantité de fer qui agit comme un fondant. Un corps d’argile de faïence peut cuire jusqu’à maturité à environ 1 830 °F (1 000 °C) et fondre à 2 280 °F (1 250 °C). D’un autre côté, un corps de porcelaine fait de kaolin pur peut ne pas mûrir avant environ 2 500 °F (1 390 °C) et ne pas fondre avant plus de 3 270 °F (1 800 °C).
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Pendant le refroidissement
L’argile subit un autre phénomène lorsqu’elle refroidit. Il s’agit du rétrécissement soudain de la cristobalite, une forme cristalline de silice, lorsqu’elle refroidit au-delà de 220 °C. La cristobalite se trouve dans toutes les argiles, il faut donc veiller à refroidir lentement le four lorsqu’il passe par cette température critique. Sinon, les pots se fissureront.