OBSERVATIONS SUR LES GLAÇL'RES

dernière; si la lensioii vient à dépasser les limites de l'élasticité, celte couverte est obligée do se rompre pour compenser, par l'espace laissé entre les bords de la rupture, ce qui lui manque pour la conservation des dimensions de la pâte. C'est la tiessaillure (^). Quand la pâle se dilate plus que la glaçure, le support, en perdant de sa longueur, comprime la glaçure, et cette compression peut être assez forte pour que la couverte quitte la pâte par éclat, d'où le nom ^Vécaillage.

L'attention des céramistes a été attirée depuis longtemps sur ces phénomènes, et leurs efforts pour les éviter les ont naturellement portés à étudier les moyens d'empêcher ce genre d'accidents. Des travaux sur la nature et les propriétés des couvertes étaient donc nécessaires.

Deux séries de travaux ont été entreprises sur ce sujet : d'une part, on a étudié chimiquement et céramiquement les couvertes, comme dans les recherches de M. Seger et, plus lard, de M. Hecht; d'autre part, on a cherché à étudier le problème physiquement, et c'est cette voie que M. Lechatelier a fait suivre à ses élèves.

Influence de la composition chimique sur les propriétés des pâtes et glaçures (-). — Nous avons vu, au débul, qu'une inégale dilatation produit une tension de la couverte sur la pâte ou une compression de la couverte par la pâte. On pourrait évidemment déterminer les dilatations des pâtes et couvertes avec des appareils appropriés, mais une semblable détermination ne serait que d'un secours relativement peu pratique pour l'indusli'iel. la grandeur de l'allongement ou do la contraction de la pâle, sous l'influence d'un échauffement ou d'un refroidissement, paraît moins importante à connaître que les circonstances pouvant modifier ces dilatations. Ce qui nous intéresse,

(') Le craquelé des Cliinois est produit par une tressaillure voulue de la couverte. On comprend aisément qu'avec une différence dans les dilatations on puisse atteindre ce résultat.

(^) Seger, Ucber Glasnrfehlcr uitd dereii Ursachen {Tonindustrie Zeitung, 1882, p. 227 et Seger's Schriften, s. 440- — A. Grangek, Mon. scient., 1898, p. 385 et La Céramique , t. I, 1898, p. 28.

c'est de pouvoir empêcher les accidents qui se produisent si l'on applique une couverte quelconque sur une pâte également quelconque. Nous avons besoin de connaître par quels moyens nous pouvons modifier la dilatation et dans quel sens nous agissons sur elle.

Nous pensons, pour éviter des complications, que le meilleur moyen pour résoudre le problème consiste à prendre une pâte, formée de matières bien définies, et une couverte également bien connue. Voici comment Seger a exposé les résultais de ses recherches :

Nous avons fait choix d'une pâle à grès contenant une argile cuisant blanc, du quartz et du feldspath, et d'une couverte plombeuse formée d'un borosilicate sodico-plombeux.

Laissons maintenant les éléments de la pâte fixes, sauf un que nous ferons varier, l'argile. Ajoutons ce dernier corps de manière à élever la teneur de la pâte en argile de 5 à i5 pour loo et cuisons des essais dans les mêmes conditions de température avec la glaçure. L'examen des essais nous fera voir que, sur ceux qui contiennent le moins d'argile, on ne distingue que peu ou pas de fissures, mais que leur nombre augmente en formant un réseau de plus en plus serré, dans les échantillons où la proportion d'argile augmente elle-même.

Nous pouvons en conclure que l'augmentation de la quantité d'argile dans la pâte diminue sa dilatation. Les résultats sont comparables avec des argiles de même nature, mais ils ne peuvent avoir la même valeur absolue, puisque deux argiles n'ont pas une composition identique. Les kaolins agissent plus énergiquement que les argiles plastiques.

Maintenant, laissons la matière argileuse fixe, augmentons la quantité de feldspath et faisons une nouvelle série d'expériences. Nous constatons que la Iressaillure se développe quand on force la teneur en feldspath. Dans ce cas encore, la dilatation, et par suite la contraction de la pâte, diminuent quand on introduit des quantités croissantes de feldspath.

