Pâte argilo-feldspa- l Silico-alcaline

thique. . . < P^ombifère ; parian vernissé.

Staimifère.

Boracique ; parian anglais.

Alcalino-terranse ; parian anglais brillant.

La pâte feldspa thique, jusqu'à ce jour, n*a pas été recouverte de glaçure; les boutons ont par eux-mêmes une apparence vitreuse suffisante pour qu'il ne soit pas nécessaire de les recouvrir d'aucune matière complètement fondue ; ils prennent directement les couleurs sans aucun intermédiaire.

Maintenant que nous sommes fixés sur la classification des poteries, nous pouvons examiner les procédés variés au moyen desquels on les fabrique.

GONSTTrunOll DES PATES.

PATES GUITBS.

Si nous examinons toutes les pâtes céramiques cuites, quelle que soit l'espèce à laquelle elles appartiennent, nous les voyons formées de silice, quelquefois de silice presque exclusivement, mais c'est l'exception; quelquefois aussi de silice en combinaison avecTalumine, et c'est le cas le plus général ; quelquefois, enfin, le silicate d'alumine est en mélange avec des silicates étrangers , alcalins ou terreux, de l'introduction desquels il résulte pour la pâte des inconvénients ou des qualités. Dans certaines pâtes les silicates d'alumine peuvent être remplacés, en tout ou en partie, par des silicates de magnésie, mais ce cas se présente assez rarement. En général donc , les pâtes céramiques sont formées de combinaisons de silice et d'alumine auxquelles sont mêlés des principes accessoires, utiles ou nuisibles.

Les pâles cuites, en effet, donnent à l'analyse des quantités variables en moyenne entre 45 et 75 pour l'acide silicique, et variables aussi pour l'alumine entre 35 et 25.

Quelques poteries, comme les poteries égyptiennes, contiennent 92 pour 100 d'acide silicique , mais il ne me paraît pas prouvé que ces objets soient de véritables poteries dans toute l'acception du mot; je sui^ plus porté, d'après l'examen attentif des figurines trouvées dans les tombeaux antiques, à croire que ce sont des roches sili-

l'jL TREIZIÈME LEÇON,

ceuses taillées dans la masse, sinon pour toutes, au moins pour un grand nombre , et recouvertes ensuite d'une glaçure silico-alcaline colorée par le cuivre en bleu turquoise.

La quantité minima d'acide silicique est de 0,4 4 correspondant à la poterie commune de Madagascar, à peine cuite et contenant encore i5 pour 100 d'eau de combinaison.

Influence de raiumine. ~ Les poteries qui renferment le plus d'alumine sont celles qui cuisent à la plus haute température lorsqu'elles ne renferment que peu d'éléments étrangers. Le maximum de 0,35 correspond aux pâtes des porcelaines artistiques, dont les qualités sont d'être aussi réfractaires que possible. Nous savons que la magnésie remplace quelquefois l'alumine ; mais, à notre connaissance, ces fabrications sont exceptionnelles, et l'analyse n'a pas encore permis de déterminer dans quel rapport exact on a fait cette substitution.

Le minimum de l'alumine correspond aux pâtes de porcelaine tendre française; il est assez intéressant, en effet, de voir, et nous le faisons remarquer, que le maximum et le minimum correspondent pour la contenance en alumine aux pâtes qui présentent à l'état de biscuit , c'estrà-dire sans glaçure , le même aspect et la même apparence. La pâte de porcelaine dure de Sèvres renferme 0,35 d'alumine, les pâtes de vieux contiennent seulement o,o35 de cette même terre , c'est-à-dire dix fois moins. Cette différence de composition doit entraîner, comme je le ferai remarquer plus loin , des différences dans les méthodes de façonnage.

Les silicates doubles qui se trouvent souvent en mélange intime avec le silicate d'alumine introduisent dans les pâtes céramiques des principes différents , tels que la chaux , la potasse , la soude , l'oxyde de fer et l'oxyde de manganèse. Ces éléments varient dans certaines limites ; ils exercent une influence notable sur la température à laquelle les poteries peuvent être soumises sans perdre leurs formes , et sur les qualités que ces poteries peuvent présenter après une cuisson faite dans des conditions convenables de température et d'atmosphère.

