Les colorants céramiques

Les colorants céramiques

En céramique, la couleur est apportée, au niveau de la pâte ou au niveau de l’émail, par des colorants, des pigments, spécifiques à la céramique, qui doivent en particulier résister aux températures des cuissons céramiques. Le plus souvent, il s’agit d’oxydes ou de combinaisons d’oxydes.

Les oxydes, des colorants purs

L’expérience montre que certains oxydes de métaux sont des colorants céramiques, c’est à dire que leur poudre mélangée à une pâte ou un émail apporte une couleur au produit cuit. Voici quelques exemples des oxydes les plus courants et les couleurs qu’ils donnent à un émail cuit en oxydation : cobalt ( bleu ), cuivre ( vert, bleu ), manganèse ( brun, violet ), fer ( jaunâtre, rougeâtre, verdâtre ), chrome ( vert, jaune, rouge ), nickel ( brun, verdâtre, gris ), et il en existe d’autres ( uranium, titane, vanadium,… ). L’intensité de la couleur augmente avec le taux d’oxyde colorant. L’intensité de la couleur dépend du pouvoir couvrant de l’oxyde ( par exemple l’oxyde de cobalt , 0,1% de cet oxyde va donner un bleu très puissant, alors que le même taux d’oxyde de fer donnera une teinte très pâle ). La couleur obtenu par un oxyde dépend également des caractéristiques du produit dans ( ou sur ) lequel il est introduit. Reprenons l’oxyde de fer qui va donner des teintes jaunâtre dans une pâte riche en alumine et des teintes rougeâtre lorsqu’il y a peu d’alumine. Ou encore l’oxyde de cuivre qui donne des bleus dans un émail alcalin et des verts dans un émail au plomb. L’oxyde d’antimoine donne des jaunes ( jaune de Naples ) dans un émail au plomb, et n’est pratiquement pas colorant dans les autres. Par mélange d’oxydes purs, il est possible d’obtenir des teintes intermédiaires. Lorsque la quantité d’oxyde ajouté à l’émail est trop élevée, on peut obtenir des teintes nouvelles, par exemples, des teintes métallisées, par saturation. La température et l’atmosphère ( réduction ou oxydation ) de cuisson ont une influence sur la couleur donnée par un oxyde. La couleur de l’oxyde mélangé à l’émail ( ou à la pâte ) cru est souvent très différente de la couleur après cuisson. Ces comportements complexes et peu prévisibles expliquent la nécessité d’essais méticuleux mais également la multitude de possibilités.

Les colorants composés

Les oxydes colorants purs ou simplement mélangés ne permettent pas d’obtenir toutes les nuances de couleurs voulues. Les industriels ont mis au point des palettes très complètes de colorants fiables et qui ont souvent des teintes voisines avant et après la cuisson. Ces colorants s’obtiennent à partir d’oxydes colorants et d’autres composés, purifiés, réduits en poudre fine, dosé et mélangés. Ces mélanges sont calcinés, frittés à des températures élevées et précises. La masse obtenue est concassée, lavée à l’eau, longuement broyée, puis séchée. La composition de ces colorants est souvent très complexe et protégée. Les industriels proposent des palettes de colorants spécifiques aux différentes utilisations : colorants de masse pour produit argileux ( pâte et engobe ), colorants d’émail, colorants pour hautes températures ( ou couleur de grand feu ), colorants pour basses températures ( ou couleur de petit feu ).

Utilisation des colorants, en volume ou en surface

Le colorant en poudre peut être soit mélangé, incorporé, à un volume, soit déposé en couche fine sur une surface.
Pour une utilisation en volume, le colorant est incorporé soit à une pâte céramique, soit à un émail par un simple mélange à sec ou dans de l’eau. La dispersion du colorant est facilitée par des tamisages successifs ou un passage en broyeur.
Pour une utilisation en surface, que ce soit sur une pâte céramique ( cru ou cuite ) ou un d’émail ( cru ou cuit ), le dépôt se fait le plus souvent après avoir mélangé le colorant et un liquide porteur. Ce liquide peut être à base d’eau. Un simple mélange d’eau et de colorant est un « jus d’oxyde » qui « plombe » rapidement. On ajoute le plus souvent à l’eau des produits organiques comme la glycérine, la gomme arabique, des colles cellulosiques, amidon,… pour obtenir des suspensions plus stables. On peut aussi y ajouter de la pâte céramique pour obtenir des barbotines colorées, des engobes. On peut encore y rajouter des produits comme des baumes, mordants, encres, médiums, essence de lavande, de térébenthine, essence grasse ou maigre,… Le choix du liquide porteur se fait selon la viscosité désiré, selon la nature du support ( qui peut être poreux ou non, céramique ou non ), selon la technique de pose utilisée. Après la pose, le liquide porteur et les produits organiques sont éliminés en séchant ou pendant la cuisson, ne laissant qu’une fine couche de colorant.
Il existe également des craies, feutres ou crayons de couleurs céramiques, qui permettent de dessiner directement sur des surfaces dures.

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