Oxydes utilisés en céramique

Oxydes utilisés en céramique

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Oxydes utilisés en céramique par Mind Map: Oxydes utilisés en céramique

1. par couleur

1.1. bleu

1.1.1. cuivre : émaux très alcalins avec pas trop de Pb = bleu "turquoise", cuisson oxydante

1.1.2. cobalt : 0.5 à 1% = bleu "moyen". Très connu en porcelaine

1.1.2.1. carbonate de cobalt : se disperse mieux que l'ox dans les bains d'émail, teintes plus douces à pourcentage égal, car plus faible teneur en CoO

1.1.2.2. sulfate de cobalt : ne doit pas être utilisé dans les fours électriques, mais que pour raku, gaz, bois

1.1.3. ox nickel + 2% ox zinc

1.1.4. ox titane + un peu d'ox de zinc ou cuivre

1.1.5. dans des conditions de réduction très spéciales, le mobylène, le tungstène et le titane donnent des bleus particuliers

1.2. vert

1.2.1. cuivre : 3% = vert moyen, cuisson oxydante, émaux alcalins (riche en Pb)

1.2.2. fer : en atmosphère réductrice, donne des tons verdâtres ("céladons")

1.2.3. chrome (0.5 à 3%) : source principale de vert. Peu sensible à l'atmosphère de cuisson. Couleur varie avec Cr, Zn, Sn

1.3. jaune

1.3.1. urane : base des jaunes au grand feu en atmosphère oxydante (usage INTERDIT)

1.3.2. chrome

1.3.2.1. chromate de plomb est la base du jaune ou du rouge

1.3.3. Jaune de Naples (antimoine)

1.3.3.1. ox d'antimoine + (nickel ou titane), incorporé dans une fritte plombeuse + ajout ox d'étain -> jaune

1.3.3.2. ox antimoine + ox vanadium

1.3.3.3. ox antimoine + litharge (+ feu de moufle)

1.3.4. titane : en atmosphère oxydante

1.4. orange

1.4.1. ox d'antimoine + (nickel ou titane), incorporé dans une fritte plombeuse. + ajout ox fer -> orange

1.5. rouge

1.5.1. cuivre : en atmosphère réductrice et combiné à des émaux de fours particuliers (flammés de grand feu)

1.5.2. cadmium et sélénium : rouge dans les émaux de faïence en oxydation. Il doit être fritté (calcination à basse température 600 à 700°C, d’un mélange de souffre, de cadmium et de sélénium) puis broyé

1.5.3. fer

1.5.4. manganèse : émaux plombeux sans bore et peu d'alcalins, teinte brun-rouge

1.6. rose

1.6.1. En calcinant fortement ox chrome + ox étain (1-3%) + chaux = fritte colorante rose "pink"

1.6.2. chrome : en milieu très oxydant et en présence d'alumine + ox zinc dans une certaine qté = roses (rubis)

1.7. violet

1.7.1. manganèse : 6% pourpre brun. Ox manganèse donne des violets dans les émaux alcalins contenant des ox de zinc et de calcium

1.7.2. nickel+ calcium + baryum = violet

1.8. marron

1.8.1. 3% manganèse en grains : brun moucheté

1.8.2. fer (2 à 6%)

1.8.2.1. chromate de fer : brun profond voire noir

1.8.3. nickel : seul, brun jaune ou violâtre. Il est rarement utilisé seul, car avec d'autres ox il donne de nombreuses teintes. T° de fusion très élevée.

1.8.4. rutile (ox titane + traces de fer) : 5% en atmosphère réductrice

1.9. noir

1.9.1. urane : la moindre réduction amène le noir

1.9.2. vanadium : certaines argiles le contiennent en petite quantité (noir mais rare et cher donc peu utilisé)

1.9.3. platine, iridium : du gris au noir

1.10. gris

1.10.1. 1% chromate de fer : gris clair

1.10.2. platine, iridium : du gris au noir

1.11. opacifiant

1.11.1. étain : 1er opacifiant utilisé dans les émaux (5% de la composition totale de l'émail)

1.11.2. zirconium : de 7 à 12 % de la composition totale de l’émail, il ne se dissout pas dans la glaçure en fusion, mais reste sous la forme de fines particules en suspension. Moins cher que l'ox d'étain. Meilleure résistance à l'abrasion.

