PREMIÈRE PARTIE. — Couvertes blanches 011 incolores

— En comparant entre elles les compositions des différentes couvertes de porcelaine en usage en France ou à l'étran-

ger, on constate que, d'une manière générale, ces couvertes peuvent être considérées comme le produit de la combinaison d'un silicate d'alumine avec un ou plusieurs silicates alcalins, alcalino-terreux ou métalliques. En faisant varier la nature, la basicité et les proportions des divers silicates ainsi associés, on peut préparer un nombre pour ainsi dire illimité de silicates multiples possédaut des points de fusion et des coefficients de dilatation variables. Nous avons choisi, parmi les composés auxquels on peut ainsi donner naissance, un certain nombre d'entre eux de composition relativement simple et dans lesquels nous avons successivement introduit les différentes bases incolores dont l'emploi est industriellement possible; puis nous avons cherché à les comparer entre eux, au point de vue de leur application comme couvertes de porcelaine.

Dans Tune des notes qu'il a ajoutées au Traité des arts céramiques de Brongniart, Salvetat a déjà indiqué quelques résultats intéressants obtenus par différents expérimentateurs sur la fusibilité des silicates et des borates alcalins, terreux et métalliques. Mais les composés étudiés s'éloignent beaucoup, en général, par leur basicité et leurs proportions relatives, de la composition moyenne des couvertes; d'autre part, il n'a été donné aucun renseignement sur la façon dont ils se comportent dans leur application sur une pâte.

Le mode opératoire, à l'aide duquel ces résultats ont été obtenus, consistait à soumettre à des températures déterminées, comme par exemple celle de la cuisson de la porcelaine dure à Sèvres, des creusets dans lesquels on avait introduit des mélanges intimes de matières simples en proportions convenables pour donner, après fusion, des silicates définis. Après le refroidissement, par l'aspect de

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la masse, on jugeait de la fusibilité et de la vitrification plus ou moins parfaite de ces silicates.

Notre but étant plus particulièrement l'étude des silicates au point de vue de leur emploi possible comme couvertes, nous avons adopté un autre procédé : nos mélanges, intimement broyés sur la glace ou sous les meules, ont été mis en suspension dans l'eau et appliqués par trempage, comme pour l'émaillage ordinaire, sur des fragments dégourdis de diverses pâtes de porcelaine, cuisant aux environs de 1350°; ces échantillons ont été ensuite cuits, soit rapidement au four Perrot, soit lentement dans le four de porcelaine nouvelle de Sèvres.

Les bases incolores que nous avons successivement associées à la silice et à l'alumine ont été les suivantes :

la potasse,

la soude,

la magnésie,

la chaux,

la slrontiane,

la baryte

et Toxyde de zinc.

Nous avons donné à nos différents mélanges une composition telle que la basicité des silicates, obtenus par leur fusion, fût comprise entre les limites extrêmes que nous avions trouvées exister pour les couvertes les plus usuelles. Dans le cours de ce travail, nous exprimerons ce degré de basicité par le rapport de l'oxygène de la silice à l'oxygène des bases, et par abréviation nous le désigne-

rons par la notation g. Le plus souvent nous avons pris

ce rapport égal à 3,60, qui représente à peu près la valeur moyenne trouvée pour la pegmatite qui sert de couverte à la porcelaine dure de Sèvres.

Les mélanges que nous avons préparés ont été généralement obtenus à l'aide de sable, de kaolin et d'oxyde ou de carbonate des autres bases. Pour les bases qui, comme la potasse et la soude, sont solubles dans l'eau, soit à l'état d'oxydes, soit à l'état de carbonates, nous avons dû le plus souvent recourir à l'emploi d'une fritte (silicate alumino-alcalin) ; toutefois, lorsque nous avons voulu introduire simultanément la potasse et la soude, et chaque fois que nous avons pu, par l'emploi de roches naturelles, arriver à la teneur en alcalis que nous désirions, nous avons fait usage de pegmaliteou d'un feldspath naturel, mélange en quantités à peu près équivalentes d'orthose et d'albite, dont la composition était la suivante :

Silice 64,5

Alumine 20,5

Alcalis 14,0

Eau et perte 1,0

Afin de simplifier l'exposé des résultais que nous avons obtenus, nous diviserons nos essais en trois séries principales :

A. Silicates ne renfermant qu'une seule base associée à la silice et à l'alumine.

B. Silicates renfermant deux bases différentes associées à la silice et à l'alumine.

Dans ces deux premières séries, les divers éléments ont été combinés entre eux suivant des rapports simples, de manière à former des composés bien définis.