Reprenons les mêmes expériences, en faisant varier les quantités de quartz et en prenant ce corps toujours au même état de division. Nous arrivons cette fois au résultat opposé : les fissures

OBSERVATIONS SLR LES GLAÇURES. 289

disparaissent et ne se produisent plus si nous ajoutons suffisamment de quarlz.

L'introduclion du quartz correspond donc à une augmentation de la dilatation. La finesse intervient aussi sur le résultat : ainsi la tressaillure disparaît plus vite et l'écaillage apparaît plus tôt quand on emploie du quarlz fin au lieu du quarlz gros. La dilatation augmentera avec la teneur en quartz et elle sera d'autant plus élevée pour une même quantité de silice que celleci sera à un plus grand état de /inesse.

Tous ces résultats sont vrais pour une pâle cuite dans des conditions de température déterminées et identiques, mais il faut rappeler ici ce fait bien connu des céramistes qu'une couverle peut tressaillir sur une pâte insuffisamment cuite, tandis qu'elle se comporte bien sur un biscuit normalement cuit. L'écaillage pourrait même se produire en cuisant à une temi)érature plus élevée.

J)e toutes ces observations nous pouvons déduire les corrections à faire.

S'il y a Iressaillure :

1° Diminution de la quantité de malière plastique et augmentation de la silice;

2° Remplacement d'une partie du kaolin par une autre argile de propriétés différentes;

3» Diminution de la quantité de feldspalb;

4° Broyage plus fin du quarlz;

5° Cuisson plus élevée du biscuit.

S'il y a écaillage :

1° Augmentation de l'élément plastique;

2° Remplacement de l'argile plastique par du kaolin;

3° Addition de feldspalb;

4" Introduction du quartz en grains plus gros; 5" Cuisson plus faible du biscuit.

Nous pouvons faire maintenant avec la couverte le même genre de tentatives qu'avec la pâte. Nous nous donnons une

igo CHAPITRE IX. — GLAÇURES, COUVERTES, ÉMAUX.

glaçLire couverte déterminée, et rentrant dans le type cristal, correspondant à

o,5PbO,o,5Na^O, 2,5SiOS

puis, laissant la partie basique, nous faisons varier la quantité de silice plir o™°S i, de manière à préparer la série

o,51>bO,o,5Na^O, 2SiO— o,5PbO,o,5Na^O,3SiO^

Ces glaçures cuiront à des températures comprises entre 6oo« et 900°. Appliquons-les sur des fragments de pâte que nous aurons eu le soin de cuire dans les mômes conditions. Nous remarquerons, après les avoir portées à leur température de fusion, que quelques-unes tressaillent, tandis que d'autres écaillent. L'écaillage se produit, il augmente avec l'accroissement de la quantité de silex; il diminue et la tressaillure prend naissance quand on diminue la proportion de silice. La silice, dans ce cas, diminue donc le coefficient de dilatation.

Dans cette couverte lype dont nous sommes^ partis, nous pouvons maintenant introduire de l'anhydride boVique et nous allons essayer

o,5PbO,o,5Na^O,2,.',SiOSo,iB^O\

jusqu'à

0, 5 Pb 0 , o , 5 NaH) , 2 Si OS o , 5 B-^ 0^

S'il se produit des tressaillures, celles-ci diminuent avec la proportion d'anhydride borique; si, au contraire, il y a écaillage, celui-ci augmente d'une façon surprenante par addition de^cet anhydride en quantité convenable. L'anhydride borique agit donc aussi sur la dilatation et la diminue. ''nous pouvons mainlenant passer à une autre série d'expériences et apporter des changements à la nature des bases de la couverte. L'oxyde de plomb sera remplacé par la baryte, la chaux ou la magnésie; à la soude on substituera la potasse. Nous créerons ainsi toute une série de couvertes variant par leur fusibilité. Le point de fusion le plus bas appartiendra à la couverte originelle sodico-plombeuse, puis il s'élèvera quand on étudiera les combinaisons de bases : oxyde de plomb et potasse.

