Auxiliaires

Auxiliaires à la cuisson dans la production de porcelaine

Dans la production de porcelaine, les auxiliaires à la cuisson sont des accessoires de four réfractaires qui sont utilisés dans les processus de cuisson comme plaques de support, appuis, cassettes, châssis de cuisson, etc. Le matériau et l'épaisseur des supports de cuisson jouent un rôle important pour les coûts de fabrication. En effet, plus la proportion des auxiliaires de cuisson est élevée par rapport à la porcelaine, plus le processus de cuisson est coûteux en raison de la perte d'espace. Les systèmes de support modernes, plats et minces, peuvent donc non seulement réduire les coûts de fabrication en tant qu'auxiliaires de cuisson, mais aussi contribuer à la protection de l'environnement en économisant de l'énergie et en réduisant les émissions.

Dans ce qui suit, nous décrivons les matériaux les plus connus des auxiliaires de cuisson dans la production de porcelaine. 

Plaques de four en cordiérite

La cordiérite, également connue sous le nom de dichroïte ou d'iolite, est un minéral assez rare de la classe minérale des "silicates et germanates". Il cristallise dans le système cristallin orthorhombique avec la composition chimique idéalisée Mg2Al3[AlSi5O18][1] et est donc considéré chimiquement comme un silicate de magnésium et d'aluminium. La classification des minéraux selon Strunz classe la cordiérite dans les silicates annulaires, mais d'après sa propre structure, la cordiérite est un silicate de structure.

La cordiérite est l'analogue magnésien de la sécaninaite (Fe2Al3[AlSi5O18]) et forme avec cette dernière une série de solutions solides sans lacunes. C'est pourquoi la formule mixte (Mg,Fe)2Al3[AlSi5O18][2] est souvent donnée pour la cordiérite, les éléments magnésium et fer indiqués entre parenthèses pouvant se représenter l'un l'autre dans la formule (substitution, diadoquie), mais étant toujours dans le même rapport de quantité par rapport aux autres composants du minéral.

Dans la nature, la cordiérite développe rarement des cristaux prismatiques courts à longs bien formés. On le trouve le plus souvent sous forme d'agrégats granulaires à massifs. Cependant, on a trouvé des cristaux d'une longueur allant jusqu'à un demi-mètre[7]. Les faces non vulcanisées des cristaux présentent un éclat semblable à du verre, tandis que les faces fracturées ont un éclat plus semblable à de la graisse.

La couleur prédominante de la cordiérite est le bleu profond à bleu-violet, mais on la trouve aussi rarement en couleur verdâtre, brun jaunâtre, grise ou bleu clair. On connaît même des cordiérites incolores. Avec une dureté Mohs de 7 à 7,5, la cordiérite appartient aux minéraux durs, qui sont capables de rayer le verre comme le quartz, minéral de référence (7). En règle générale, les plaques de four en cordiérite conviennent pour une cuisson à des températures allant jusqu'à 1 300 °C.

Plaques de four en cordiérite-mullite

Il s'agit d'un composé cordiérite-mullite qui atteint une résistance à la température allant jusqu'à 1 320 °C.

Plaques de four en corindon et mullite

Le corindon est l'un des minéraux industriels les plus importants et a un large éventail d'applications en raison de sa grande résistance aux produits chimiques et à la température, ainsi que de sa grande dureté et de sa résistance à l'abrasion. Le corindon est un minéral relativement commun de la classe minérale des oxydes et des hydroxydes. Il se cristallise dans le système cristallin trigonal avec la composition chimique Al2O3 et est donc chimiquement de l'oxyde d'aluminium. Le corindon est le minéral de référence pour une dureté Mohs de 9 sur l'échelle de Friedrich Mohs, qui va jusqu'à 10 (diamant). Elle développe généralement des cristaux longs, prismatiques ou en forme de colonne ou de tonneau, mais aussi des agrégats granulaires, qui peuvent avoir des couleurs différentes selon l'impureté. Sous sa forme chimiquement pure, le corindon est incolore. Les variétés connues ayant la même composition et la même structure cristalline sont le rubis (rouge dû à des traces de chrome) et le saphir (couleurs différentes, notamment bleu dû au fer ou rouge clair dû au titane).

Les surfaces des cristaux translucides à transparents présentent un éclat vitreux à diamantaire, souvent un peu gras. Le corindon ne présente pas de clivage, mais des ségrégations très parfaites après les faces jumelles, qui ont un éclat nacré. En raison de sa fragilité, il se brise comme le verre ou le quartz, les surfaces de fracture étant conchoïdales à éclatées. Les plus grands cristaux de corindon connus à ce jour atteignaient une longueur d'environ un mètre et un poids allant jusqu'à 152 kg.

Les auxiliaires à la cuisson en corindon-mullite peuvent être utilisés pour des températures de cuisson allant jusqu'à 1 650 °C. 

Carbure de silicium

Le carbure de silicium est un composé chimique de silicium et de carbone appartenant au groupe des carbures. La formule chimique est SiC. Les produits en carbure de silicium sont des matériaux réfractaires de haute qualité présentant les avantages d'une conductivité thermique fine, d'une grande stabilité aux chocs thermiques, d'une capacité de charge élevée et d'une très bonne résistance à l'usure. Les plaques de four SIC, ou carbure de silicium recristallisé (R-SiC), ne nécessitent généralement pas d'agent antiadhésif, et les résidus de glaçure peuvent être facilement éliminés des versions de haute qualité. 

Les auxiliaires à la cuisson en carbure de silicium de qualité supérieure peuvent être utilisés pour des températures de cuisson allant jusqu'à 1 600 °C. 

Agent antiadhésif

Un agent antiadhésif est une poudre contenant du sable, composée d'alumine calcinée et de dextrine, qui est utilisée pour protéger les plaques de four en cordiérite. Il est étalé sur la plaque du four comme couche protectrice et absorbe les gouttes de glaçage qui s'écoulent sans endommager la plaque du four.