LE VER IIE

Le chauffage du four et du bain s’effectue par deux foyers d’une manière similaire à celle déjà décrite pour le verre soufflé (en feuilles), et le bain est muni d’un couvercle ayant des portes, un thermomètre et autres choses nécessaires.

Un tuyau U, ayant une porte à pan u, peut être fixé dans le mur du four ; ce tuyau recevra du four une chaleur suffisante pour chauffer de petits objets, tels que les verres de lampe, que l’on place dans ce tuyau avant de les poser sur la sole B.

La figure 30 représente la bouche d’un four et un bain mobile, qui est très avantageux pour tremper des articles spéciaux, tels que les plaques de miroir, ou les verres optiques.

Fig. 28.

Ce bain mobile est un vaisseau rectangulaire plat, contenant une grille et ayant un côté ouvrant. Il est monté sur des tourillons ou bras près de la bouche du four et ajusté à une inclinaison qui coïncide avec celle de la sole, quand elle est penchée.

On ouvre le bout du bain, et la sole s’incline vers lui, de manière que les objets glissent de la sole dans le bain, que l’on ferme alors et qu’on éloigne.

Faisant face à la bouche du four, est placé un châssis assemblé C, muni de segments de cercles et de vis qui s’emboîtent, de manière à lui donner tous les angles et les attitudes désirables. Le bain mobile C, qui contient un liquide et une grille, est chauffé séparément et placé sur la tablée, du châssis assemblé, et tenu en position par la vis J. Pour l’immersion, on ouvre la porte K du bain, le verre glisse de la sole dans le bain ; on ferme la porte K, et on éloigne le bain, pour donner sa place à un autre bain de la même espèce.

Pour tremper les objets cylindriques, tels que les verres de lampe, l’appareil consiste en un long essieu, ou arbre, sur lequel on place le verre entre deux cônes ou entre un cône et un collier. L’arbre est arrangé pour glisser par un

collier, et tourne avec un pignon, auquel on peut donner une grande vitesse de

Fie. ï!9.

rotation. Le pignon est mû par un bras sur un axe horizontal. Dans une

position de ce bras, l’arbre est horizontal, ou à peu près, et peut glisser avec le

HENRIVAUX. — LE VERRE.

verre qu’il porte par une ouverture dans le four, où, grâce au mouvement de rotation, le verre est chauffé d’une manière uniforme. On meut ensuite le bras pour le placer dans une attitude inclinée, lorsque le bout de l’arbre et le verre qui est dessus, s’inclinent jusque dans le bain qui est en bas de la chambre du

four. 1 !) ; ’ 1

Fig. 31.

La figure 31 représente une partie de la section d’un bain avec appareil pour tremper les verres de lampe ou les tubes en général. La figure 32 est la vue de face de l’appareil.

Un châssis a, pivote en b, et grâce à une forte clavette d, portant sur un axe c, avec une friction suffisante pour tenir le châssis en toute attitude. Sur le châssis a est monté un tambour K, que l’on peut tourner par un manche à manivelle m ; et il y a aussi monté sur deux portants f,f, et s’appuyant sur le châssis a,

ENCYCt.OP CHIM. A

par une colonne e , une manche i, sur laquelle il y a une petite poulie, qui porte contre le tambour K, et poussée par le contact de friction à travers la manche i , glisse une baguette n, qui peut être carrée, de manière à tourner avec i, mais à glisser librement à travers elle. A une extrémité de la barre ou tige il y a un manche sphérique, par lequel on peut tirer ou pousser la barre pendant qu’elle tourne. A l’aulre extrémité, il y a un cône sur lequel ou place le verre de lampe. L’ouvrier pousse la barre n, de manière que le verre entre par un trou dans le four ou dans un tuyau U chauffé (fig. 28), et tournant le tambour K, il donne au verre une rotation rapide, afin de le chauffer uniformément à la température voulue. 11 le relire ensuite jusqu’à ce qu’il soit audessus du bain, comme on peut le voir sur l'a figure 31 ; alors levant le châssis a , il fait prendre à l’appareil la position inclinée qu’indiquent les lignes pointées, et le verre plonge dans le bain.