Influence de Toxyde de fer. — Les analyses nombreuses que nous possédons démontrent que les proportions de l'oxyde de fer varient dans les pâtes céramiques de o, c'est-à-dire de quelques traces, à 0, 19. Il est évident que toutes les pâtes qui ne contiennent ni

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fer, ni oxyde de manganèse, ni tel autre oxyde colorant, pourront donner, après la cuisson , des pâtes non colorées; l'oxyde de fer ne peut donc exister dans les pâtes de porcelaine dure oa tendre, qui tirent leur principal caractère de leur blancheur complète, qu'en très-petite quantité. Cette condition n'est plus impérative dans la fabrication des grès blancs fins ou communs, ou des terres de pipe ; mais l'oxyde de fer dans ces poteries ne doit pas encore dépasser une limite assez basse sous peine de colorer la pâte. Les grès communs ferrugineux, quand ils ne contiennent que q,o5 à 0,08 d'oxyde de fer, sont assez fortement colorés , et c'est à l'oxyde de fer qu'ils doivent la propriété de cuire en grès , c'est-à-dire de présenter une texture serrée, si la pâte est compacte avec une cassure brillante. Une plus grande quantité d'oxyde de fer conduit à des compositions qui ne peuvent supporter sans se déformer des températures élevées, à moins de ne les cuire que dans des conditions d'atmosphère parfaitement étudiées , en arrêtant au point convenable la chaleur nécessaire à la cuisson.

Les grès bruns et rouges du Japon renferment jusqu'à 0, 14 et 0,1 5 d'oxyde de fer. Les poteries de terre à pâte tendre peuvent renfermer une proportion encore plus élevée de cet oxyde; mais elles exigent pour leur cuisson une température plus modérée : j'ai trouvé 0,19 de cet oxyde dans la pâte d'une petite cylix campanienne.

. Nous ferons remarquer ici que la coloration que présente une poterie cuite même en biscuit n'est pas toujours en rapport avec la quantité d'oxyde de fer qu'elle donne à l'analyse. Cette coloration, liée tout d'abord à la nature comme à la quantité des matières introduites dans la pâte, telles que le charbon dans les poteries à pâte noire , dépend considérablement de l'état d'oxydation et de combinaison sous lequel le fer est contenu dans la pâte , c'est-à-dire de la composition centésimale de la pâte et de celle de l'atmosphère dans laquelle elle a cuit ou s'est refroidie. Nous citerons à l'appui de ce fait :

1°. Que la même pâte de porcelaine cuit tantôt blanche et translucide, tantôt opaque et jaune : blanche , si l'oxyde de fer est maintenu, surtout pendant la période à laquelle la glaçure commence à fondre, à l'état de silicate de protoxyde , ce qui a toujours lieu dans une atmosphère réductive; jaune, au contraire, lorsque l'oxyde de

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fer peut se séparer à l'état de peroxyde de fer, ce qui se présente au sein d'une atmosphère oxydante : la coloration jaune se fait moins sentir, à quantité égale d'oxyde de fer, dans les pâtes trèschargées de silice ;

2°. Que certaines pâtes de terre de pipe , en général peu colorées , cuisent avec une teinte jaunâtre lorsque l'atmosphère dans laquelle elles cuisent n'est pas enfumée;

3°. Que les mômes pâtes de porcelaine , souvent très-colorées en rouge au dégourdi, ne le sont plus lorsqu'elles ont été transformées, dans le grand feu des fours à porcelaine, en porcelaine trans- I>arente , l'oxyde de fer passant alors à l'état de silicate de protoxyde de fer ;

4°. Que le biscuit des faïences communes, quoique très-chargées d'oxyde de fer, est tantôt d'un jaune presque clair, tantôt d'un rouge pâle, tantôt d'un rouge brun, tantôt d'un jaune légèrement verdâtre : ces teintes si diverses sont souvent offertes par la même fournée ; elles s'expliquent aisément : lorsqu'il y a peu de feu , la terre est colorée légèrement en jaune clar; une atmosphère réductrice, aidée d'une chaleur suffisamment développée, maintient le fer à l'état de silicate de protoxyde de fer peu coloré; une atmosphère oxydante forme du sesquioxyde de fer rouge ou brun suivant la température à laquelle on opère; une chaleur trop intense, approchant de la température à laquelle la terre se transformerait en verre, ne contiendrait plus que du silicate de prot-oxyde de fer, la silice dégageant elle-même une partie de l'oxygène contenu dans le peroxyde de fer : il importe au fabricant de faïence de produire un biscuit peu coloré, car on cherche à masquer, sous une couche d'émail opaque , le ton rougeâtre de la pâte ; plus la coloration de la pâte est foncée, plus il faut d'opacité dans l'émail : cette opacité coûte cher; on évite la coloration en cuisant dans une atmosphère réductrice ;

5°. Que la même terre à brique renfermant la même quantité d'oxyde de fer donne, suivant la place qu'elle occupe dans le four, tantôt des briques incolores , tantôt des briques roses ou rouges j tantôt, enfin, des briques complètement brunes.

