La cristallisation des émaux, une technique à découvrir

Sommaire

• Comprendre la cristallisation
  • Les bases scientifiques
  • Les matériaux clés
  • Les facteurs de cristallisation
  • Tournage de la coupelle
• Préparation des émaux pour la cristallisation
  • Composition des émaux
  • Techniques d’application
• Paramétrage du four électrique
  • Les réglages de bases
  • Le contrôle précis du refroidissement
  • Conseils pour éviter les problèmes communs
• Techniques avancées et résolution de problèmes
  • Techniques avancées
  • Résolution de problèmes
• Exemples pratiques et résultats

Introduction

La cristallisation en céramique, considérée comme une technique pointue d’émaillage, peut devenir accessible à un potier débutant pour peu qu’on lui prodigue des conseils précis, et que ce dernier les applique minutieusement. Ce travail, mené avec nos élèves du cours en ligne sur les émaux, a produit de tels résultats qu’aujourd’hui nous souhaitons partager cette technique avec vous.

Dans cet article, nous abordons la cristallisation en nous appuyant sur des décennies d’expérience et de recherches de Matthieu. Nous verrons comment choisir les bons matériaux, préparer les émaux et maîtriser les paramètres de cuisson pour favoriser la formation des cristaux. Soyez prêts à découvrir des effets visuels étonnants !

Si cette technique est plus aisée avec des fours électriques, grâce à leur grande précision sur la température, elle est aussi applicable par les utilisateurs de four à gaz. Dans l’un et l’autre cas, c’est la cuisson dite oxydante qui nous intéresse.

Préparez-vous à plonger dans le monde des émaux cristallisés, haut lieu de rencontre de la technique et de la créativité !

Exemple du résultat de la première cuisson de cristallisation d’une élève du cours en ligne. Émail de cristallisation au cuivre.

Comprendre la cristallisation

La cristallisation des émaux est un processus qui transforme un émail initialement homogène en une structure parsemée de cristaux distincts et souvent colorés. Cette transformation se produit durant la phase de refroidissement du cycle de cuisson, lorsque les conditions spécifiques permettent aux molécules de silice de s’organiser autour de germes pour former des cristaux visibles à l’œil nu.

Les bases scientifiques

Tout commence par le choix des bons matériaux. Pour réussir la cristallisation, on utilise un type d’émail qui contient beaucoup de silice. On y ajoute aussi des éléments comme le zinc et le lithium. Ces ingrédients aident à rendre le mélange plus fluide quand il est chauffé à haute température, ce qui permet aux petites particules de silice de bouger plus librement. Par ailleurs, il est important que l’émail ne contienne pas trop d’alumine, car cette substance peut rendre le mélange trop stable, empêchant ainsi les cristaux de se former correctement.

Les matériaux clés

• Frittes: Les frittes sont des composés pré-fondus, broyés en poudre et utilisés comme base de nombreux émaux de cristallisation. Elles permettent une fusion rapide et uniforme, essentielle pour la formation des cristaux. Il convient de choisir des frittes avec peu d’alumine et de bore pour obtenir une bonne cristallisation.
• Feldspath: Moins couramment utilisé en raison de sa température de fusion plus élevée, le feldspath peut néanmoins servir de base pour des émaux qui cristallisent à des températures plus élevées. Il contribue à la fluidité du verre lors du refroidissement, il est un élément clé pour la croissance des cristaux.
• Poudre de verre: La poudre de verre, souvent riche en sodium, offre un moyen économique et efficace de créer une base vitreuse propice à la cristallisation. Elle est particulièrement utile pour obtenir des effets de texture et de couleur variés.
• La terre: Les émaux de cristallisation sont particulièrement beaux sur des terres très claires. La porcelaine est donc la terre de prédilection d’un émail de cristallisation. Cela dit, on peut obtenir de très beaux résultats sur un grès clair. La terre influence beaucoup le développement des cristaux, et lors des essais, il est très intéressant de les faire à la fois sur du grès blanc et sur de la porcelaine.

Le même émail posé à gauche sur de la porcelaine, à droite sur un grès blanc : résultat du travail d’une élève du cours en ligne.

Les facteurs de la cristallisation

La cristallisation n’est pas laissée au hasard, elle est le résultat de la manipulation précise de plusieurs variables :

• Température et vitesse de refroidissement : les émaux de cristallisation sont généralement fondus à des températures élevées, puis refroidis lentement pour permettre la formation des cristaux. Le contrôle précis de la température de refroidissement est essentiel, car il détermine la taille et la qualité des cristaux formés.
• Composition chimique : outre la silice, la présence de certains oxydes métalliques peut influencer la couleur et la clarté des cristaux. Par exemple, l’ajout de cobalt produit des cristaux bleus, tandis que le cuivre peut donner des verts ou des rouges, selon l’atmosphère du four.

