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Au fur et à mesure qu'un four démarre et se refroidit, les changements de température entraînent de profonds changements dans l'argile. L'argile passe de cette substance molle et totalement fragile à une substance dure comme la roche, imperméable à l'eau, au vent et au temps. Le changement est presque mystique dans sa métamorphose complète et pourrait être considéré comme tel s'il n'était pas si courant.
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Séchage atmosphérique
Lorsque la poterie est placée dans le four, elle est presque toujours sèche. Cependant, il reste de l'eau emprisonnée 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 transformera en vapeur à l'intérieur du corps en argile, se dilatant 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, toute l'eau atmosphérique devrait s'être évaporée hors du corps argileux. Cela se traduira par le compactage de l'argile et un retrait minimal.
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Brûler du carbone et du soufre
Tous les corps argileux contiennent une certaine mesure de carbone, de matières organiques et de soufre. Ceux-ci brûlent entre 572 F et 1470 F (300 C et 800 C). Si pour une raison quelconque - comme une mauvaise ventilation dans le four - ceux-ci ne sont pas capables de brûler hors du corps d'argile, un carottage au carbone se produira. Cela affaiblira considérablement le corps d'argile.
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L'eau chimiquement combinée est chassée
L'argile peut être caractérisée comme étant une molécule d'alumine et deux molécules de silice liées à deux molécules d'eau. Même après que l'eau atmosphérique a disparu, l'argile contient encore environ 14 pour cent d'eau liée chimiquement en poids. Le pot sera sensiblement plus léger, mais sans retrait physique.
La liaison de cette eau chimiquement combinée se desserre lorsqu'elle est chauffée. En chevauchant la combustion du carbone et du soufre, l'eau liée chimiquement s'échappe du corps argileux entre 660 F et 1470 F (350 C et 800 C). Si l'eau chauffe trop rapidement, elle peut à nouveau provoquer une production explosive de vapeur à l'intérieur du corps d'argile. C'est à cause de tous ces changements (et plus) que le calendrier de cuisson doit permettre une lente montée en chaleur.
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Une inversion de quartz se produit
Les potiers l'appellent 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 appelés inversions. Une telle inversion se produit à 1060 F (573 C).
Le changement de la structure cristalline entraînera en fait une augmentation de la taille de la poterie de 2% pendant le chauffage et la perte de 2% en refroidissant. Les articles sont fragiles pendant cette inversion de quartz et la température du four doit être augmentée (puis refroidie plus tard) tout au long du changement.
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Frittage
Avant que les oxydes verriers commencent à fondre, les particules d'argile adhèrent déjà les unes aux autres. À partir d'environ 1650 F (900 C), les particules d'argile commencent à fusionner. Ce processus de cimentation est appelé frittage. Une fois la poterie frittée, elle n'est plus vraiment de l'argile mais est devenue un matériau céramique.
La cuisson au biscuit est généralement effectuée à environ 1730 F (945 C) après que la vaisselle a été frittée mais est toujours poreuse et pas encore vitrifiée. Cela permet aux glaçures humides et brutes d'adhérer à la poterie sans qu'elle ne se désintègre.
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Vitrification et maturité
La maturation d'un corps en argile est un équilibre entre la vitrification du corps pour apporter dureté et durabilité, et tellement de vitrification que la vaisselle commence à se déformer, s'affaisser ou même à flaquer sur la grille du four.
La vitrification est un processus graduel au cours duquel les matériaux qui fondent le plus facilement le font. Ils se dissolvent et remplissent les espaces entre les particules les plus réfractaires. Les matériaux fondus favorisent la fusion, ainsi que le compactage et le renforcement du corps d'argile.
C'est également au cours de cette étape que se forme la mullite (silicate d'aluminium). Ce sont de longs cristaux en forme d'aiguilles qui agissent comme des liants, tricotant et renforçant encore le corps d'argile.
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Températures de maturation
La température à laquelle une argile est cuite fait une énorme différence. Une argile cuite à une température peut être molle et poreuse, tandis que cette même argile cuite à une température plus élevée peut être dure et imperméable.
Il est également impératif de noter que différentes argiles mûrissent à différentes températures, 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 prendre feu jusqu'à maturité à environ 1830 F (1000 C) et peut fondre à 2280 F (1250 C). D'un autre côté, un corps en porcelaine fait de kaolin pur pourrait ne pas mûrir avant environ 2500 F (1390 C) et ne pas fondre jusqu'à plus de 3270 F (1800 C).
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Pendant le refroidissement
Il y a un autre événement que l'argile traverse en refroidissant. C'est le retrait soudain de la cristobalite - une forme cristalline de silice - lorsqu'elle refroidit au-delà de 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 se déplace à travers cette température critique. Sinon, les pots développeront des fissures.
