Comment la température change l'argile

Au fur et à mesure que le four chauffe et se refroidit, les changements de température modifient profondément l' argile . L'argile va de cette substance molle et totalement fragile à une substance qui est dure comme le roc, imperméable à l'eau, au vent et au temps. Le changement est presque mystique dans sa métamorphose complète et pourrait être considéré comme si ce n'était pas si commun.

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  Première étape: séchage atmosphérique

  Lorsque la poterie est placée dans le four, elle est presque toujours sèche. Cependant, il reste de l'eau piégée dans les espaces entre les particules d'argile.

  Comme l'argile est lentement chauffée, cette eau s'évapore de l'argile. Si l'argile est chauffée trop rapidement, l'eau se videra à l'intérieur du corps d'argile, se développant 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, l'eau atmosphérique devrait s'être entièrement évaporée du corps de la pluie . Cela se traduira par le compactage de l'argile et un retrait minimal. Pour en savoir plus sur le rétrécissement, lisez Pourquoi les corps argileux rétrécissent.

  Pour voir un diagramme de ce qui arrive à l'argile dans le four, cliquez sur "Agrandir la taille" ci-dessous l'image miniature.

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  Deuxième étape: Brûlage du carbone et du soufre

  Les corps d'argile contiennent tous une certaine quantité de carbone, de matières organiques et de soufre. Tout cela pour brûler entre 572⁰ et 1470⁰F (300⁰ et 800⁰C). Si pour une raison quelconque (telle qu'une mauvaise ventilation à l'intérieur du four) ceux-ci ne peuvent pas brûler hors du corps d'argile, le carottage de carbone se produira, affaiblissant considérablement le corps d'argile.

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  Troisième étape: Combinaison d'eau combinée chimiquement

  L'argile peut être caractérisée comme étant une molécule d'alumine et deux molécules de silice liées avec deux molécules d'eau. Même après que l'eau atmosphérique a disparu, l'argile contient encore environ 14% d'eau chimiquement liée en poids. Le pot sera sensiblement plus léger, mais sans retrait physique.

  Cette liaison d'eau chimiquement combinée se détend lorsqu'elle est chauffée. En se chevauchant, le carbone et le soufre brûlent et l'eau chimiquement liée s'échappe du corps argileux entre 350 et 800 ° C (660⁰ et 1470⁰F). Si l'eau chauffe trop rapidement, elle peut de nouveau provoquer une production explosive de vapeur à l'intérieur du corps d'argile. C'est pour tous ces changements et plus encore que le programme de mise à feu doit permettre une lente accumulation de chaleur.

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  Quatrième étape: l'inversion de quartz se produit

  Les potiers l'appellent la 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 connus comme des inversions. Une telle inversion se produit à 1060⁰F (573⁰C).

  La modification de la structure cristalline entraînera une augmentation de la taille de la poterie de 2% pendant le chauffage, et perdra 2% en refroidissant. Ware est fragile pendant cette inversion de quartz et la température du four doit être élevée (et refroidi plus tard) lentement à travers le changement.

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  Cinquième étape: frittage

  Avant que les oxydes de verre commencent à fondre, les particules d'argile se collent déjà l'une à l'autre. À partir d'environ 900 ° C (1650 ° F), les particules d'argile commencent à fondre. Ce processus de cimentation est appelé frittage. Après que la poterie a fritté, ce n'est plus vraiment de l'argile mais c'est devenu un matériau céramique.

  La cuisson au bisque se fait habituellement à environ 945⁰C (1730⁰F), après que la vaisselle ait fritté mais qu'elle soit encore poreuse et qu'elle ne soit pas encore vitrifiée. Cela permet aux glaçures humides et crues d'adhérer à la poterie sans la désintégrer.

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  Sixième étape: la vitrification et la maturité

  La maturation d'un corps d'argile est un équilibre entre la vitrification du corps pour apporter de la dureté et de la durabilité, et tellement de vitrification que la vaisselle commence à se déformer, s'affaisser, ou même flaquer sur l'étagère du four.

  La vitrification est un processus graduel au cours duquel les matériaux qui fondent le plus facilement le font, en dissolvant et en remplissant les espaces entre les particules les plus réfractaires . Les matériaux fondus favorisent la 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 ressemblant à des aiguilles qui agissent comme des liants, tricotant et renforçant le corps argileux encore plus loin.

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  Températures de maturation

  La température à laquelle une argile est tirée fait une énorme différence. Une argile cuite à une température 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 différentes argiles mûrissent à des températures différentes, selon leur composition. Une faïence rouge contient une grande quantité de fer qui agit comme un flux. Un corps d'argile en terre cuite peut atteindre la maturité à environ 1830 ° F (1000 ° C) et peut fondre à 2250 ° F (1250 ° C). D'un autre côté, un corps en porcelaine de kaolin pur peut ne pas mûrir jusqu'à environ 1390 ° C (2500 ° F) et ne pas fondre jusqu'à plus de 1800 ° C (3270 ° F).

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  Pendant le refroidissement

  Il y a un autre événement que l'argile traverse, cette fois comme il se refroidit. C'est le rétrécissement soudain de la cristobalite, une forme cristalline de silice, alors qu'elle refroidit à 420 ° F (220 ° C). La cristobalite se trouve dans tous les corps argileux, il faut donc prendre soin de refroidir lentement le four lorsqu'il passe à travers cette température critique. Sinon, les pots vont développer des fissures.