En général, un creuset est un récipient, ou un plat, qui est utilisé pour contenir un échantillon dans un four à haute température. Un creuset en céramique est constitué d’un matériau céramique, tel que de l’argile cuite au four. Les creusets en céramique sont chimiquement et physiquement stables à haute température, et sont donc utilisés pour travailler avec des matériaux qui doivent être manipulés à très haute température, tels que les métaux et les verres.
Les creusets en céramique sont couramment utilisés dans la fabrication, en particulier la métallurgie, l’analyse et le contrôle qualité. Ce sont également des outils courants dans les environnements de recherche dans des domaines tels que la science des matériaux, les sciences de la Terre et l’ingénierie. Les creusets peuvent également être utilisés dans les arts, que ce soit pour le travail des métaux ou des pigments.
La caractéristique qui rend un creuset utile est sa capacité à résister à une température plus élevée que n’importe quel matériau placé à l’intérieur. Cela permet au matériau à l’intérieur du creuset d’être fondu et manipulé sans détruire le récipient. Être physiquement et chimiquement stable à haute température est une caractéristique également appelée réfractaire.
Les céramiques elles-mêmes sont des solides non métalliques, inorganiques, cristallins ou amorphes qui ont été cuits, refroidis et glacés lors de leur création. Communément connue dans le contexte de la poterie, la céramique se caractérise par sa surface lisse et relativement inerte. Une surface inerte, ou surface non réactive, est non seulement utile, mais est essentielle pour un creuset. Si la surface est réactive, les matériaux à l’intérieur du creuset lui-même peuvent commencer à se mélanger avec le contenu du creuset à haute température.
Un creuset en céramique peut être fabriqué à partir de divers matériaux de départ, notamment de la silice, du zircon, du spinelle, de l’alumine et de la magnésite. La composition chimique souhaitée du creuset en céramique dépend de l’application, car chaque composition réagit différemment à la température et à la pression. Les creusets en alumine sont particulièrement courants car ils sont relativement peu coûteux et résistent à une grande variété d’environnements de température.
Quelle que soit l’application, diverses caractéristiques doivent être prises en compte lors du choix d’un creuset en céramique. La composition chimique est généralement la caractéristique la plus importante, car elle a un impact le plus direct sur les températures et les pressions auxquelles le creuset sera utile. D’autres caractéristiques pertinentes incluent la capacité totale, la forme globale et l’épaisseur des parois et du fond.
Les creusets en céramique sont utilisés pour le travail des métaux depuis environ 5000 av. Utilisé dans la fusion du cuivre, de l’étain et du fer à travers l’histoire, la conception des creusets a changé et évolué au fur et à mesure que les techniques de métallurgie se sont développées. Le fait que la conception et l’utilisation des creusets aient changé au fil du temps les rend historiquement intéressants et très utiles aux archéologues. Les premiers creusets étaient de forme irrégulière, souvent d’épaisseur irrégulière et généralement peu réfractaires. Les creusets plus modernes sont fabriqués selon un ensemble de spécifications presque illimité et sont utilisés à des températures et des pressions plus élevées qu’on aurait pu l’imaginer autrefois.