Fig. 33.

Les figures 33 a et 33 b montrent des barres i, telles que celles indiquées en w, ci-dessus, pour tenir les verres, soit cylindriques en forme de poire ou de globes, soit de toute autre forme ronde; des colliers a et b, en porcelaine ou autre matière réfractaire, qui sont adaptés aux barres, pour y maintenir les verres en place. Des pinces de diverses formes peuvent aussi être employées pour tenir entre leurs griffes les verres à tremper pendant qu’on les chauffe, de sorte qu’en ouvrant les griffes ces verres tombent dans le bain. Quand on emploie ces pinces, il y a un troisième bras, auquel est attaché un anneau, ou des parties d’anneau, qui détache le verre des griffes, quand il adhère trop et hésite à * tomber.

La figure 33 c est une vue de côté et la figure 33 d un plan de pinces pour verres de lampe, a sont les griffes des pinces, qui font agir les manches a1, a1 ; et b est un anneau embrassant le verre, et agissant grâce au bras intermédiaire c, de manière que si le verre restait adhérent aux griffes après qu’elles sont ouvertes, l’anneau b puisse les détacher.

La figure 33 e montre une barre i, avec un cylindre creux c, en terre à pipe ou autre matière réfractaire, tenu entre deux griffes b, guidées par la bosse a. Un tube en verre ou fout autre objet cylindrique est. placé dans l’intérieur du

HENRIVAUX. — LE VERRE.

cylindre c, que l’on met en rotation, et, quand l’objet est chaude suffisamment, on le fait tomber dans le bain, en inclinant le cylindre vers le bas.

Les petits objets, comme les plats, les coupes et autres verres semblables, peuvent être chauffés dans des moules en terre réfractaire, de manière à éviter toute déformation ; et en renversant le moule, ils tombent naturellement dans le bain.

Pour tous les vases faits d’une pièce, par exemple les gobelets, etc., ce procédé est excellent et il est probable que si l’on arrive à pouvoir traiter ainsi le cristal creux, on échappera à l’emploi des appareils mécaniques compliqués, qui ont été indiqués plus haut, et on trempera le verre dans le cours de la fabrication au lieu de le réchauffer et de le tremper, après l’avoir complètement fabriqué et recuit.

Sur la résistance à la flexion du verre trempé. — La résistance au choc du verre modifié par la trempe a paru remarquable. Aujourd’hui que le verre trempé est entré dans le domaine de l’application, il est devenu plus facile d’apprécier exactement, sur des échantillons nombreux et homogènes, ses principales propriétés.

Des essais ont été faits au laboratoire d’épreuves de M. Thomasset, dans le but de comparer la résistance à la flexion des verres et glaces ordinaires avec celles des verres et glaces trempés. Une première série de trente-six essais comparatifs a montré que :

i° L’élasticité est plus que doublée dans le verre trempé ;

2° Le verre simple trempé a une résistance d’environ 2,5 fois plus grande que le verre double ordinaire ;

3° Le verre demi-double trempé est environ 3,10 fois plus résistant que le verre double ordinaire.

Une autre série de quarante-trois essais montre que :

1° Tandis que les flèches prises par les glaces ordinaires sont si faibles qu’elles n’ont pu être relevées, les glaces trempées s’infléchissaient sous les charges;

2° Les glaces polies trempées, ayant des épaisseurs variant de O^OOOà 0in,013, présentaient une résistance 3,67 fois plus grande que celle des glaces ordinaires d'épaisseur sensiblement égale;

3° Les glaces brutes trempées avaient une résistance environ 5,33 fois plus grande que celle des glaces brutes ordinaires.

