La vidéo du jour parle d’un sujet auquel j’ai consacré quelques années de vie professionnelle ! J’ai même quelques brevets sur le sujet en tant qu’inventeur !
Quelques compléments usuels pour ceux qui voudraient creuser un peu plus.
Pour faire simple, j’ai traité le quartz comme s’il avait une structure cristalline unique, en fait c’est un peu plus compliqué que ça comme souvent, voilà le genre de diagramme de phase que l’on a
On y voit notamment que le quartz va subir plusieurs transitions entre différentes phases cristallines avant de fondre vers 1700°C.
Concernant la viscosité de tous ces matériaux, elle est souvent modélisées avec des équations empiriques du type
\(\log(\eta) = A + \frac{B}{T-T_0}\)
qu’on appelle VFT (initiales de Vogel-Fulcher-Tammann). On reconnait une loi « à la Arrhénius » excepté pour la présence du T0 qui ne fait pas très physique puisque ça semble impliquer une divergence, mais T0 est en général assez inférieur aux températures auxquelles on sait mesurer la viscosité.
D’ailleurs sur la question de l’écoulement du verre des vitraux, l’analyse dimensionnelle donne une valeur un peu plus grande que le papier que j’ai mentionné (mais quand même ridiculement petite). Je n’ai pas creusé pour trouver la source de la différence, mais dans tous les cas on voit qu’à partir du moment où on a des viscosités aussi grandes, le risque de voir nos fenêtre couler est bien faible !
Concernant le verre, il y a encore plein de choses que je n’ai pas évoquées, notamment les procédés de trempe qui permettent de le renforcer. Le plus classique est la trempe thermique, qui est ce qu’on utilise pour le verre utilisé en ameublement et pour les vitrages de voiture (sauf le pare-brise qui est généralement feuilleté). Mais il y aussi un procédé très amusant de « trempe chimique », où l’on va provoquer un échange d’ion pour créer des contraintes à la surface. Si je me souviens bien, c’est notamment ce qui permet de faire le verre aujourd’hui massivement utilisé pour la surface des écrans de téléphones portables.
Concernant la vitrocéramique, il semblerait que ce soit un autre bel exemple de découverte faite par sérendipité : voir la partie historique de l’article Wikipedia.
Concernant le rôle de la vitrocéramique dans les miroirs de téléscope, vous pouvez aller voir cet exemple d’utilisation du matériau « ZERODUR » pour les miroirs du futur ELT (Extremely Large Telescope) au Chili, dont j’ai montré un croquis dans la vidéo.
8 Comments
Sur ce genre de sujet David, il faut se lacher et en faire plus.
C’est super interessant mais du coup…la vidéo est BEAUCOUP trop courte.
Je vous encourage à ce que cette vidéo soit l’introduction d’une petite série de 4 ou 5 vidéos sur le verre.
Plutôt 5 que 4 😉
Bonjour David, on peut en savoir un peu plus sur les brevets que vous avez déposés ? Cordialement
Comme Gwendal, j’en prendrais volontiers encore un autre (de verre).
Mais pour aujourd’hui je vais me contenter de ce que vous nous offrez. Encore merci pour toutes vos vidéos.
Lumineux ! Mais d’accord avec Gwendal, il faut nous en dire plus car nous sommes entourés de verre. Pourquoi le verre « Securit » (trempé) se fragmente-t-il ? Pourquoi est-il plus dur ? Comment fait-on du verre stratifié pour les pare-brises ? Y a-t-il des verres qui ne se ternissent pas dans les lave-vaisselle ?
Bonjour David,
er pourquoi le verre est-il transparent ?
Merci
Vu votre connaissance du sujet, il y a beaucoup d’autres aspect de ce matériau qui seraient très intéressants à connaître. On compte sur vous pour nous faire d’autres vidéos sur le sujet … car on reste un peu sur notre faim !
La diffusivité n’a-t-elle pas un rôle pour favoriser le passage à l’état amorphe ?
Effectivement, c’est très intéressant et nous voulons d’autres vidéos sur le sujet !