Dureté de la glaçure

Cette section traite de la dureté de l'émail. La porcelaine, telle que nous la connaissons et l'apprécions, est un produit fini qui se compose généralement de deux éléments différents.

• le corps
• du glaçage
• le cas échéant, la décoration

Vous trouverez nos explications sur la dureté du tesson et une explication plus détaillée des échelles de dureté dans la section /connaissance des produits/propriétés/dureté. 

Généralités

Par dureté au sens général, on entend la résistance mécanique qu'un matériau oppose à la pénétration mécanique d'un corps d'épreuve plus dur. Selon le type d'impact, on distingue différents types de dureté. Ainsi, la dureté n'est pas seulement la résistance à des corps plus durs, mais aussi à des corps plus mous et de même dureté. La définition de la dureté diffère de celle de la résistance, qui représente la résistance d'un matériau à la déformation et à la séparation.

La dureté est également une mesure du comportement à l'usure des matériaux. Les verres de lunettes durs se rayent moins, les roues dentées trempées s'usent moins. Lors du choix des tranchants d'outils tels que la tête de fraisage ou le burin de tournage, la dureté revêt une importance particulière. Les tranchants durs restent aiguisés plus longtemps, mais se brisent plus rapidement. La dureté et son contrôle sont des éléments importants dans les domaines de la physique des solides, de la science des matériaux et de l'analyse des matériaux, ainsi que dans les géosciences pour la caractérisation des roches et des minéraux. La dureté fait partie des propriétés d'un matériau, au même titre que la ténacité à la fissuration, la résistance, la ductilité, la rigidité, la densité et la température de fusion.

Échelle de dureté de Mohs

L'ancienne échelle de dureté allemande selon Friedrich Mohs attribue la dureté 8 à la porcelaine dure. Après le changement de méthode d'évaluation de la dureté Mohs intervenu en 2010, les duretés ont été réattribuées dans la norme DIN-EN-15771. Selon la nouvelle méthode de détermination, la porcelaine dure atteint désormais une dureté Mohs comprise entre 5 et 6.

La porcelaine en reçoit la plus grande part grâce à sa teneur en quartz d'une dureté de 6. Le quartz seul, à l'état non cuit, est déjà en mesure de couper du verre simple ou du verre d'usage courant. La porcelaine peut donc endommager tous les matériaux dont la dureté est comprise entre 1 et 5. Pour rappel, un diamant a une dureté de 10, soit seulement 4 à 5 degrés de plus que la porcelaine dure! Sur la base de ces valeurs, il est clair que la porcelaine est extrêmement plus dure que les couverts, même si ces derniers sont fabriqués en acier inoxydable ou en acier chromé. C'est d'ailleurs la preuve ou la raison de l'origine des traces noires de "l'abrasion des couverts": Ce n'est pas la porcelaine qui est endommagée par les couverts, mais les couverts plus tendres qui frottent sur l'émail plus dur et laissent ces stries et bandes noires gênantes.

Eau dure

Dans l'utilisation quotidienne, en particulier dans l'utilisation professionnelle (dans les hôtels, les hôpitaux et les cantines), la porcelaine ne peut en principe être endommagée que par elle-même ou attaquée par des cristaux de quartz dans l'eau de rinçage. Si les fonds des assiettes en porcelaine, par exemple, ne sont pas polis proprement, ils peuvent provoquer des rayures et des dommages sur les émaux des pièces situées en dessous lorsqu'on les tire dans tous les sens. La même chose se produit avec les plans de travail en acier inoxydable, qui sont "frottés" par les fonds rugueux de la porcelaine et laissent des taches grises et noires aux pieds.

L'eau de rinçage contient également une série de matières solides qui rendent notre eau "dure". Habituellement, ce problème est traité par ce que l'on appelle des "détartreurs", qui sont censés extraire ou détruire les matières solides de l'eau. Qu'il s'agisse d'osmoseurs, de traitements électromagnétiques de l'eau, d'adoucisseurs ou d'autres traitements de l'eau à base de sel ou de produits chimiques, les cristaux de quartz dans l'eau sont beaucoup plus difficiles à traiter que les oxydes ou les tensioactifs, par exemple. Un rinçage régulier avec de l'eau contenant du quartz peut également endommager mécaniquement l'émail à cause des cristaux de quartz, voire, dans les cas extrêmes, l'enlever jusqu'au tesson. Ce processus est d'ailleurs souvent appelé, à tort, corrosion de l'émail.

Kaolin

Veuillez noter que la dureté que nous décrivons n'est valable que pour la porcelaine feldspathique cuite dur (T=> 1.320 °C) avec une base de kaolin (Al2Si2O5(OH)4). Ce composé contenant de l'eau, de l'oxygène, de l'aluminium et du silicium a une dureté d'environ 1,5 à l'état non cuit et est considéré comme un minéral reconnu. D'ailleurs, le kaolin doit son nom au pays du milieu. Les Chinois désignent par "Gaoling" un espace de stockage. D'ailleurs, le kaolin le plus propre au monde provient également de Chine, dans la province du Jiangxi.

Degrés de dureté

Si la composition de la matière première est modifiée, la porcelaine perd sa dureté et donc sa résistance. L'ajout d'additifs stabilisants abaisse généralement la température de cuisson lisse et les degrés de dureté descendent rapidement jusqu'à 4. Si l'on compare la dureté 10 d'un diamant à la dureté 6 de la porcelaine, la différence de résistance devient vite évidente ! En particulier, de nombreuses variantes de la porcelaine (Stoneware, Durable, New Bone et bien d'autres) sont, avec une dureté de 4 Mohs, un tiers (33,33%) plus tendres que la porcelaine feldspathique cuite dur.