Verre durci de compression , de F. Siemens. — La méthode de M. de la Bastie, de même que toutes celles qui se sont fait jour depuis et qui sont basées sur le même principe, exigent que l’objet en verre soit entièrement achevé avant que l’on puisse le tremper, ce qui élève considérablement le prix des articles et occasionne un grand nombre d’autres inconvénients. Ainsi, lorsque l’on chauffe le verre jusqu’à la température nécessaire pour la trempe, il est tellement ramolli qu’il est presque impossible de transporter l’objet du four dans le bain sans qu’il se produise une déformation plus ou moins importante; c’est de là que proviennent les déformations que l’on constate dans un si grand nombre d’articles commerciaux en verre trempé et notamment le manque de

planimétrie des verres à vitres. Un autre inconvénient très sérieux et qui occasionne des dépenses très grandes, réside dans la nature du bain. On sait que ce dernier est formé de suif, d’huile ou d’autres matières grasses que l’on doit maintenir à une température variable entre 200 et 300 degrés, suivant la quantité du verre à tremper ; quand on plonge dans ce bain chaud un objet chauffé au rouge, il prend feu très aisément; ce danger peut être évité par des précautions soignées, mais il n’en est pas moins à craindre. L’odeur pénétrante qui se dégage du bain est encore une chose très désagréable ; la consommation d’huile est considérable, parce que cette substance se décompose peu à peu par son contact avec le verre chauffé au rouge et que l’on doit, par conséquent, renouveler fréquemment le bain. Enfin chaque composition spéciale de verre exige une autre température du bain et il est très difficile de maintenir exactement cette température pendant l’opération de la trempe ; de tout cela, il résulte évidemment que le bain constitue un côté éminemment faible de la trempe du verre.

M. Siemens, qui a pris beaucoup de peine pour rendre pratique le procédé de la Bastie, s’est convaincu bientôt qu’il fallait prendre une autre voie si l’on voulait tirer utilement parti de la nouvelle découverte. Sans parler du prix élevé de la méthode, il n’était pas possible de fabriquer certains articles, notammeut le verre à vitres, sous la forme et la grandeur voulues; or le verre à vitres semble être celui auquel la trempe s’appliquerait le plus utilement. Il s’agissait donc de trouver une méthode qui prévînt entièrement la déformation de l’objet : M. Siemens eut l’idée de substituer aux bains à refroidir des corps solides correspondant à la forme des objets.

Les premiers essais, faits dans le but de durcir de petits carreaux de vitres entre des plaques en terre cuite, montrèrent clairement que ce système pouvait conduire à un résultat réellement pratique, et cette manière de voir se trouve confirmée aujourd’hui. Il y a environ trois ans que ces premières tentatives furent effectuées et, depuis lors, les résultats obtenus ont été de plus en plus avantageux.

La méthode de fabrication du verre durci de compression n’est pas seulement un procédé de durcissage du verre : elle constitue, en même temps, un véritable mode de fabrication du verre, puisqu'elle a lieu dans des moules. La trempe, le soufflage et le façonnage ont donc lieu en une seule et même opération. On conçoit que tous les objets en verre ne peuvent être obtenus par ce procédé : il faut qu’ils puissent être pressés entre deux formes simples. A cette catégorie appartient le verre à vitres, le seul que M. Siemens produise actuellement dans sa fabrique de Dresde; cependant, il se propose plus lard de fabriquer également d’autres articles, tels que assiettes, verres à boire, tasses, soucoupes, etc.

Les deux méthodes de la Bastie et Siemens ne doivent pas, en réalité, être regardées comme concurrentes; chacune a sa sphère d’application particulière. Celle de M. de la Bastie convient surtout pour les cylindres, les verres creux et autres articles de forme compliquée, tandis que celle de M. Siemens s’applique mieux aux formes plus simples et notamment au verre à vitres.