Les poteries cuites avec glaçure offrent des colorations plus ou moins intenses que la même poterie simple, suivant la nature de la glaçure , et suivant la quantité de fer que le corps de pâte contient.

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Les cailloutages anglais dont le biscuit n*est pas entièrement blanc acquièrent une grande blancheur par le fait de l'application de la glaçure dans la composition de laquelle il entre du borax dont la saturation n*est pas complète : Toxyde de fer qui colore Tépiderme de la pâte en contact avec la glaçure est dissous par le borax, et la pâte est blanchie; si Ton considère, en effet, la cassure fraîche d'une pièce de faïence fine anglaise, elle présente une coloration jaunâtre dissimulée sous la glaçure.

Influenoe de Toxyde de manganèie. — L'oxyde de manganèse ne se présente qu'accidentellement dans les pâtes céramiques. Il accompagne d'ailleurs , presque toujours , l'oxyde de fer dans les terres qui contiennent cet oxyde. Nous verrons plus loin que dans les glaçures l'oxyde de manganèse paraît avoir une influence importante, car il semble communiquer aux poteries sur lesquelles on applique des verres manganésifères la propriété précieuse d'aller au feu, c'est-à-dire de supporter sans se briser des changements brusques de température.

Znllaenoe de la chaux. -— D'après les notions relatives à la fusibilité des silicates calcaires simples ou composés que nous avons exposées dans une des précédentes Leçons, la chaux introduite dans les pâtes doit ajouter à leur fusibilité. Nous avons déjà dit que la chaux dans les argiles diminuait leur valeur comme produits réfractaires; sa présence dans les pâtes céramiques facilite donc leur déformation par affaissement ou ramollissement aussitôt qu'on les cuit à des températures élevées.

Les poteries composées exclusivement avec des argiles plastiques, avec ou sans addition de sable, ne contiennent que fort peu de chaux ; elles subissent sans se déformer une température souvent fort élevée. Les grès cérames fins et grossiers sont dans ce cas, et ce n'est sans doute qu'à la présence des faibles parties d'oxyde de fer, de chaux et d'alcalis , que contiennent ordinairement toutes les argiles plastiques , qu'est due l'apparence vitreuse présentée par la cassure fraîche de ces sortes de poteries.

Les poteries à pâle tendre, même d'une fabrication soignée, comme les poteries romaines, italo-grecques, etc., renferment une proportion de chaux plus forte que la pâte des grès cérames , et qui peut même s'élever, comme nous le verrons plus loin , jusqu'à o,io. Aussi ces poteries, tant à cause de la chaux que du fer

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qu'elles contiennent, ne peuvent-elles subir une température trèsélevée.

La chaux introduite à l'état de marne reste sous forme de calcaire lorsque la température n'a pas dépassé celle à laquelle le carbonate de chaux abandonne son acide carbonique. Si la température est plus élevée , la chaux existe dans la pâte à l'état de silicate de chaux , qui ne fait pas effervescence ; c'est sous cette forme que le carbonate de chaux persiste dans les pâtes des porcelaines dures et des porcelaines tendres françaises. Dans ces sortes de poteries il forme une partie notable des silicates fusibles qui communiquent à la pâte avec les silicates alcalins leur transparence caractéristique. La chaux contenue dans la pâte de porcelaine dure ne dépasse pas 0,06; elle peut s'élever à 0,16 dans les pâtes tendres artificielles : la chaux est un élément indispensable dans ces dernières; elle peut être remplacée par des alcalis dans les pâtes de porcelaine dure. *

A côté de ce rôle chimique que joue la chaux dans les pâtes céramiques , nous en trouvons un second très-important et purement physique, mis en lumière par Tétude des faïences communes : les bonnes qualités de la faïence dépendent de la manière dont elles prennent et conservent la glaçure dont on les recouvre. L'expérience a démontré la nécessité de la présence de la chaux dans les pâtes que le fabricant veut enduire de glaçure opacifiée par l'oxyde d'étain. Nous verrons aussi plus loin que la quantité de chaux contenue dans la pâte des carreaux pour poêles influe sur leur résistance à la fracture , au tressaillage , etc. La chaux contenue dans les pâtes de faïences s'élève jusqu'à 0,22. De bons dosages appliqués aux faïences pour poêles prescrivent jusqu'à o, 14 et 0,1 5 de cet oxyde.

