Cuisson triphasée - Three-phase firing

Four avec ouverture et trou d'observation, peut-être une représentation de la deuxième phase ou phase réductrice: le surplus de CO conduit à des jets de flammes provenant du trou et de l'évent (Corinthian pinax , vers 575-550 av. J.-C.)

La cuisson en trois phases (ou la cuisson en trois étapes ) ou la technique de réduction du fer est une technique de cuisson utilisée dans la production de poterie grecque antique , en particulier pour les vases peints . Déjà les récipients de l' âge du bronze présentent la coloration typique de la technique, avec de l'argile jaune, orange ou rouge et une décoration brune ou rouge. Par le 7ème siècle avant JC, le processus a été perfectionné en Grèce continentale ( Corinthe et Athènes ) permettant la production de Black- extrêmement brillant glissé des surfaces, ce qui a conduit au développement des figures noires et à figures rouges techniques, qui a dominé la peinture des vases grecs jusqu'à environ 300 avant JC.

Le point de vue conventionnel, développé à l'époque moderne en raison d'un manque de récits contemporains, était que la poterie grecque peinte a reçu une seule cuisson, après que le pot en forme ait été séché dur comme du cuir puis peint. Mais la cuisson a eu trois phases, conçues pour créer les couleurs voulues. Parfois, d'autres peintures dans d'autres couleurs ont été ajoutées après la cuisson, en particulier dans les vases à fond blanc et hellénistiques. Cependant, de nouvelles études fournissent plutôt des preuves matérielles que la poterie a été faite avec deux ou plusieurs cuissons séparées dans lesquelles la poterie est soumise à plusieurs étapes de cuisson. La vue conventionnelle est décrite plus en détail ci-dessous, mais la possibilité de différents tirs pour les phases décrites doit être gardée à l'esprit.

Étapes de l'oxydation du fer

Une cuve à figures noires ratée, avec une réduction satisfaisante uniquement dans la partie gauche: la zone de droite soit insuffisamment réduite, soit réoxydée en raison d'une étanchéité insuffisante, peut-être en raison d'une répartition inégale de la température ou d'une mauvaise circulation des gaz réducteurs dans le four.

Toutes les couleurs de la peinture grecque sur vase noir-rouge sont produites par les différentes concentrations de fer dans l'argile et les différents degrés auxquels ce fer est oxydé pendant la cuisson. Le fer a la particularité de former des oxydes de différentes couleurs, dont l' oxyde de fer gris (II) (FeO), l' oxyde de fer rouge (III) (Fe 2 O 3 ) et la magnétite noire profonde (Fe 3 O 4 ). Lequel de ces types d'oxydation est atteint dépend de la disponibilité de l' oxygène et de la température du mélange réactif: une teneur élevée en oxygène favorise la production de Fe 2 O 3 , alors qu'une absence de celui-ci a tendance à conduire à la création de FeO ou Fe 3 O 4 . Ainsi, la couleur des argiles riches en fer peut être influencée en contrôlant l'atmosphère lors de la cuisson, en visant à ce qu'elle soit soit «réductrice» (c'est-à-dire pauvre en oxygène et riche en carbone), soit «oxydante» (c'est-à-dire riche en oxygène). Ce contrôle est l'essence même de la cuisson triphasée.

Vitrification et frittage

Pour obtenir plus d'une couleur sur un vase donné, une autre astuce est nécessaire: la magnétite noire Fe 3 O 4 doit être empêchée de retourner en hématite rouge mat Fe 2 O 3 . En d'autres termes, les zones pour rester noires doivent se voir refuser l'accès à l'oxygène, leurs particules oxydées doivent être «scellées». Ceci est réalisé en utilisant une autre propriété de l'argile: le point de vitrification , c'est-à-dire la température à laquelle les particules d'argile individuelles fusionnent de manière irréversible, dépend de la composition de l'argile et des particules qu'elle contient.

Une cuve à figures rouges ratée: une réduction insuffisante ou une température de cuisson trop basse a conduit à une étanchéité insuffisante du glissement et donc à une réoxydation (retour au rouge), en 3ème phase; comparez (en bas à gauche) un vase avec du noir "correct".

