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L'étude de quelques verres au dilatomètre Chévenard m'a rapidement montré que la partie du diagramme située au-dessus du point de transformation varie notablement pour un même verre d’un enregistrement à l’autre. Son allure dépend de la vitesse d’échauffement du diamètre de l'échantillon et de la force supportée par l’éprouvette. En particulier, en choisissant une vitesse d’échauffement assez faible, l’écrasement peut se produire sans qu’on ait enregistré l'augmentation du coefficient de dilatation. L’écrasement ne s’est jamais

produit par contre à une température inférieure à la température de transformation.

J’ai observé ces phénomènes sur des verres industriels, sur des verres que j'avais fondus moi-même et dont je faisais l'étude dilatométrique, sur l’anhydride borique, enfin sur des verres organiques tels que le pollopas. On a reproduit ci-contre (fig. 6) des courbes enregistrées au dilatomètre Chévenard. Pour chaque verre, la courbe supérieure correspond à une éprouvette de 5"" à 7"" de diamètre et à une vitesse d’échauffement de 6° à la minute environ; la courbe inférieure a été obtenue à l’aide d’un barreau de 2"" de diamètre au maximum et avec une vitesse d’échauffement de l’ordre de 1° par minute.

Ces résultats s'expliquent aisément si l’on admet que le verre commence à se ramollir au point de transformation. Dans ces conditions, l’enregistrement obtenu au-dessous de ce point est en quelque sorte la résultante entre la dilatation de l’éprouvette et son écrasement sous l’action du ressort. Le premier phénomène ne dépend pas du diamètre de l'échantillon, de la force du ressort, ni de la vitesse d'échauffement; le second, au contraire, sera beaucoup plus intense dans le cas où la pression supportée par l’éprouvette est forte, ce qu'on réalise, soit en augmentant la force du ressort, soit en diminuant le diamètre de l'échantillon. On accroît également l'effet d’écrasement en utilisant une faible vitessse d'échauffement ("). |

L'anhydride borique est un verre particulièrement caractéristique relativement au point de transformation. Le coefficient de dilatation devient brusquement au moins douze fois supérieur. L’intervalle de température pendant lequel se produit la transition ne semble pas, d’après les diagrammes obtenus au dilatomètre, dépasser une dizaine de degrés. Il est donc normal d’assimiler

(:) Ces résultats ont été publiés dans les Comptes rendus en novembre 1933 (197,

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à un point cet intervalle de transition, étant donnée la mauvaise conductibilité des corps vitreux.

J'ai essayé de réaliser une expérience analogue aux précédentes avec le sélénium vitreux. Les travaux de Mondain-Monval et Galet [3] ont montré qu'il y avait un point de transformation se traduisant par un changement du coefficient de dilatation vers 30 degrés. La méthode employée par ces auteurs repose sur une mesure de densité. Même en utilisant un échauffement rapide et un ressort faible, je n’ai jamais pu observer que l’écrasement de l’éprouvette de sélénium approximativement à la température que Mondain-Monval et Galet avaient indiqué comme température de transformation.

Cet exemple est encore en faveur de l'hypothèse que nous avons faite. Le début du ramollissement correspond toujours au point de transformation. Par contre le mode du ramollissement est variable, il peut être plus ou moins rapide. Le sélénium a un ramollissement particulièrement rapide, il appartient à la catégorie des verres qu'on appelle « verres courts » en terme du métier, c’est-à-dire dont le pallier de travail est court.

Parmi les verres que j’ai étudiés au dilatomètre dans la seconde partie de mes recherches, quelques-uns n’ont pas présenté de point de transformation, c'est-à-dire que le diagramme de dilatation était à peu près linéaire jusqu’à l’écrasement. D'autres n'ont montré un point de transformation que dans le cas d’un échauffement rapide. Il s’agit de verres contenant une forte proportion d’alumine ou bien de verres très riches en soude. Il me semble qu'il faut admettre qu'il y a pour ces verres également un changement du coefficient de dilatation mais que ce sont là des verres particulièrement « courts ». L’observation avec le dilatomètre que j'utilisais était impossible comme dans le cas du sélénium.

Turner et Winks | 4 | avaient déjà signalé qu’au cours de leurs nombreuses mesures de dilatation, 1ls avaient rencontré un verre silico-sodique ne présentant pas de point de transformation. Ce verre répondait à la formule 51,19 pour 100 S10° et 48,85 pour 100 Na? O. Ces auteurs n'avaient pas donné d'explication du phénomène.

