Normes primaires et travaux scientifiques à la base de la Table des grains
Chaque affirmation de la table renvoie à une source ici. Utilisez-les, citez-les et vérifiez notre travail.
Sources primaires et articles évalués par les pairs étayant les affirmations de la Table des grains. Chaque entrée fournit une référence complète, un lien, le statut gratuit ou payant et l’affirmation concernée. Jusqu’ici, le jeu de données provenait de revendeurs et d’un livre grand public, Sharpen This de Schwarz. Ce fichier fonde les principales affirmations sur des normes et des travaux scientifiques.
Conventions : « Payant » signifie que le texte intégral est payant (ISO, JIS, ANSI et la plupart des articles scientifiques). « Gratuit » signifie qu’un PDF ou une page en accès libre existe. Si une norme est payante mais qu’un fournisseur ou distributeur reproduit gratuitement ses tableaux numériques, cette reproduction est signalée.
1. Métrologie granulométrique : une valeur unique ne suffit pas, il faut une distribution
Ces sources étayent la représentation de la dispersion dans l’Atlas : les grains irréguliers et non sphériques ne peuvent être décrits par une seule taille. Il faut une distribution granulométrique et préciser le diamètre équivalent choisi.
Jillavenkatesa, A., Lum, L. S. H., Dapkunas, S. J. (2001). NIST Recommended Practice Guide: Particle Size Characterization. NIST Special Publication 960-1, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD. DOI : https://doi.org/10.6028/NBS.SP.960-1. PDF gratuit : https://tsapps.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=850451. Gratuit, publication du gouvernement américain. Étaye la dispersion. Introduit le diamètre sphérique équivalent pour décrire les particules non sphériques et explique que la distribution mesurée dépend de l’instrument et de la technique. Meilleur appui unique en accès libre pour cette section et la section 2.
Allen, T. (1997). Particle Size Measurement, 5th ed. Powder Technology Series, Chapman and Hall / Springer. Chapitre Springer « Particle size, shape and distribution » : https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-009-0417-0_4. Numérisation empruntable : https://archive.org/details/particlesizemeas0000alle. Partiellement payant : chapitre Springer payant, prêt gratuit sur Internet Archive. Étaye la dispersion et le catalogue des méthodes. Référence pour les diamètres de sphère équivalente, tamis, Stokes, aire projetée et volume, et pour l’impossibilité de décrire un grain irrégulier par une seule valeur.
ISO 9276-6:2008. Representation of results of particle size analysis, Part 6: Descriptive and quantitative representation of particle shape and morphology.https://www.iso.org/standard/39389.html. Payant (aperçu en lecture seule : https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:9276:-6). Étaye la dispersion en formalisant les descripteurs de forme et de morphologie nécessaires pour les particules irrégulières.
ISO 9276-2:2014. Representation of results of particle size analysis, Part 2: Calculation of average particle sizes/diameters and moments from particle size distributions.https://www.iso.org/standard/57641.html. Payant. Étaye la dispersion. Définit le calcul des diamètres moyens à partir d’une distribution, faisant de celle-ci l’objet de la description plutôt que d’une seule valeur.
2. Méthodes de mesure et raisons de leurs écarts
Ces sources étayent la mesure des grains par plusieurs méthodes : tamisage, sédimentation, diffraction laser, zone de détection électrique ou Coulter, MEB ou analyse d’images optiques. Chaque méthode donne un diamètre équivalent différent ; leurs valeurs ne coïncident donc pas. Chaque norme ISO ci-dessous définit l’un de ces diamètres.
ISO 13317-1:2024. Determination of particle size distribution by gravitational liquid sedimentation methods, Part 1: General principles, requirements and guidance.https://www.iso.org/standard/78456.html. Payant. Étaye la sédimentation, diamètre de Stokes ou de chute. Méthode pertinente pour les micrograins abrasifs classés par sédimentation.
ISO 13322-1:2014. Particle size analysis, Image analysis methods, Part 1: Static image analysis methods Microscopie optique et MEB. https://www.iso.org/standard/51257.html. Payant. Étaye l’analyse d’images : diamètre équivalent en aire projetée ou en cercle.
Travaux comparatifs de Hyslip, J. P., et études de comparaison des méthodes en science des sols. Articles représentatifs en accès libre quantifiant les écarts entre méthodes sur un même échantillon :
« Determination of Particle Size Distribution: Comparison of Standard Hydrometer Method and Laser Diffraction Analysis. » Forests 15(2):327 (2024). https://www.mdpi.com/1999-4907/15/2/327. Gratuit, en accès libre.
« Adequacy of laser diffraction for soil particle size analysis. » PLoS ONE. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5417517/. Gratuit, en accès libre. Étaye les écarts entre méthodes : article évalué par les pairs montrant que sédimentation et diffraction laser donnent des seuils différents pour un même échantillon, car elles mesurent différemment les particules non sphériques. À citer pour une preuve scientifique de ces écarts, distincte d’une norme ou d’un fournisseur.