C. Silicates renfermant plusieurs bases associées à la silice et à l'alumine.

Dans cette troisième série, les divers éléments ont été combinés en rapports quelconques. Les silicates obtenus

ne correspondent plus à une formule chimique exacte; ces mélanges ont été préparés empiriquement, d'après les résultats fournis par les deux premières séries.

Série A. — La formule générale des silicates que nous avons étudiés dans cette série peut s'exprimer par la notation suivante :

mAPO3, nBO, pSiO2

m, n, p, étant des coefficients variables, en rapports très simples, BO représentant chacune des bases incolores que nous avons indiquées plus haut.

1° Silicates m APO'\ uK20, pSiO2. — Comme nous n'avions pas à notre disposition d'orthose, trop rare d'ailleurs à l'état de pureté pour qu'on puisse songer à l'appliquer industriellement, nous avons dû préparer ces silicates à l'aide de frittes potassiques.

Les résultats ont été mauvais dans toutes nos expériences ; de tels silicates plombent, même dans des liqueurs acides : leur emploi est donc très difficile ; lorsqu'à grand'peine on réussit à émailler un échantillon, il arrive presque toujours qu'après la dessiccation, des retirements ou des déplacements se manifestent; enfin, de telles couvertes présentent le défaut capital de bouillonner pendant la cuisson. A ces graves inconvénients vient se joindre celui d'une altérabilité excessive, même après une fusion et une vitrification complètes.

Nous considérons donc l'emploi de ces silicates comme impossible et l'exposé de nos expériences sur ce point comme superflu. Les seuls faits à mentionner sont les suivants : la fusibilité de ces silicates est d'autant plus grande que le rapport de l'alcali à l'alumine et celui des bases à la silice est plus élevé; ces silicates sont très facilement

absorbés (ressucés) par les pâtes à porcelaine, surtout lorsqu'elles sont très quartzeuses.

2° Silicates m A/203, n i\VO, p SiO2. — Les observations précédentes sont applicables aux silicates de cette catégorie.

3° Silicates m Al20\ nMgO, p SiO2. — Quelles qu'aient été les proportions relatives d'alumine et de magnésie employées, quel qu'ait été le degré de basicité du silicate préparé, nous n'avons pu obtenir de silicate de cette catégorie fondant à la température de nos expériences, au point de donner une masse vitrifiée : les composés les moins réfractaires étaient simplement agglomérés et n'offraient presque point de transparence.

4° Silicates m A/203, nCaO,pSï20. — La chaux favorise la fusibilité des silicates bien plus que la magnésie. Deux équivalents de chaux unis à un équivalent d'alumine donnent une couverte de basicité normale (3,60), glaçant convenablement entre 1300° et 1350°.

Les composés essayés ont paru d'autant plus fusibles que le rapport de la chaux à l'alumine y était plus élevé.

Le tableau suivant indique la composition de quelquesuns des mélanges préparés en vue d'obtenir des silicates alumino-calcaires (1).

( i) Nous n'avons pas cru devoir développer complètement les formules des silicates obtenus, qui, par leur complication, rendraient les comparaisons difficiles. En particulier pour le tableau ci-dessous, les formules développées seraient :

15 APOS, 20 CaO, 117 Si02 10 A12Q3, 15 CaO, 81 Si02

APOa, 2 CaO, 9 Si02 5 AI2Q3, 15 CaO, 54 SiO2

AP03, 2 CaO, 10 SiO2

Nous avons préféré, en n'employant que des coefficients simples, faire saisir les différences que ces silicates présentent entre eux.

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