2. par élément

2.1. 22 titane Ti

2.1.1. couleurs

2.1.1.1. ox Ti + un peu d'ox de Zn ou Cu

2.1.1.2. en atmosphère oxydante

2.1.2. propriétés

2.1.2.1. Faïence : aspect crémeux semi-mat. Mouchetures dans les émaux de grès.

2.1.2.2. Le dioxyde de titane est non toxique et chimiquement stable. Il n'est pas soluble dans l'eau.

2.1.2.3. L'émail opacifié au titane a une tension superficielle assez faible (celle-ci peut être augmentée avec de l’aluminate de sodium à la dose de 0,2 à 0,4 % du poids de la fritte).

2.2. 23 vanadium V

2.2.1. couleurs

2.2.1.1. ox vanadium + ox antimoine

2.2.1.2. certaines argiles le contiennent en petite quantité (noir mais rare et cher donc peu utilisé)

2.2.2. propriétés

2.2.2.1. toxique : troubles neurologiques et respiratoires, cancérogène

2.3. 24 chrome Cr

2.3.1. couleurs

2.3.1.1. source principale de vert. Peu sensible à l'atmosphère de cuisson. Couleur varie avec Cr, Zn, Sn

2.3.1.2. + cobalt, fluor, alumine = vert poireau à vert bleu

2.3.1.3. En milieu très oxydant et en présence d'alumine + ox zinc dans une certaine qté = roses (rubis)

2.3.1.4. En calcinant fortement, en atmosphère très oxydante, ox chrome + ox étain (1-3%) + chaux = fritte colorante rose "pink"

2.3.1.5. Dans les émaux fortement plombeux, forme du chromate de plomb rouge

2.3.2. propriétés

2.3.2.1. Tendance à durcir les émaux

2.3.2.2. toxique : troubles respiratoires, inflammation de la peau et des muqueuses

2.4. 25 manganèse Mn

2.4.1. couleurs

2.4.1.1. 6% : pourpre brun. L'ox de manganèse donne des violets dans les émaux alcalins

2.4.1.2. 3% manganèse en grains : brun moucheté

2.4.1.3. émaux plombeux sans bore et peu d'alcalins, teinte brun-rouge

2.4.2. propriétés

2.4.2.1. fait bouillonner l'émail

2.4.2.2. utilisé sous forme de bioxyde de manganèse (MnO2)

2.4.2.3. toxique : peut être responsable de la fièvre des fondeurs, voire causer le manganisme (troubles du système neurologique)

2.5. 26 fer Fe

2.5.1. couleurs

2.5.1.1. en réduction, donne des tons verdâtres ("céladons")

2.5.1.2. en oxydation : rouge

2.5.1.3. 2 à 6% : marron

2.5.1.4. 1% chromate de fer : gris clair

2.5.2. propriétés

2.5.2.1. L'ox de fer est la base des rouges, jaunes, rouges violâtres et bruns. Très sensible à l'atmosphère de cuisson

2.5.2.2. toxique : l'inhalation de poussières de fer peut provoquer la sidérose

2.6. 27 cobalt Co

2.6.1. couleurs

2.6.1.1. 0.5 à 1% : bleu moyen. Très connu en porcelaine -> bleus de four

2.6.2. propriétés

2.6.2.1. Les bleus peuvent être modifiés par chrome, alumine et zinc

2.6.2.2. toxique : irritation des voies respiratoires voire cancer

2.7. 28 nickel Ni

2.7.1. couleurs

2.7.1.1. Ni + 2% Zn

2.7.1.2. + calcium + baryum

2.7.1.3. seul, brun jaune ou violâtre. Il est rarement utilisé seul, car avec d'autres oxydes il donne de nombreuses teintes.