Des particules d'argile plus petites et une teneur élevée en calcium abaissent le point de frittage . La production de lamelles de peinture finement variées a été réalisée par la lévigation et le ramassage ultérieur de diverses couches. L'ajout de substances «peptisantes» (c'est-à-dire des substances qui cassent et séparent les particules d'argile et les empêchent de se coaguler à nouveau) peut réduire davantage la taille des particules. Ces substances comprennent la soude caustique (NaOH), l' ammoniac (NH 3 ), la potasse (K 2 CO 3 ) et les polyphosphates tels que le calgon (NaPO 3 ) 6 : ceux-ci se fixent aux particules d'argile avec de fortes liaisons hydrogène et les empêchent ainsi, en une manière similaire aux tensides , de se rejoindre et de coaguler à nouveau. En d'autres termes, les particules d'argile sont maintenant dans un état de suspension colloïdale .

Cuisson

Avant la cuisson, les récipients en argile étaient densément empilés dans le four . Puisque la poterie attique ne contient pas d' émaux proprement dits (c'est-à-dire ceux qui fondent et se vitrifient complètement), les vaisseaux pourraient se toucher dans le four. Cependant, il était d'une importance majeure d'obtenir une bonne circulation d'air / gaz, afin d'éviter les ratés d'allumage.

Phase 1: Allumage (oxydant)

Les tirs typiques ont probablement eu lieu à une température de 850 à 975 degrés Celsius . Avec une cuisson constante du four, ces températures ont été atteintes après environ 8 à 9 heures. Au cours de ce processus, les récipients dans le four ont initialement perdu toute l'humidité qui leur restait. A une température de 500 ° C, après 6 ou 7 heures, un véritable tir des récipients maintenant chauffés au rouge a commencé. Avec un apport constant d'oxygène et une température toujours croissante, la barbotine brillante riche en fer s'est oxydée et est devenue rouge, avec le reste du récipient. Au cours de ce processus, la teneur en fer est transformée en hématite rouge foncé (Fe 2 O 3 ). Il n'est pas nécessaire mais très probable que cette phase d'allumage se soit déroulée dans une atmosphère oxydante: un feu riche en oxygène est probable dans tous les cas, car il est beaucoup plus efficace pour produire de la chaleur. De plus, le fait que la réduction des incendies soit extrêmement fumée aurait probablement été considéré comme indésirable, et ils ont donc été limités à la deuxième phase relativement courte.

Phase 2: Réduction (vitrification de la barbotine brillante)

Rejoindre des tessons oxydés à différents degrés, de l' Aréopage ; probablement utilisé comme éprouvette pour vérifier si la réduction complète a été obtenue (à gauche complètement oxydé; à droite insuffisant)

À environ 900 ° C, l'alimentation en oxygène est coupée, créant des conditions réductrices, de sorte que l'hématite rouge Fe 2 O 3 se transforme en oxyde de fer noir mat FeO et que la barbotine noire se transforme en magnétite noire profonde Fe 3 O 4 . Dans l'antiquité, cela pouvait être réalisé en fermant les ouvertures d'alimentation en air et en ajoutant du bois de broussaille non séché et du bois vert, qui ne brûlaient que partiellement, produisant du monoxyde de carbone (CO plutôt que CO 2 ). La température a été maintenue pendant un certain temps, probablement à environ 945 ° C, pour assurer une fusion et un frittage complets de la barbotine de peinture à fines particules. Par la suite, la température est redescendue en dessous du point de frittage (vitrification) de la barbotine peinte, tout en restant dans une atmosphère réductrice. Maintenant, le glissement est « fermé » et permet en outre pas de l' oxygène pour réagir avec son contenu, de sorte que les magnétite Fe 3 O 4 -oxydes en son sein conservent leur couleur noire.

Phase 3: réoxydation et refroidissement

Lors de la phase finale de cuisson, les orifices d'aération du four sont rouverts: les conditions oxydantes sont rétablies. Les zones des récipients qui n'étaient pas scellées lors de la phase 2 se réoxydent maintenant: l'oxyde de fer noir FeO se transforme en hématite rouge Fe 2 O 3 . Après oxydation complète des zones rouges, le four a pu être ouvert, son contenu a ensuite été laissé refroidir lentement et finalement retiré.