Matthieu Liévois, cristallisation rouge de cuivre, en deux cuissons.

Tournage de la coupelle

Pour que les cristaux soient visibles, il est important que l’émail coule. Pour éviter que l’émail ne coule sur la plaque, on pose les pièces sur une coupelle tournée préalablement. C’est bien que la coupelle soit tournée dans une autre terre que la terre de la pièce, la différence de retrait facilite la séparation de la pièce et de la coupelle à l’issue de la cuisson.

Coupelle tournée, en grès. Elle soutient un vase en porcelaine.

La coupelle et le vase seront séparés en chauffant la jointure au décapeur thermique, électrique ou gaz.

Préparation des émaux pour la cristallisation

Pour réussir la cristallisation des émaux, une préparation minutieuse et précise est indispensable de manière à favoriser le développement des cristaux durant la cuisson.

Composition des émaux

• Choix des matériaux: quand vous abordez une recette de cristallisation, assurez-vous que votre fritte ou votre poudre de verre contient peu d’alumine et de bore, comme expliqué précédemment. Veillez à inclure des éléments comme le zinc et le lithium, qui favorisent la fluidité du verre à haute température.
• Mélange des ingrédients: comme pour la préparation de tout émail, les ingrédients doivent être soigneusement pesés, mélangés, tamisés. La moindre hétérogénéité peut affecter la croissance des cristaux.
• Ajout de colorants: les oxydes métalliques sont ajoutés pour colorer les cristaux. Le cobalt donne des bleus profonds, le cuivre peut produire des verts ou des rouges, le fer tend à donner des tons brunâtres… Chaque oxyde influencera différemment la manière dont les cristaux reflètent la lumière et la couleur.

Émail au cobalt : résultat du travail d’une élève du cours en ligne.

Techniques d’application

L’application de l’émail est aussi importante que sa composition. Voici quelques techniques pour appliquer efficacement l’émail de cristallisation :

• Application: l’émail peut être appliqué de manière uniforme sur la pièce. Une épaisseur inégale peut entraîner une cristallisation irrégulière, mais si l’inégalité dans l’application est maîtrisée, on peut obtenir des résultats originaux.
• Méthodes d’application: l’émail peut être appliqué par trempage, pulvérisation ou avec un pinceau. Le trempage permet une couverture complète ; la pulvérisation permet de mieux maîtriser l’épaisseur voulue encore plus précisément. L’application au pinceau est souvent réservée aux détails fins ou aux retouches.
• Séchage: une fois appliqué, l’émail doit être parfaitement sec avant la cuisson. Un séchage inadéquat peut entraîner des défauts dans l’émail et affecter la cristallisation.

Paramétrage du four électrique

La réussite de la cristallisation des émaux dépend en grande partie de la manière dont le four est configuré et contrôlé. Les fours électriques, en particulier, offrent une précision exceptionnelle dans la gestion des températures, aspect capital pour la cristallisation.

Les réglages de base

• Montée en température :la montée en température doit être rapide pour permettre à l’émail de fondre correctement. Une montée trop lente pourrait entraîner une cristallisation prématurée ou inégale. Typiquement, la température cible pour débuter la cristallisation se situe autour de 1260 °C à 1290 °C, selon l’émail utilisé

• Paliers de température : après avoir atteint la température maximale, il est essentiel de programmer des paliers de température lors du refroidissement. Ces paliers permettent aux cristaux de commencer à se former et de grandir. Le processus devrait inclure une descente contrôlée de la température, généralement de 1280 °C à 1100 °C, avec plusieurs paliers intermédiaires pour stabiliser et permettre la croissance des cristaux.

Le contrôle précis du refroidissement

Le refroidissement doit être géré avec précision pour permettre la formation et la croissance des cristaux. Le four doit être capable de maintenir des températures stables pendant les paliers et de les baisser très progressivement.

• Programmation des paliers: la programmation des paliers peut varier en fonction de l’émail et du résultat désiré. Un refroidissement lent entre 1200 °C et 1050 °C est souvent recommandé. Chaque palier peut durer de 15 minutes à plusieurs heures, en fonction de la taille et de la complexité des cristaux souhaités.

Voici un exemple de paliers utilisés par Matthieu à Créamik

Cependant, il est tout à fait possible de faire un seul palier.

• Surveillance et ajustement: il convient donc de surveiller le processus de cuisson et d’ajuster les paramètres si nécessaire. Des variations même légères dans la température ou la durée des paliers peuvent avoir un impact significatif sur les résultats.

