Fabrication d’émaux à base de roche : schiste à biotite [I]

Note : Cette publication s’inscrit dans le prolongement de mon exposition intitulée Émaux à Base de Roches : Développer un langage géologique de matériaux alternatifs en céramique. Mon objectif est d’agglomérer toutes les publications que j’ai faites précédemment en un seul document afin de faciliter l’accès à l’information et de fournir des détails plus approfondis sur le sujet.


Schiste à biotite

La structure générale de chaque publication de cette série est la suivante : un retour à certains fondamentaux de la minéralogie, afin de proposer une compréhension plus approfondie des réactions chimiques à l’œuvre lors de la cuisson. L’ensemble du processus est également documenté à travers une variété de photographies, tant de la matière brute que de certains résultats issus des tests de glaçures. J’espère que ces écrits vous seront utiles, enrichissants et, peut-être, source d’inspiration pour vos projets à venir.

L’étape de broyage

J’ai trouvé cet échantillon sur le bord de la route lors d’une promenade à l’été 2023. Une fois fragmenté, il a révélé une surface stratifiée et scintillante. Si vous êtes intéressé par certains des outils que j’ai utilisés dans ce projet pour traiter les roches, j’ai écrit un petit blog sur le sujet : Outils de transformation des roches en poudre fine pour les émaux en céramique : une introduction..

Composition minérale et considérations relatives à la fabrication des émaux

Note : Malheureusement, il ne m’a pas été possible de réaliser des analyses XRF dans le cadre de ce projet, à la fois en raison des coûts engendrés (compte tenu du grand nombre d’échantillons) et du manque d’accès à des laboratoires appropriés dans la région environnante. J’ai donc dû m’appuyer sur un processus d’identification relativement rapide et rudimentaire, fondé sur l’observation visuelle, la comparaison avec des roches similaires et des tests de dureté. Ce travail a été mené échantillon par échantillon avec l’aide d’un ami, à qui je suis profondément reconnaissant ; sans ces informations, il n’aurait pas été possible de construire un récit aussi riche autour de la fabrication de ces glaçures à base de roche.

Les minéraux présents dans cette roche sont les suivants :

– Biotite (fer et potassium)
– Muscovite (potassium)
– Quartz (silice)

Sur la base de l’assemblage minéralogique identifié, ce schiste à biotite est majoritairement composé de minéraux fondants couramment rencontrés en contexte céramique. La prédominance de la biotite indique une forte teneur en potassium et en fer, tandis que la présence de muscovite renforce encore l’apport en potassium en tant que fondant principal. Le quartz constitue une source limitée de silice, mais sa proportion semble relativement faible en comparaison de celle des micas. Ainsi, bien que cette composition minéralogique laisse entrevoir un fort potentiel de fusion et le développement de glaçures riches en fer, aux tonalités allant du brun au noir, il demeurait incertain que la quantité de silice disponible soit suffisante pour assurer une fusion stable sans apport supplémentaire en silice.

La température de cuisson et ses effets

Des tests de fusion ont été réalisés avant d’intégrer la roche à d’autres matériaux dans les formulations de glaçures. Cette étape préliminaire répondait à deux objectifs : d’une part, acquérir une compréhension générale du comportement de la roche au cône 6, notamment en ce qui concerne sa capacité de fusion et son potentiel chromatique ; d’autre part, s’assurer qu’elle pouvait être cuite en toute sécurité au four (par exemple en repérant des risques de projections ou de fusion excessive). Il s’agit d’une étape que je recommande vivement, puisqu’elle fournit des informations essentielles avant d’entreprendre des tests de glaçures à plus grande échelle. Lors de ce type d’essais, je recommande également d’utiliser de petits bols ou des contenants à parois plutôt que des carreaux plats, ceux-ci offrant une meilleure protection des plaques du four en cas de sur-fusion imprévue.

Enfin, j’ai également intégré des fragments de cette roche directement dans l’une de mes pâtes d’argile afin d’observer leur comportement. J’ai ajouté de la roche concassée à hauteur de 5 % du poids total de l’argile.

La première série d’images présentée ci-dessous a été réalisée à partir de la roche utilisée sous forme de chamotte (c’est-à-dire en fragments relativement grossiers). L’ordre de présentation va de l’état brut, à la cuisson biscuit (cône 04), puis à la cuisson d’émail (cône 6). L’échantillon contenant cette chamotte montre une fusion très limitée.

