Microstructure et procédés techniques des porcelaines qinghua : une approche de type science des matériaux

par Ariane Pinto

Thèse de doctorat en Physique de la matière

Sous la direction de Philippe Sciau et de Jesse Groenen.


  • Résumé

    La porcelaine à décor bleu et blanc, ou porcelaine qinghua, est l'une des céramiques les plus célèbres au monde. Produite dès le XIIIe siècle dans les fours de Jingdezhen (province du Jiangxi), elle se caractérise par l'usage d'un décor sous glaçure à base de métaux de transition (cobalt principalement mais également fer ou manganèse). Ce type de porcelaine est constitué d'une structure en couche qui se prête particulièrement bien à une décomposition en différents systèmes (glaçure, zone pigmentaire, pâte, interface entre la pâte et la glaçure dans les zones sans décor). Notre thèse a pour objet l'étude de la microstructure des différents systèmes et sous-systèmes constituants la porcelaine afin, par une approche de type " rétro-ingénierie ", de remonter aux procédés techniques à l'origine de la fabrication de ces objets. Pour ce faire, 33 échantillons datés des dynasties Yuan (1279-1368), Ming (1368-1644) et Qing moyenne (1736-1850), fabriqués sur le site de Jingdezhen, ont été étudiés selon une approche multi-analytique. L'étude a permis de mettre en évidence une homogénéité de la composition et des conditions de cuissons des pâtes à haute température, traduisant la standardisation du procédé technique. Les glaçures sont également relativement homogènes à l'exception de certaines glaçures plus riches en calcium qui permettaient une cuisson à plus basse température. Les évolutions technologiques les plus importantes concernent le pigment de cobalt employé pour peindre le décor bleu sous glaçure. Les analyses ont permis de confirmer deux origines différentes du minerai : un cobalt riche en fer probablement originaire de Perse, employé sous la dynastie Yuan (1279-1368), et un cobalt local riche en manganèse et nickel utilisé à partir de la dynastie Ming moyenne (1436-1572). On voit également se développer au Ming moyen (1436-1572), un pigment de synthèse, l'aluminate de cobalt (CoAl2O4) probablement formé par la réaction à haute température du minerai de cobalt et d'une argile alumino-siliceuse. Le pigment de cobalt obtenu est ensuite mélangé à des phases riches en calcium entraînant la croissance de cristaux aciculaires d'anorthite (CaAl2Si2O8), autour des grains de pigment, durant la cuisson. La présence de nombreux gros grains de pigments riches en cobalt, entourés d'une couche épaisse de cristaux d'anorthite permet l'obtention de la couleur bleue la plus intense. Enfin, l'étude fine de la microstructure a permis d'identifier des microstructures "déviantes" appartenant à des vases qui pourraient être des copies modernes.

  • Titre traduit

    Microstructure and manufacturing processes of qinghua porcelains : a material science approach


  • Résumé

    Blue-and-white porcelain, or qinghua porcelain, is one of the most famous types of ceramics in the world. Produced since the 13th century in Jingdezhen kilns (Jiangxi Province), it is defined by the use of an underglazed decoration based on transition elements (mainly cobalt but also iron or manganese). This type of porcelain presents a layered structure easily divided in different systems (glaze, pigment zone, body, body-glaze interface in white zones). Our thesis is dedicated to the microstructural study of the different systems and sub-systems by a "reverse-engineering" approach to uncover the manufacturing process. To do so, we studied 33 samples from the Yuan (1279-1368), Ming (1368-1644) and Middle Qing (1736-1850) Dynasties, produced in Jingdezhen, using a multi-analytical approach. This study highlighted the uniformity in chemical composition and firing conditions of the body implying the standardisation of the manufacturing process. Glaze chemical compositions are also rather homogeneous except from some glazes richer in calcium, which could allow the use of a lower firing temperature. The main technological evolutions concern the underglazed blue pigment. The chemical composition confirmed two geological origins: a Fe-rich cobalt probably from Persia used during the Yuan Dynasty (1279-1368), and a local Mn-rich and Ni-rich cobalt used since the Middle Ming Dynasty (1279-1368). We also observed the development of a synthesis pigment, cobalt aluminate (CoAl2O4), during the Middle Ming Dynasty (1436-1572). It was probably synthesised from the high temperature reaction of cobalt ore with an alumino-siliceous clay. The cobalt pigment is then mixed with Ca-rich phases leading to the growth of anorthite crystals (CaAl2Si2O8) around the pigment grains during firing. The bright blue colour is obtained with the presence of large Co-rich pigment grains surrounded by a thick anorthite layer. Finally, the microstructure study allows us to identify "deviant" microstructure on wares which could be modern copies.


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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2019 par Université Toulouse 3 à Toulouse

Microstructure et procédés techniques des porcelaines qinghua : une approche de type science des matériaux


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Informations

  • Sous le titre : Microstructure et procédés techniques des porcelaines qinghua : une approche de type science des matériaux
  • Détails : 1 vol. (294 p.)
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