Contrôle du four

Fragment d'un vase attique à figures rouges, probablement cassé lors de la peinture, puis utilisé comme éprouvette pour vérifier la réduction complète

Une condition préalable à la cuisson triphasée était un four contrôlable . Apparemment, la technologie nécessaire a été développée à Corinthe au 7ème siècle avant JC. Seuls les fours en forme de dôme avec ouvertures d'aération inventés permettaient alors la production de figurines noires, puis de poteries à figures rouges. Le contrôle de la température pourrait être assuré visuellement en utilisant un trou d'observation ou en plaçant des éprouvettes dans le four.

Les références

  1. ^ Walton, M., Trentelman, K., Cummings, M., Poretti, G., Maish, J., Saunders, D., Foran, B., Brodie, M., Mehta, A. (2013), Matériel Preuve de plusieurs tirs de poterie à figures rouges athénienne antique. Journal de l'American Ceramic Society, 96: 2031–2035. doi: 10.1111 / jace.12395
  2. ^ La prise de conscience que l'argile de base et la «peinture» ( glissement ) ne diffèrent pas ou seulement légèrement en termes chimiques a été publiée pour la première fois par Schumann (1942). Il a ensuite été étayé par des analyses spectrographiques de Noble (1969).
  3. ^ Ceci, et le fait que différents points de frittage sont nécessaires pour obtenir plusieurs couleurs sur le même vase, comme le noir brillant, rouge et rouge foncé (ou rouge corail, comme visible par exemple sur Exékias célèbre Munich coupe avec Dionysos sur un bateau) , a été reconnu pour la première fois par Hofmann (1962).
  4. ^ Description détaillée en hiver (1959).
  5. ↑ Schumann (1942) a utilisé de la soude caustique et de l'ammoniac pour ses expériences, Hofmann (1962) tanins , Noble (1960/1965) mentionne le calgon ((NaPO 3 ) 6 ) et la potasse. Pour l'antiquité, on peut supposer l'utilisation de la potasse, car elle est créée comme un déchet naturel lorsque le bois est brûlé, par exemple dans un four de potier.
  6. ^ Surtout des périodes antérieures, il existe de nombreux vases incomplètement réduits, avec des parties du récipient restant rouges, tandis que d'autres sont complètement noires, bien que le vase entier soit peint avec la même barbotine. Cela pourrait se produire si l'atmosphère riche en carbone n'atteignait pas la surface ou si la température était trop basse pour sceller la surface.
  7. ^ Par exemple, Noble (1969) a tiré des fragments de poterie anciens, à plus de 975 ° C, les anciennes surfaces noires fondaient et se réoxydaient. Des expériences avec des argiles attiques modernes ont montré qu'à des températures supérieures à 1005 ° C, elles prennent une couleur rouge très claire, alors qu'en dessous de 1000 ° C, des couleurs très similaires à celles des anciens vases attiques sont atteintes.
  8. ^ Dans les fours électriques modernes, de la sciure humide peut être ajoutée à cet effet. Voir Gustav Weiß: Keramiklexikon, entrée "Reduktion im Elektroofen". Joseph Veach Noble a également utilisé de la sciure de bois: Noble (1960), p. 310-311.
  9. ^ Noble (1960) suggère une "période de trempage" d'au moins une demi-heure.
  10. ^ Le point de frittage exact varie de l'argile à l'argile, dans ses expériences, Noble a terminé cette phase à 875 ° C (Noble 1960, p. 311).
  11. ^ Les différentes qualités de surface des surfaces frittées / vitrifiées et non frittées sont clairement représentées sur les photographies au microscope électronique de Hofmann (1962).
  12. ^ Des images illustrées à ce sujet sont disponibles sous la forme de peintures sur des tablettes votives de Penteskoupha (maintenant dans l' Antikensammlung de Berlin) représentant des potiers en action, de la construction du four à la cuisson. Reconstruction d'un four en hiver (1959). Description des ateliers et fours modernes: Winter / Hampe (1962).
  13. ^ Noble (1960/65) et Hofmann (1962) soutiennent que le contrôle visuel est suffisant. Farnsworth (1960) a examiné des éprouvettes conservées trouvées près de fours d'empotage excavés de l'Antiquité.

Bibliographie

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