La seconde série de photographies a été réalisée à partir de la roche sous forme pulvérisée (40 mesh et plus fin). Elle suit le même ordre de présentation : de l’état brut, à la cuisson biscuit (cône 04), puis à la cuisson d’émail (cône 6). Ce qui m’a surpris (tout en confirmant ce que l’on sait déjà), c’est que plus le matériau est fin, meilleures sont les conditions pour une fusion complète. C’est pourquoi le contrôle de la granulométrie est un élément important lorsque l’on transforme soi-même ses matériaux. Dans ce cas précis, en comparaison avec le test de fusion utilisant la roche sous forme de chamotte, cet échantillon est presque entièrement fondu.

Enfin, comme mentionné précédemment, j’ai également incorporé la roche concassée dans l’une de mes pâtes d’argile. Les images ci-dessous suivent le même ordre de cuisson que celles présentées plus haut. La chamotte, à peine visible au départ, « ressort » littéralement après la cuisson d’émail.

Recettes des émaux

Compte tenu du grand nombre d’échantillons de roche à traiter, j’ai choisi de ne pas recourir aux méthodes classiques de line blending ou de mélanges triaxiaux. J’ai plutôt adopté une recette de base unique (définie par un ratio fixe d’ingrédients) pour l’ensemble des tests de glaçures : 85 % de roche concassée, 10 % de fondant et 5 % d’argile. Pour la composante argileuse, j’ai travaillé à la fois avec de la kaolinite EP (EPK) et du Redart (R). En ce qui concerne les fondants, j’ai testé le borate de Gerstley (GB), la dolomie (D), la craie ou carbonate de calcium (W), l’oxyde de zinc (Z), la néphéline syénite (NS) et le carbonate de sodium (soude) (SA). Bien que la variation de ces proportions aurait pu générer une plus grande diversité de résultats, le maintien d’une recette constante m’a permis d’isoler plus clairement, d’approfondir et de mieux comprendre le rôle et les effets spécifiques des différents fondants et types d’argile.

Enfin, tous les émaux ont été testés sur différents types d’argile (PSH 519, Tucker’s Mid Cal 5, PSH 540i). Dans la section suivante, j’ai décidé d’inclure quelques tuiles d’essai sélectionnés au lieu de l’entiereté.

Les émaux avec schiste à biotite : vue d’ensemble

Les glaçures obtenues à partir de ce schiste à biotite, utilisé comme ingrédient principal, ont offert un riche paysage de couleurs et de textures, assez proche de celui observé avec une amphibolite testée précédemment. Bien que plusieurs de ces glaçures puissent être rattachées à la grande famille des bruns ferrugineux, chacune présentait des particularités distinctes, telles que des ponctuations violacées et des veinures orange-rouge. Parmi l’ensemble, la glaçure formulée avec de l’oxyde de zinc s’est révélée particulièrement remarquable, produisant une teinte et une qualité de surface évoquant un jaune moutarde aux accents presque anciens.

Émaux avec EPK sur PSH 519

Émaux avec Redart sur PSH 540i

Vous trouverez ci-dessous une courte série de vidéos (enregistrées au début de l’année 2024 et d’une durée d’environ une minute chacune) partageant mes réflexions à propos de chacun des émaux, y compris le test de fonte brute.

Raw Melt Test
Gerstley Borate
Dolomite
Whiting
Zinc Oxide
Nepheline Syenite
Soda Ash
Overview

Émaux avec schiste à biotite : un regard de près

L’idée de recourir à la macrophotographie est née à la suite de l’observation des glaçures à l’aide d’une loupe. J’ai trouvé particulièrement intéressant la manière dont les prises de vue en gros plan permettent de révéler des détails qui passeraient autrement inaperçus à l’œil nu.

Raw (<40 mesh size grog)
Raw (fine powder between 40-80 mesh)
Gerstley Borate + EP Kaolin
Dolomite + EP Kaolin
Whiting + Redart
Zinc + EP Kaolin
Nepheline Senite + Redart
Soda Ash + EP Kaolin

Aller au-delà des tests

La dernière étape du processus de test des glaçures consiste en leur application sur des pièces finies. Pour chaque roche étudiée dans ce projet, j’ai sélectionné deux des glaçures que je préférais et les ai appliquées sur des jarres lune, afin d’en évaluer le comportement dans un contexte à la fois fonctionnel et esthétique. Sont présentées ci-dessous les deux jarres lune réalisées à partir de glaçures issues de ce schiste à biotite.

Jarre de Lune [É23I – 1]

Jarre de Lune [É23I – 2]

Comme toujours, merci de l’intérêt que vous portez à mon travail. J’espère que cette publication pourra à la fois constituer une ressource utile et une source d’inspiration.


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