Baryte. — Quelques poteries de grès, principalement les grès de fabrication anglaise , admettent dans leur composition du sulfate de baryte. L'acide silicique a dû chasser l'acide sulfurique ; on ne retrouverait cet acide que dans les poteries de cette nature cuites à basse température. H convient en outre, dans ce cas, de cuire la poterie dans une atmosphère incapable de réduire le sulfate de baryte même à l'état de sulfure.

Magrnétie. — J'ai dit que la magnésie était susceptible de remplacer dans les poteries une portion de l'alumine. Il existe d'ail-

leurs dans presque toutes les pâtes céramiques quelques millièmes de magnésie provenant des matières argileuses ou sableuses qui entrent dans leur fabrication. Nous avons vu déjà que les argiles étaient rarement privées complètement de chaux , de magnésie et de potasse.

Potasse et soude. — Au même titre que la magnésie, les alcalis font presque toujours partie des éléments constitutifs des pâtes céramiques. La plupart des argiles plastiques en renferment plusieurs millièmes , qui ne sont pas sans exercer une influence sur les qualités de la pâte. Cuites à la chaleur des fours de porcelaine , les pâtes prennent une cassure brillante , une texture serrée que l'oxyde de fer seul ne donnerait pas toujours. Pour les températures peu élevées, l'influence de ces éléments est nulle; car ils ne peuvent agir que comme fondants , et provenant de poussières feldspathiques ou micacées , ils ne fondent pas tant qu'on n'atteint pas le point, très-élevé d'ailleurs, de leur fusibilité.

Si les alcalis qu'on introduit avec les argiles dans les pâtes des terres cuites, des briques et des faïences sont en proportion minime et sans importance, la présence de ces mêmes éléments dans les pâtes de porcelaine produit , au contraire , un résultat tout spécial; les alcalis doivent communiquer à la pâte sa transparence caractéristique, aidée souvent par l'addition de la chaux. Les pâtes de porcelaine dure de Limoges, de Saxe, de Berlin, de Chine, ne contiennent, en effet, que la chaux introduite accidentellement par les matériaux mis en œuvre; les alcalis, potasse et soude, s'élèvent quelquefois, comme dans la porcelaine de Sèvres, jusqu'à 0,06 et 0,07 suivant le degré de chaleur que peut atteindre le four dans lequel on cuit la poterie.

Les anciennes pâtes tendres de Sèvres contenaient, suivant leur fusibilité, de o,o65 à 0,074 d'alcalis.

Aoide carbonique. — Si la chaleur de cuisson n'a pas été suffisamment élevée pour décomposer tout le carbonate de chaux, une partie se retrouve à l'état de calcaire ; une autre partie existe à l'état de silicate de chaux. Lorsqu'on traite par l'eau pure la pâte de ces poteries , on enlève encore de la chaux qui se trouve hors de combinaison et qui existe évidemment à l'état de chaux caustique ; sous l'influence de l'air, cette chaux reprend son acide carbonique pour se transformer en carbonate avec augmentation

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(le volume. Cette circonstahcffe doit ajouter à la détérioration du produit; il faut donc, par une cuisson convenable, engager la chaux décomposée dans une combinaison avec Tacide silicique* Ces inconvénients, joints à ceux qui résultent déjà de la porosité^ doivent se présenter dans les briques marneuses dont la cuisson n'aurait pas été suffisamment développée.

Aoide suifurique. — Nous avons dit que cet acide ne pouvait se rencontrer que dans les pâtes cuites à basse température , et dans une atmosphère oxydante ; il peut provenir ou du sulfate de chaux ou du sulfate de baryte. Nous avons prouvé par expérience qu'il n'en reste pas dans les pâtes de porcelaine dure qui comportent quelquefois dans leur composition même de fortes proportions de gypse.

Acide phosphorique. — Mais l'acide phosphorique se retrouve en quantité très-importante dans les pâtes de porcelaine tendre , façon anglaise, dans lesquelles on introduit, ainsi que nous l'avons déjà dit , de fortes proportions de phosphate de chaux des os. Nous ne connaissons jusqu'à ce jour aucune analyse de pâte cuite qui fixe d'une manière certaine la proportion maxima que renferment les pâtes anglaises. Il n'y a guère que 0,02 à o,o3 de cet acide dans les pâtes à boutons phosphatiques, dans la composition desquelles on a fait entrer du phosphate de chaux.