Dernière modification: 2017-11-20
Résumé
Résumé :
A cause de sa fragilité, le verre est trí¨s sensible aux gradients thermiques induits par les variations brusques de températures. La présence de micro-fissures superficielles le rend, encore plus sensible aux contraintes thermiques. Ces dernií¨res peuvent íªtres induites par un choc thermique doux réalisé par un refroidissement avec un jet d'air comprimé.
Le procédé de l'érosion par sablage consiste í projeter í grande vitesse des grains de sable entraí®nés par un jet d'air comprimé, sur la surface du verre transparent le rendant rugueux.
Les impacts des particules de sable sur la surface provoquent un endommagement plus ou moins séví¨re selon les conditions expérimentales.
Pour améliorer les caractéristiques mécaniques du verre, il suffit de neutraliser ces défauts superficiels préexistants ou introduits par des procédés de trempe chimique ou de trempe thermique. La trempe chimique se base sur les échanges ioniques se produisant par diffusion en surface. Son principe est basé sur le remplacement des ions de Na+ de la surface du verre par des ions de K+ (de rayon plus important que celui du Na+). Ce processus crée des contraintes de compression en surface conduisant í la fermeture des fissures.
L'objectif de notre travail consiste í étudier la résistance au choc thermique doux d'un verre sodocalcique érodé par sablage puis renforcé par trempe chimique.
Le sablage a été réalisé en utilisant des masses de sable variant de (20 í 300) g, une taille des particules comprise entre 250 et 500 μm, projetés avec une vitesse de 20m/s.
Le traitement de renforcement par trempe chimique a été réalisé avant et aprí¨s sablage pour étudier son effet sur la résistance au choc thermique.
Il a consisté í tremper les échantillons pendant 30 h í une température de 480°C dans un bain de Nitrate de potassium KnO3. Les échantillons traités ont été soumis í un choc thermique doux. Le coefficient de transfert de chaleur h est d'environ 600 W / ° C.m2 (nombre de Biot β = 0.3). La contrainte í la rupture a été mesurée en flexion trois points.Les résultats ont montré que les valeurs les plus élevées de la contrainte í la rupture, sont obtenues pour le verre sablé trempé. Elle atteint 382 MPa. Au moment oí¹ elle ne dépasse pas 123MPa pour le verre recuit.
Les résultats de choc thermique ont montré que la résistance au choc thermique est considérablement améliorée par le traitement de trempe chimique.
En effet l'écart de température critique trouvé pour un verre sablé trempé avec une masse de300g est de ΔTc = 385°C, comparé í celui du verre recuit, qui est seulement de 231°C.
Mots clés : verre, choc thermique doux, érosion par sablage, échange ionique, indentation.