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GLAÇURES au SEL

par Smart2000

 
 
 
Principe :
 
Les glaçures au sel font partie d'un procédé particulier dans la production des articles en grès, puisqu'aucune application sur la surface des pièces n'est nécessaire.
 
Contrairement aux autres glaçures elles ne sont pas appliquées sur les pièces avant la cuisson, mais répandues dans le four vers la fin de la cuisson. Leur cout est faible et elle sont faciles à réaliser.
Le sel doit être introduit dans le four avant que le grésage de la pâte soit atteint, sinon la glaçure formée ne pénétrera pas assez dans la pâte. Les glaçures au sel appliquées sur des pâtes déjà grésées sont presque toujours défectueuses.
 
Les compositions des glaçures au sel sont le résultat de la réaction entre le chlorure de sodium (Sel marin ou sel gemme = sel de cuisine) et les silico-alumineux du tesson entre 1140°C et 1280°C.
 
Cet réaction peut s'écrire ainsi :
 
Chaleur + Al2O3 . 2SiO2 + xSiO2 + 2NaCl + H2O ----> Na2O . Al2O3 (x + 2)SiO2 + 2HCl
 
Cette réaction est endothermique, elle absorbe donc de l'énergie pour se réaliser.
 
La décomposition à haute température du chlorure de sodium produit de l'oxyde sodium. La présence de vapeur d'eau et de silice libre favorise la formation de la glaçure saline.
 
Le sel seul fond normalement vers 800°C et devrait se volatiliser vers 1440°C, mais un phénomène d'hydrolyse se produisant entre le sel en fusion et la vapeur d'eau présente dans le four (résultant de la combustion du gaz) provoque la dissociation du chlorure de sodium (sel) à plus basse température, convenant ainsi aux cuisson de grès.
 
 
Conditions favorables :
 
Le rapport Alumine / Silice des glaçures au sel est en principe compris entre 1/2 et 1/3. Les compositions variants entre Na2O . 0,5 Al2O3 . 2,8 SiO2 et Na2O . Al2O3 . 5,5 SiO2 selon le taux de silice présent. (L'épaisseur de la couche de glaçure étant proportionnelle à la quantité d'oxyde de sodium présent au moment de la réaction).
 
Ces glaçures sont formées de phases vitreuses riches en alcalis pouvant contenir des cristaux d'hématite (1), de magnétite (2), de spinelle (3), de mullite (4), de néphéline (5) et de plagioclases (6).
cristaux d'hématite
 
1 - Hématite : Fe2O3
2 - Magnétite : Fe3O4
3 - Spinelle : type MgO . Al2O3 avec possibilité de remplacer tout ou partie de MgO soit par Fe, Zn, Cr ou Al.
4 - Mullite : 2SiO2 . 3Al2O3
5 - Néphéline : 2SiO2 . Al2O3 . (NaK)2O
6 - Plagioclases : cristaux mixtes d'albite (6SiO2 . Al2O3 . Na2O) et d'anortite (2SiO2 . Al2O3 . CaO)
 
Les meilleures glaçures au sel sont obtenues sous certaines conditions de composition du tesson.
 
Les valeurs limites suivantes donnent une idée de ce domaine :
 
SiO2 : 66 à 77.5 %
Al2O3 : 12.5 à 23 %
Alcalis : 12 à 15 %
 
La présence d'oxyde de fer dans la pâte favorise la formation des glaçures au sel par réaction avec les oxydes et le sodium (Na2O).
L'effet fondant est accru, ce qui développe la fusion et donne de bonnes conditions de formation de glaçure.
 
Une pâte trop pauvre en silice peut être corrigée par ajout de silice broyée. Quelques fois des engobes siliceux sont appliqués avant cuisson. De tels engobes sont composés à partir de quartz, feldsath, argile, kaolin et aussi du chlorure de sodium (sel).
 
 
Couleur des glaçures :
 
La couleur des glaçures au sel varie en teintes du brun jaunâtre au brun, brun noir et noir selon leur teneur en silice, alumine et fer.
 
