Soutenance de thèse de Louisiane Verger (2012-2015)

Titre :

Les oxydes de chrome dans les pigments et les décors de porcelaine

Résumé :
Les oxydes de chrome permettent d’obtenir une large variété de couleurs, conduisant à leur utilisation répandue dans les arts céramiques. À la manufacture de Sèvres, leurs propriétés colorantes ont été explorées dès la découverte du chrome à la fin du 18ème siècle. Les travaux initiés par Brongniart ont conduit à une série de 76 pigments pour porcelaine composés d’oxydes de chrome, régulièrement synthétisés au laboratoire de la manufacture. Nous avons mené une étude exhaustive de ces pigments, permettant une classification basée sur leur analyse minéralogique et mettant en évidence le rôle du Cr3+ dans ces pigments, avec l’absence de Cr6+.
Le mélange de ces pigments avec un composant incolore est appliqué sur la porcelaine, et porté à haute température afin d’obtenir un émail, c’est-à-dire une couche décorative partiellement vitreuse à la surface de la porcelaine. Les pigments composés de chrome se retrouvent dans les décors verts, roses, bleu-vert, marron et noirs.
Après avoir caractérisé la spéciation et l’environnement du chrome dans l’ensemble de ces pigments, cette thèse s’est concentrée sur un pigment particulier, majoritairement composé de gahnite au chrome ZnAl2O4:Cr3+.  Ce type de pigment a été identifié dans une série d’œuvres produites par la manufacture, entre la fin du 19ème et le début du 20ème siècle, correspondant à la période de l’art nouveau. La solution solide complète ZnAl2-xCrxO4 a été étudiée afin de préciser l’environnement structural du chrome, montrant l’importance des seconds voisins Cr dans les variations de couleur. Au cours de la cuisson de l’émail, un mécanisme de dissolution progressive des grains de pigments a été mis en évidence, résultant de l’interaction avec le composant incolore en cours de vitrification.
Ce travail montre la faible solubilité du Cr dans le verre et sa spéciation préférentielle dans les cristaux, entrainant parfois des changements de phases ou des modifications de composition le long de solutions solides lors du traitement thermique à haute température. Ces modifications ont permis de mieux comprendre l’origine de la couleur dans les décors de porcelaine ainsi que les mécanismes de formation des émaux.

Membres du jury :
Loïc Bertrand - Synchrotron Soleil - Rapporteur
Pauline Martinetto - Institut Néel - Rapporteur
Odile Majérus - IRCP - Examinateur
Philippe Sciau - CEMES - Examinateur
Gilles Wallez - IRCP - Examinateur
Laurent Cormier - IMPMC - Directeur de thèse
Olivier Dargaud - Cité de la céramique - Co-directeur de thèse

Laboratoire :
Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie, UMR 7590

Lieu de soutenance :
Salle de conférence de l'IMPMC (Campus Jussieu, tour 23, 4ème étage, couloir 22-23, salle 401)

Date de soutenance :
17 décembre 2015