Fabrication, propriétés et utilisations des céramiques

Résumé du document

Les céramiques comprennent les terres cuites, la faience, le grès et la porcelaine. C'est donc un géomatériau très utilisé (poterie, carrelage, vaisselle, évier) en raison de ses propriétés.
Plusieurs matériaux (argile, quartz, feldspath) et plusieurs étapes (mise en forme, séchage, cuisson, émaillage) sont nécessaires à sa fabrication.

Extraits

[...] Elle est utilisée dans la production de vaisselle artistique et d'objets décoratifs. Peut concurrencer la porcelaine Les faïenciers de Delft (Hollande) renforçaient le décor, après cuisson, par un second revêtement transparent, qui exigeait une seconde cuisson. Le grès cérame Fait d'argiles auxquelles on ajoute du feldspath et du quartz (sable très pur de Fontainebleau de quartz) Il subit une seule cuisson aux environs de °C Il est dense, dur et ne présente que très peu de porosités ( 0 à Vaisselles et poteries décoratives Il peut être revêtu à chaud, immédiatement après cuisson, d'un émail = produit vitrifié On en fait des appareils sanitaires, des carreaux, des isolateurs électriques pour lignes aériennes, etc. [...]

[...] Egalement terres cuites d'art Terre cuite: faite d'argile ordinaire, jaune, ocre ou rouge, mélangée à du sable. - ne reçoit pas de traitement de surface subit une seule cuisson à 850-900 °C Colorations rouges,jaunes ou brunes oxydes de fer, variation du degré d'oxydation Variation atmosphère four (Fe ou Fe3+) Poterie vernissée: terre cuite avec glaçure imperméable (émaillé) On en fait des tuiles vernissées, décoratives et résistant à des gels successifs, des cache-pots, des plats rustiques II- Les faïences Faite d'argile claire, de marne (argilo-calcaire) et de sable Colorées, opaques et poreuses à Recouvertes, avant cuisson, d'un engobe à base d'oxyde d'étain de couleur blanche . [...]

[...] III- Le Grès IV-La porcelaine blanche ou décorée, translucide sous faible épaisseur et étanche Cassure brillante à aspect vitreux. A la cuisson(1350 à 1450°C) une phase liquide entoure les grains solides et dissout les grains les plus fins = formation d'une importante phase vitreuse - porosité [...]

[...] Les Céramiques Fabrication – Propriétés - Utilisation Image: logo%20Oboulo matériaux broyés (matériaux géologiques silicatés), mélangés à l'eau mis en forme séchés et cuits (1ères terres cuites: Tchécoslovaquie Paléolithique = 26000 ans avant notre ère puis céramiques japonaises = 12000 ans) 1ères Céramiques = Terres cuites Choix de « terres » adaptées: les « terres » argileuses Grande plasticité = modelage Transformation réversible séchage = perte en eau et perte de plasticité Réhydratation possible Transformation irréversible = cuisson pas de réhydratation possible Céramiques silicatées = Céramiques« traditionnelles » Plus grand emploi des céramiques Céramiques non silicatées, dites céramiques « oxydes » ou néocéramiques = fin du 19e Siècle usages spécifiques Céramiques silicatées et non silicatées Les céramiques silicatées ou traditionnelles diffèrent entre elles par : -la qualité des argiles -la nature des autres matériaux incorporés à la pâte -le type de traitement de surface éventuellement appliqué -le processus de cuisson à base d'argile humide - mise en forme par modelage, moulage ou tournage ou par combinaison des trois Matière première Argileuse ROCHE: Le KAOLIN = Kaolinite + quartz + feldspath + oxydes de fer -Argile (Kaolinite Al2O3 - 2 SiO2 - 2H2O) -dégraissants (quartz SiO2+ oxydes colorants mineurs) -Fondants (Feldspaths K2O (Na2O) -Al2O3 - 6 SiO2) Argile Sable Feldspath Chaque matière première = influence spécifique sur la rhéologie de la pâte, le développement de microstructures, la formation de phases pendant le traitement thermique Les matières premières des céramiques Argile + eau = pâte plastique - mauvaise tenue mécanique Très forte rétraction = difficulté de maîtrise de la pièce Ajout de produits « dégraissants » = formation d'un squelette inerte et rigide - performances mécaniques Baisse du « retrait » séchage - frittage Dégraissants = sable ou chamotte (pâte frittée broyée et incorporée à l'argile) Ajout de fondants = apparition d'une phase liquide Alcalins, Li, Na et K - le feldspath potassique (orthose). Présence des fondants =baisse point de fusion 1590°C à 985°C fermeture des pores = phase vitreuse dans la céramique LE GRESAGE Rôle des différents constituants Argiles plastiques grésantes Colorées. Très fines particules de kaolinite, de matière organique, d'oxydes de fer et de titane. [...]

[...] Le traitement thermique de cette phase permet d'obtenir des alumines purifiées. Ces alumines peuvent résister à des températures allant de 1400°C à 1700°C Quelques exemples de néocéramiques Différentes céramiques À base d'alumine II) A base de zircone Zircone (ZrO2) = oxyde à très haut point de fusion: 2880°C subit un nombre important de transition de phases à la baisse en T. [...]