La formule suivante, établie par Shurecht, peut être utilisée pour prévoir la couleur d'une glaçure au sel :
 
10,3 X1 - 2,65 X2 + ( 68,7 + 0,066 (T -1000)) X3 = B
 
Avec :
 
X1 : % de silice dans la pâte
X2 : % d'alumine dans la pâte
X3 : % d'oxyde de fer dans la pâte
T : température de cuisson en °C
 
Valeurs de B :
 
0,00 à 2,00 : blanc à brun jaunâtre
2,00 à 3,50 : Brun clair
3,50 à 4,75 : Brun
4,75 à 8,20 : Brun rougeâtre
Plus de 8,20 : Noir
 
La couleur et la qualité des glaçures au sel dépend aussi des conditions de cuisson. La cuisson en atmosphère oxydante donne des nuances claires.
 
Une pâte riche en calcium donne des glaçures avec une couleur vert jaunâtre assez prononcée. Une teneur en calcium inférieure à 1% produit des glaçures mates sans brillance. De telles glaçures doivent être cuites au delà de 1180°C.
Nuances dans la glaçure
 
Des glaçures brunes au sel s'obtiennent à partir de pâtes contenant de 3,5 à 4.8 % d'oxyde de fer.
 
Des pâtes renfernant moins de 1.5% d'oxyde de magnésium donnent des glaçures d'un très bon éclat tandis que celles dépassant 3% produisent des glaçures mates.
 
Les pâtes contenant jusqu'à 1.5% de dioxyde de titane sont brillantes.
 
Les pâtes contenant des sels solubles (> 0.1%) produisent des efflorescences de séchage qui gènent la réaction des vapeurs alcalines sur le tesson, ce qui donne des zones non vitrifiées sur les produits cuits. Dans ce cas l'utilisation du carbonate de baryum dans la préparation de la pâte est nécessaire afin de neutraliser les sulfates solubles (Voir : action du carbonate de baryum sur les sels solubles).
 
 
Conditions de cuisson :
 
En fonction la composition de la pâte, la réalisation de bonnes glaçures au sel se fera dans le domaine de température allant de 1140°C à 1280°C.
 
En règle générale l'étape du dépôt de la glaçure (salage) se déroule sous atmosphère réductrice. Après quoi la cuisson se continue en atmosphère oxydante.
 
Les glaçures formées en atmosphère oxydante sont généralement plus fines et plus transparents. Celles cuites en atmosphère réductrice sont plus épaisses et de couleur brun clair. elles contiennent souvent des taches rouge et des pinholes* produits par l'échappement de bulles.
 
(*) Pinholes : trous d'épingle, traces de petits cratères produits par les bulles sorties de la glaçure.
 
La maturation d'une bonne glaçure au sel s'obtient en élevant un peu la température après le salage puis en faisant un palier pendant un certain temps pour permettre à la glaçure de se rendre homogène.
 

Les variations d'aspect des couches de glaçure sont causées par des différences de viscosité en surface des produits et par l'effet des gaz libérés pas les sels. Plus le tesson est poreux au moment du salage et plus le palier de maturation de la glaçure doit être prolongé. Des salages répétitifs retardent la réaction de formation de la glaçure. Des combustibles rapides sont utilisés pour les glaçures au sel de manière à accélérer et terminer rapidement le processus de formation. Des combustibles liquides sont souvent introduits avec de la vapeur d'eau, ce qui favorise la qualité finale du produit émaillé. La réaction de formation d'une glaçure au sel est endothermique, ce qui signifie que cette étape de la cuisson nécessite un surcroît de chaleur.

 
Variations d'aspect
 
Le Four :
 
Dernier détail, mais pas des moindres : si les vapeurs de sodium se combinent aux silico-alumineux présents dans la pâte des pièces de poterie pour former la glaçre, il en est de même pour les silico-alumineux présents dans les briques du four, dans les piliers et dalles d'enfournement. Très rapidement l'enceinte du four et le matériel d'enfournement deviennent vitrifiés eux-aussi par la répétition des cuissons avec salage. Tout ce matériel vitrifié qui colle entre eux les éléments qui le composent à chaque cuisson devient de la sorte dédié à ce type de cuisson et aucune marche arrière n'est plus possible après un certain nombre de cuissons.
 
 
 
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