Cœur noir
Un article de TerraWiCotta.
On observe parfois un phénomène de « cœur noir » à l’intérieur de produits de terre cuite. Il s’agit d’une zone interne de couleur différente (bleue, grise, noire) qui est observée au centre des produits. Cette coloration apparaît spécialement quand le contenu organique du mélange est élevé et quand la cuisson est rapide. La matière organique se décompose sur place au lieu de s’oxyder par manque d’échange avec l’air extérieur. Il reste donc un résidu carboné, peu oxydable. Quand les hydrates de fer se décomposent, les oxydes de fer moyennement oxydés et noirs (wustite FeO, magnétite Fe3O4) vont se former. Cette coloration interne est donc due au fait que la zone interne n’a pas subi une atmosphère suffisamment oxydante pendant suffisamment de temps pour que les oxydes de fer moyennement oxydés soient tous complètement oxydés au niveau d’oxydation le plus élevé et rouge (hématite Fe2O3). La couche externe a tendance à se densifier de façon préférentielle à cause de la distribution de température dans la pièce : la décomposition des matières organiques est endothermique alors que l’oxydation est exothermique. La surface où brûlent les hydrocarbures de décomposition est donc plus chaude et grèse plus rapidement que le centre. Dans le cas extrême, la couche externe grèse trop vite et trop bien et bloque les échappements de gaz. Ce gaz est maintenant produit à haute température par la réduction des oxydes de fer par le résidu carboné selon des réactions de type :
Équation 8 Fe2O3 + C => 2FeO + CO
Pour les argiles calcaires, le CO2 de décomposition est aussi un apport de gaz important à cette gamme de température. Des boursouflures et fissures peuvent alors apparaître de façon additionnelle. Un cœur noir limité n’a pas généralement de grande influence sur les propriétés du produit final ; on a noté des augmentations de la porosité dans la zone centrale et parfois des résistances plus élevées, mais on ne connaît pas les températures réelles de grésage de la partie cœur noir. Cependant, le client est souvent gêné par ce qui apparaît comme un défaut d’uniformité. La solution réside souvent dans l’emploi d’un mélange plus dégraissé ou d’une montée en température plus lente dans la zone critique quand c’est possible.