Aucune phrase d’un article évalué par les pairs ne réunit exactement ces cinq méthodes. La liste assemble les cinq normes ISO ci-dessus et NIST 960-1, qui en couvre quatre ; la zone de détection électrique relève d’ISO 13319, plutôt que de NIST 960-1. Pour une source unique couvrant les cinq, consulter le manuel d’Allen.
3. Normes de classement des abrasifs : correspondance entre grain et microns
Ces sources définissent les lignes « norme » de niveau A de l’Atlas. Chaque numéro de grain est une désignation propre à un système, et ces systèmes divergent dans les grains fins. ISO 8486 correspond à FEPA-F pour les abrasifs agglomérés ; ISO 6344 à FEPA-P pour les abrasifs appliqués. ISO publie la méthode d’essai, FEPA est à l’origine des classes. Citer ISO pour la définition formelle, FEPA ou les tableaux gratuits pour les valeurs.
JIS R 6001:1998. Bonded abrasive grain sizes : norme japonaise définissant les numéros # des pierres à eau. Japanese Standards Association. Version anglaise vendue par ANSI Webstore : https://webstore.ansi.org/standards/jis/jis60011998. Payant. En 2017, séparation en JIS R 6001-1:2017, macrograins, et JIS R 6001-2:2017, micrograins, avec rapprochement d’ISO 8486 : https://webstore.ansi.org/standards/jis/jis60012017. Définit la correspondance JIS #-microns. Depuis l’harmonisation de 2017, les numéros JIS modernes sont donc proches, mais pas identiques, aux anciens.
ANSI/UAMA B74.18-2018. Grading of Certain Abrasive Grain on Coated Abrasive Material (système CAMI des papiers abrasifs américains). Unified Abrasives Manufacturers Association. https://store.accuristech.com/standards/ansi-uama-b74-18-2018. Éditeur : https://uama.org/publications/. Payant. Définit les abrasifs appliqués CAMI : le « grain 400 » américain, proche de 22 microns, est bien plus fin que FEPA P400.
Grit Size Conversion Chart, Metallographic and Materials Society (metallography.org).https://www.metallography.org/resources/grit-size-chart. Gratuit. Fondé sur FEPA 43-GB, ANSI B74.18 et JIS R6010. Étaye la définition des correspondances par les normes et leurs divergences dans les grains fins. Confirme indépendamment les valeurs du README : ANSI/CAMI 400 à 22 microns, FEPA P400 à 35 et JIS 400 à 32. Les systèmes ne se convertissent pas 1:1 au-delà d’environ 240. Les valeurs du README, CAMI 400 autour de 23 et FEPA P400 autour de 35, restent dans leur arrondi.
4. Science de l’affûtage : études des fils au MEB et tribologie de l’affilage
Verhoeven, J. D. (2004). Experiments on Knife Sharpening. Professeur émérite, Department of Materials Science and Engineering, Iowa State University, Ames, IA. Septembre 2004. PDF : https://northarmknives.com/wp-content/uploads/2016/01/knifeshexps.pdf. Copie : https://archive.org/details/experiments-on-knife-sharpening (Internet Archive). Gratuit. Rapport technique autoédité sans évaluation formelle, mais étude MEB rigoureuse et source primaire la plus citée dans la métallurgie amateur de l’affûtage. Verhoeven a aussi cosigné les articles évalués sur l’acier damassé. Ses propres images MEB étayent plusieurs affirmations de l’Atlas :
Un grain annoncé plus fin ne garantit pas une abrasion plus fine. Ses pierres japonaises de grains 6000 et 8000 ont produit pratiquement le même fil, avec des sillons « peut-être légèrement plus fins sur la pierre 6000 censée être plus grossière ». Selon ses mots, « un grain annoncé plus fin entre 6000 et 8000 ne garantit pas une abrasion plus fine ». C’est l’appui primaire le plus fort à la thèse de l’Atlas sur le manque de fiabilité des numéros de grains fins.
La pierre ou la meule forme le fil et laisse un morfil ; le polissage final l’enlève. Parmi les trois méthodes d’affilage testées, le cuir chargé d’oxyde de chrome ou de pâte diamantée a donné les meilleurs résultats : largeur du fil de 0.3 à 0.5 micron, comparable à celle des lames de rasoir.
Tailles annoncées pour les pâtes : oxyde de chrome 0.5 micron et sprays diamantés 1 et 6 microns. Le diamant de 1 micron a donné une largeur de fil optimale proche de 0.3 micron ; l’oxyde de chrome de 0.5 micron, proche de 0.4 micron. Peu de gain en passant de l’oxyde de chrome au diamant de 1 micron, ou de 6 à 1 micron de diamant. Cela étaye l’idée de l’Atlas qu’au-delà d’une certaine finesse, affiner davantage n’améliore plus le fil.
Une pierre diamantée DMT de grain 1200, dont les diamants sont retenus dans du nickel sur une plaque d’acier, a produit des « traces d’abrasion étonnamment larges », plus grossières que celles des pierres à eau. Nuance importante pour les diamants de l’Atlas : une plaque diamantée électrodéposée peut agir plus grossièrement que ne le suggère son grain, contrairement à une pâte diamantée.