Koerner et Salmang [5] ont signalé que, pour une vitesse d’échauffement trés faible, la courbe de dilatation ne présentait pas de point de transformation. Dans les diagrammes reproduits ci-contre, les courbes I et II se rapportent au même verre; la vitesse d’échauffement était respectivement de 5° à la minute et 10° à l'heure. Ce résultat est en accord avec nos expériences.

Les auteurs en donnaient une interprétation toute différente. D'après Koerner et Salmang, le point de transformation est dû à un surchauffage du verre, il se produit alors des tensions qui disparaîtraient à un moment donné et provoqueraient l’augmentation apparente du coefficient de dilatation. A l’appui de cette thèse, ils font remarquer que le point de transformation se marque plus nettement dans le cas d’un verre trempé.

Temperature 100 200 300 400 500 600

. — Courbes dilatométriques de Koerner et Salmang.

La courbe III se rapporte toujours au même verre mais l’échauffement a été arrêté au-dessous du point de transformation pendant 30 heures. Dans ces conditions on observe un commencement d’écrasement.

J'ai repris cette expérience mais je l’ai fait durer une semaine au lieu de trente heures. L’échantillon utilisé était un fragment d’une baguette de verre blanc. Le point de transformation du verre était vers 520° et il fut maintenu à 470°. Il y a une contraction très faible mais appréciable au dilatomètre pendant les deux premiers jours. Durant le troisième et le quatrième le phénomène diminue fortement. Enfin à partir du cinquième jour, je n’ai plus observé de contraction. Il ne peut donc être question d’écrasement par suite du ramollissement du verre mais simplement d’une contraction conduisant à un équilibre. Ceci peut très bien s'expliquer par un défaut de recuisson du verre. En effet, lorsqu'on maintient une baguette de verre trempé à une température constante au-dessous du point de transformation on observe une forte contraction. Ce phénomène est tout à fait normal puisque le verre trempé a une densité plus faible que le verre recuit. On peut très bien admettre d’ailleurs qu'un verre recuit industriellement présente de très faibles tensions difficilement décelables au polariscope.

Dans un autre mémoire [6], Koerner et Salmang déclarent que le point de

THÈSE RENCKER 3

= jets

transformation n’est pas fixe. Si l’on chauffe une éprouvette de verre recuit, on trouve un point de transformation. Après un refroidissement lent (3 heures), une nouvelle expérience dilatométrique donne encore un point de transformation mais bo° plus haut. Une troisième expérience a pour effet de donner deux points de transformation au lieu d’un seul à une cinquantaine de degrés d'écart, etc. Les auteurs auraient ainsi pu observer jusqu’à trois points de transformation.

Je n’ai jamais pu reproduire non plus ces expériences au dilatomètre Chévenard. Il faut noter toutefois que cet appareil est plus sensible que celui qu’utilisaient Koerner et Salmang pour de telles recherches puisque c’est un dilatomètre différentiel.

Un dernier point d'une portée générale sur lequel plusieurs auteurs ont donné des conclusions différentes a fait l’objet de mes recherches. Il s’agit de la comparaison des courbes de dilatation obtenues avec un même verre à l’état trempé ou à l’état recuit. La courbe de dilatation d’un verre trempé serait rectiligne jusqu’au moment du ramollissement d’après le diagramme ci-joint extrait de la

Fig. 8. — Dilatation du meme verre recuit et trempé d’après Samsoen (dilatomètre Chévenard).

thèse de Samsoen. Par contre, Damour et Thuret [7] ont montré qu'aux environs de la température ordinaire les courbes de dilatation du verre trempé et du verre recuit se confondent, puis à partir d’un point que les auteurs appellent température de trempe les deux courbes se séparent, le verre trempé éprouve un contraction. Les deux verres subissent ensuite à la même température l’augmentation brusque du coefficient de dilatation qui correspond au point de transformation.

Reprenant ces expériences ( /ig. 9), je n'ai jamais obtenu des diagrammes analogues à celui de Samsoen en faisant varier la vitesse d'échauffement ainsi que les

conditions de la trempe. Un grand nombre de diagrammes par contre étaient analogues à ceux de Damour et Thuret. Plusieurs en différaient notablement; le point de transformation n’était pas visible la contraction observée au-dessus de la température de trempe se prolongeant jusqu’au moment du ramollissement.

Température Température

Fig. 9. — Différents aspects des courbes dilatométriques du verre trempé enregistrées au dilatomètre Chévenard. De chaque côté, la courbe supérieure est relative au même verre recuit.

Les conditions dans lesquelles on obtient ces diagrammes ne semblent pas dépendre de la vitesse d’échauffement mais plutôt de la méthode de trempe et de la composition du verre.

Index bibliographique.