Conseils pour éviter les problèmes communs

• Surcuisson : évitez de cuire trop longtemps à haute température, ce qui peut dissoudre les cristaux formés et entraîner une vitrification excessive de l’émail.
• Hétérogénéité : assurez-vous que la charge du four est équilibrée pour éviter des zones plus chaudes ou plus froides, qui pourraient entraîner une cristallisation inégale.
• Contamination : gardez le four propre et bien entretenu pour éviter toute contamination des pièces durant la cuisson.

Techniques avancées et résolution de problèmes

Une fois les bases de la cristallisation acquises, on peut développer des techniques et des stratégies pour littéralement peindre sur une pièce, en combinant la place des cristaux superposés à un émail non cristallin.

Matthieu Liévois

La zone plus claire correspond à l’endroit où un émail non cristallin a été posé.

Techniques avancées

• Manipulation des oxydes colorants: l’expérimentation de différentes proportions d’oxydes métalliques peut modifier considérablement les couleurs et les textures des cristaux formés. Par exemple, l’ajout progressif de cobalt peut transformer des teintes de bleu pâle en bleu profond, tandis que le cuivre peut offrir une gamme du vert au rouge selon l’atmosphère de cuisson.
• Création de motifs et effets spécifiques: appliquer un émail non cristallin en motifs et en sous-couche, permettra de diriger la cristallisation autour de ces motifs, formant ainsi un contraste visuel intéressant.
• Contrôle des paliers de température: varier la durée et la température des paliers peut influencer la taille et la forme des cristaux. Des paliers plus longs à des températures légèrement inférieures favorisent la croissance de gros cristaux, tandis que des paliers courts et à haute température peuvent produire de petits cristaux plus dispersés.

Matthieu Liévois, coupe en porcelaine, émail de cristallisation au cobalt

Résolution de problèmes

• Cristaux non formés: si les cristaux ne se forment pas, la première chose à faire est de vérifier la composition de votre émail. Assurez-vous également que les paliers de température sont correctement programmés pour la descente.
• Cristaux trop petits ou trop grands: ajustez la vitesse de refroidissement et les paliers de température.
• Défauts de surface: les défauts comme les craquelures ou les bulles sont souvent dus à un émail appliqué trop épais ou à une incompatibilité des matériaux. Tester l’émail sur des échantillons avant l’application finale peut aider à éviter ces problèmes.
• Homogénéité de la cristallisation: assurez-vous que le four est chargé uniformément. L’utilisation d’un pyromètre pour suivre la température du four est incontournable.
  

Exemples pratique et résultat

Pour illustrer les principes et techniques de la cristallisation des émaux, voici un exemple pratique :

Préparation de l’émail et application

• Composition de l’émail: L’émail utilisé pour cet exemple contient une base de poudre de verre, un faible contenu en alumine, de l’oxyde de zinc pour favoriser la cristallisation.

• Application: L’émail est appliqué au trempage sur des tessons en porcelaine et en grès blanc. Ils sont séchés à l’air libre, évitant ainsi toute humidité résiduelle qui pourrait affecter la cuisson.

Paramétrage du four électrique : reprendre les courbes précédentes.

• Montée en température : Le four est programmé pour monter rapidement à 1260 °C, permettant à l’émail de fondre uniformément.
• Paliers de température: Après avoir atteint 1260 °C, le four est programmé pour descendre lentement jusqu’à 1100 °C avec des paliers comme sur la courbe présentée précédemment, chaque palier durant environ 30 minutes. Ces paliers permettent aux cristaux de commencer à se former et de croître.

Résultats et ajustements

Après cuisson, les pièces refroidissent naturellement. Le résultat est un émail avec des cristaux bien formés qui captent la lumière :

Ici, l’émail de l’exemple est posé sur des tessons de porcelaine, avec une progression au cuivre. Pour les tessons à 6 % de cuivre, l’émail a été posé sur un tesson de porcelaine et un tesson en grès blanc (le plus à droite).

Cet exemple montre comment la composition de l’émail et les paramètres de cuisson peuvent conduire à des résultats spectaculaires. Cependant, chaque four est différent et peut nécessiter des ajustements pour obtenir des résultats similaires. L’expérimentation et l’ajustement sont les clés pour maîtriser la cristallisation des émaux.

La recette que nous venons de réaliser illustre les principes de base de la cristallisation et sert d’introduction aux techniques explorées dans nos cours en ligne. Pour ceux qui sont intéressés et qui souhaitent approfondir leurs connaissances afin d’explorer diverses techniques et matériaux, nous vous invitons à découvrir nos cours complets sur la cristallisation des émaux.