2.7.2. propriétés

2.7.2.1. La température de cuisson a une grande influence sur la couleur, ainsi que la composition de la base

2.7.2.2. toxique : provoque des dermatites de contact, attaque le système respiratoire et peut causer des cancers

2.8. 29 cuivre Cu

2.8.1. couleurs

2.8.1.1. émaux très alcalins avec pas trop de plomb = bleu "turquoise", cuisson oxydante

2.8.1.2. 3% vert moyen, cuisson oxydante, émaux peu alcalins (riches en plomb)

2.8.1.3. peut donner du noir

2.8.1.4. rouge en atmosphère réductrice et combiné à des émaux de fours particuliers (flammés de grand feu)

2.8.2. 51 antimoine Sb

2.8.2.1. couleurs

2.8.2.1.1. ox antimoine + ox vanadium

2.8.2.2. propriétés

2.8.2.2.1. A utiliser de préférence dans des glaçures sans plomb, car forme des antimoniates de plomb jaunes.

2.8.2.2.2. Il doit être fritté car il est soluble dans l'eau.

2.8.2.2.3. toxique : l'inhalation répétée peut causer la stibiose, et une irritation cutanée et oculaire

2.8.3. propriétés

2.8.3.1. augmente la fusibilité des émaux

2.8.3.2. améliore la brillance

2.8.3.3. donne des contours imprécis

2.8.3.4. toxique : irritation des muqueuses respiratoires et oculaires, et problèmes digestifs en cas d'ingestion. Tout comme le zinc, est responsable de la "fièvre des fondeurs"

2.9. 34 sélénium Se

2.9.1. couleurs

2.9.1.1. rouge dans certains verres, mais surtout employé en verrerie

2.9.2. propriétés

2.9.2.1. toxique à trop forte dose (peut causer la sélénose)

2.10. 48 cadmium Cd

2.10.1. couleurs

2.10.1.1. rouge dans les émaux de faïence en oxydation. Il doit être fritté (calcination à basse température 600 à 700°C, d’un mélange de souffre, de cadmium et de sélénium) puis broyé

2.10.2. propriétés

2.10.2.1. toxique : irritation des voies respiratoires

2.11. 49 iridium Ir

2.11.1. couleurs

2.11.1.1. du gris au noir

2.11.2. propriétés

2.12. 50 étain Sn

2.12.1. couleurs

2.12.1.1. Il entre dans la composition d'émaux blancs et colorés opaques (5% de la composition totale de l'émail)

2.12.1.2. La laque d'or qu'il donne par précipitation du chlorure d'or par le chlorure stanneux porte le nom de pourpre de Cassius et sert à la fabrication des pourpres et carmins de moufle. Un mélange de chlorure stannique (SnIV) et stanneux (SnII) réduit des sels d'or en formant le précipité de pourpre de Cassius. Selon le degré de cuisson, le décor est rose, brun-rouge ou violet ("famille rose" des porcelaines de la Compagnie des Indes)

2.12.1.3. En calcinant fortement ox chrome + ox étain (1-3%) + chaux = fritte colorante rose "pink"

2.12.2. propriétés

2.12.2.1. 1er opacifiant utilisé dans les émaux. Jusqu'à 10%. Aspect brillant

2.12.2.2. toxique : l'inhalation répétée peut causer la stannose, et des troubles cutanés

2.13. 78 platine Pt

2.13.1. couleurs

2.13.1.1. du gris au noir

2.13.2. propriétés

2.13.2.1. toxique : effets cytotoxiques, néphrotoxiques, ototoxiques, neurotoxiques

2.14. 92 urane U

2.14.1. couleurs

2.14.1.1. base des jaunes au grand feu en atmosphère oxydante

2.14.2. propriétés

2.14.2.1. radioactif, donc INTERDIT d'utilisation

2.15. métaux précieux (or, argent, platine)

2.15.1. toxiques : par inhalation, ingestion, contact cutané