OBSERVATIONS SUR LKS GLAÇUHES. 29 1

barjte et soude, cliaux et soude, et enfin oxyde de plomb et magnésie.

Cuisons ces couvertes toujours sur les mêmes échantillons de pâte; elles ne se comportent nullement de la môme manière. S'il se produit des tressaillures, le minimum sera produit avec la couverte à hase de magnésie et de soude, le maximum sera donné avec l'oxyde de plomh et la soude. L'écaillage, s'il a lieu, sera naturellement le plus grand avec l'association magnésie et soude.

En employant successivement d'autres oxydes pour remplacer l'oxyde de plomb, nous avons introduit des molécules moins pesantes puisque le plomb possède le plus grand poids atomique parmi ces métaux; nous avons donc fait augmenter la proportion centésimale de la silice. En effet, la couverte oxyde de plomh et soude contenait or, 3 pour loo de silice, tandis que le groupement contenant magnésie et soude renfermait 74,6 pour 100 de silice. En nous rappelant, comme nous l'avons vu déjà, qu'à une augmentation de silice correspond une augmentation de coefficient de dilatation, nous avons l'explication du résultat.

Il ne nous reste plus maintenant qu'un seul point à examiner, c'est l'action de l'alumine. ÎVous reprendrons toujours la même couverte et nous lui ajouterons 0,1, puis 0,2, o,3 d'AI-0%- le point de fusion s'élèvera rapidement en même temps que nous nous éloignerons de l'aspect vitreux. Ces couvertes, toujours posées sur la même pâte, sur laquelle tressaillaient les couvertes non alumineuses, donnent lieu aux mêmes accidents, et nous constatons à peine un changement.

L'introduction de l'alumine paraît sans action sur la dilatation et la contraction; elle n'a d'autre effet que de changer le point de fusion.

Toutes ces observations conduisent aux solutions suivantes :

S'il y a production de tressaillures :

Augmentation de la proportion de silice, autrement dit diminution de la quantité de bases (il faudra tenir compte des conclusions déjà faites, c'est-à-dire ne pas atteindre les trisilicatcs). Une addition d'alumine le perniellra au besoin.

L'élévation tle la quantité de silice diminue la fusibilité;

2° Si l'on veut garder le même rapport de l'anhydride aux bases, V introduction de l'anhydride borique diminuera Le coefficient de dilatation;

3° Remplacement d'une base par une autre à poids moléculaire moins élevé.

S'il se produit de l'écaillage :

1° Diminution de la proportion de silice, en ne descendant pas au-dessous d'un bisilicate; en diminuant la proportion de l'anhydride borique et en le remplaçant par de la silice, on pourra conserver le même rapport;

2° Remplacement d'une hase de poids moléculaire faible par une autre dont la molécule sera plus lourde.

Voici évidemment pour les fahricanls toute une série de moyens permettant d'éviter des accidents fâcheux. Il y a dans cette énumération des solutions assez nombreuses, et il le faut puisque le cas peut être fort complexe. Nous y ajouterons une observation : c'est que les fabricants de grès et de porcelaine ont souvent constaté qu'une couverte qui sort satisfaisante d'une cuisson longue et convenable tressaille si on la soumet à une cuisson courte et moins élevée. L'explication de ce fait se trouve aisément. Les éléments de la couverte ne réagissent pas seulement les uns sur les antres; ils se trouvent en présence de la pâte, sur laquelle ils doivent produire une action chimique. La couverte est plus fusihle que la pâte et contieni plus de base qu'elle; au contraire, cette dernière est plus siliceuse.

11 y aura donc échange de part et d'autre et production d'uinï zone intermédiaire qui modérera la tension entre la pâle et la couverte. Ce n'est qu'à la faveur d'une température longtemps soutenue qu'elle pourra s'établir.

Étude physique des couvertes. — M. Le Chateiicr a fait entreprendre, dans son laboratoire, par ses élèves une série de mesures de dilatalion de pâtes et de couvertes. Les méthodes employées ne peuvent pas être appliquées par les industriels, elles nécessitent une hahitude du laboratoire que l'on ne pei:t