L’affûtage à la pierre ou à la meule forme inévitablement un morfil. Les abrasifs plus fins en laissent un plus petit : environ 0.5 micron sur les pierres à eau, 1 à 1.5 microns sur les meules de grain 1000 et 2 à 4 microns sur celles de grain 200.
5. Pierres naturelles japonaises : les ~2 à 3 microns de la silice des radiolaires
Science of Sharp, « JNAT Slurry, Part 2 » (2016).https://scienceofsharp.com/2016/03/29/jnat-slurry-part-2/. Gratuit. Blog, mais mesures primaires MEB/EDX de l’auteur sur les boues de quatre pierres Nakayama. Étaye taille et composition : observation directe de « particules de silice d’environ 3 microns, aux dimensions et formes typiques de la silice des radiolaires ». Identifie la silice comme abrasif et l’argile phyllosilicatée comme liant. Source primaire unique la plus solide réunissant ces deux aspects, avec images de l’auteur.
Science of Sharp, « Does J-nat Slurry Break Down? » (2014).https://scienceofsharp.com/2014/05/28/does-j-nat-slurry-break-down/. Gratuit. Premiers travaux MEB/EDX identifiant silice et silicates. C’est aussi la page du commentaire de lecteur attribuant « 2 à 3 microns » à Masumura Tajiro 1979 ; voir la réserve ci-dessous.
Mikami (Mikakami), T., Mukai, K., Tokura, N., Imoto, N. (2002). Relationships among quartz crystallinity index, grain size of quartz, and conodont color alteration index of bedded cherts in the Tamba Belt, Southwest Japan. Journal of the Geological Society of Japan (Chishitsugaku Zasshi), 108(12), 806-812. DOI : https://doi.org/10.5575/geosoc.108.12_806. J-STAGE : https://www.jstage.jst.go.jp/article/geosoc1893/108/12/108_12_806/_article. Gratuit, accès libre en japonais avec résumé anglais. Étaye la géologie et la taille des grains : mesure du quartz dans une étude évaluée par les pairs des cherts lités de Tamba, formation même des pierres de Kyoto et Tanba. Les grains font quelques microns, selon leur histoire thermique. C’est la valeur scientifique indépendante la plus proche des « 2 à 3 microns ».
Matsuda, T., Isozaki, Y. (1991). Well-documented travel history of Mesozoic pelagic chert in Japan. Tectonics, 10(2), 475. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1991Tecto..10..475M/abstract. Résumé gratuit, texte intégral payant. Étaye l’origine radiolarienne. Établit que les cherts lités de Mino-Tamba sont des sédiments pélagiques à radiolaires du Trias au Jurassique, fondement géologique de l’expression « silice de radiolaires ».
Bernal Cutlery, « Natural Stone Primer ».https://bernalcutlery.com/pages/natural-stone-primer. Gratuit : revendeur, sans évaluation par les pairs. Présente simplement la silice des radiolaires. À utiliser pour le contexte seulement ; pour l’âge, préférer la géologie scientifique ci-dessus. Bernal dit Crétacé, alors que la géologie date le chert du Trias au Jurassique.
Réserves et repères fragiles, pour nuancer les textes de l’Atlas
« Masumura Tajiro 1979, 2 à 3 microns » n’est pas une source primaire vérifiée. Cette attribution vient seulement d’un commentaire de lecteur sous l’article Science of Sharp de 2014, qui renvoie au livret grand public « The Charm of The Stones of Kyoto », pas à un article scientifique. Le nom transcrit ne correspond à aucun auteur indexé ; aucun catalogue de bibliothèque ni exemplaire numérisé n’a été trouvé. Le commentateur lui-même exprime un doute sur l’origine des échantillons. Ne pas présenter « Masumura 1979 » comme une mesure primaire vérifiée. Attribuer la valeur à Science of Sharp 2016, environ 3 microns mesurés au MEB, et à Mikami et al. 2002, étude scientifique du quartz dans la même formation. Ne mentionner Masumura que comme attribution courante.
La liste précise des cinq méthodes, tamisage, sédimentation, diffraction laser, zone de détection électrique et analyse d’images, assemble cinq normes ISO. Elle n’est pas une citation d’un seul article. Le manuel d’Allen est la source unique la plus proche. La liste peut être présentée comme fondée sur les normes, mais pas attribuée à un seul article.
La distinction FEPA entre macrograins classés par tamisage et micrograins par sédimentation vient des résumés FEPA et pages de fournisseurs, pas d’une citation du texte normatif payant. La présenter comme une information résumée par FEPA.
Verhoeven (2004) est un rapport autoédité sans évaluation formelle par les pairs. Le présenter comme une étude MEB rigoureuse d’un professeur émérite de science des matériaux, ainsi qu’il est reçu dans le domaine, pas comme un article de revue évalué.