M. Siemens déclare qu’il 11e croit pas que son verre durci soit destiné à supprimer l’emploi du verre à vitres ordinaire; le verre durci présente l’inconvé-

HENRIVAUX. — LE VERRE.

nient de ne pouvoir être coupé à la manière ordinaire : le diamant ne mord pas sur lui ; par contre, il se laisse parfaitement polir, percer et mater. La résistance du verre durci contre les chocs et la pression est décuple au moins de celle du verre ordinaire de même épaisseur, de sorte que, malgré son prix encore relativement élevé, il pourra être employé pour un grand nombre d’usages. Comme on peut diminuer l’épaisseur, la différence du prix tend aussi à disparaître.

M. Siemens recommande l’emploi de verre en tables durci pour les toitures de fabriques, phares, etc. ; pour les carreaux unis, mats, en couleur, etc., pour les fenêtres; pour les vitres des réverbères, des voitures, des portes; pour les signaux, les aquariums, les dalles et enfin dans tous les cas où, par suite du prix élevé des objets, il est à désirer qu’ils aient une plus grande résistance. Le verre durci convient encore partout où il s’agit de résister à des différences de température extraordinaires : regards et portes de fourneaux, verres de lanternes, etc.

Relativement au prix, on peut dire déjà maintenant que le verre durci ne sera pas, en général, sensiblement plus coûteux que le verre ordinaire et que, dans certains cas, comme pour les vers façonnés et courbes, le verre durci sera d’un prix moindre que le verre ordinaire. Aujourd’hui, le verre durci coûte encore 50 pour 100 plus que le verre ordinaire, mais comme il résiste dix fois plus, ce prix n’est pas encore trop élevé; il est d’ailleurs à supposer qu’il y aura diminution, par suite des perfectionnements que la pratique introduira dans la fabrication.

Le verre durci de compression possède une résistance bien supérieure à celle que présentent les autres verres trempés; sa cassure est tout à fait différente, elle est fibreuse et non pas cristalline.

On peut également obtenir du verre à cassure cristalline par la compression ; mais il résiste alors moins que celui qui est fibreux et il se brise seul, comme le verre trempé. Ce dernier offre encore l’inconvénient de ne pouvoir être poli ni percé et d’éclater en morceaux dès que l’on entame sa surface extérieure ; ceci n’arrivejamais avec le verre durci de compression.

Verre trempé au moyen de la vapeur. — Nous allons résumer brièvement ie travail présenté par M. Léger, l’un des inventeurs de ce procédé, à la Société des sciences industrielles de Lyon et publié dans ses Annales de 1877.

L’auteur commence par passer successivement en revue les tentatives faites jusqu’à ce jour. Il s’occupe ensuite des appareils et de la méthode de M. de la Bastie qu’il apprécie de la manière suivante :

€ Jusqu’ici, le procédé de M. de la Bastie semble enfermé dans le cercle étroit des objets plats ou ouverts, d’épaisseur sensiblement uniforme, plus spécialement en cristal, mais ne paraît pas, si l’on en juge par les seuls échantillons mis dans le commerce, s’appliquer avec bonheur aux objets en verre, aux pièces de forme irrégulière ou inégale, ou composées de plusieurs parties, ou de grandes dimensions, comme les bouteilles, les verres à pied, les grandes vitres, etc., celles qui ont précisément le plus d’intérêt à être rendues plus résistantes. »

L’auteur développe les avantages que présente la vapeur pour opérer la

trempe du verre. Elle a surtout celui de s’appliquer avec une simplicité et une économie d’outillage qui n’apportent aucune modification aux installations et aux pratiques actuelles de l’industrie verrière et qui les conserve presque entièrement, souvent même en les simplifiant.

« On peut, en trempant le verre, avoir non du verre incassable, mais un verre trois ou quatre fois plus résistant, toutes choses égales d’ailleurs, et obtenir une matière qui, avec les facilités et l’économie de façonnage, avec les avantages propres que l’on sait, offre une résistance à la traction par millimètre carré de section transversale allant jusqu’à 11 et 12 kilogrammes; soit des qualités de résistance comparables à celle de la fonte (12 kilogrammes), ou du laiton (12kii-,6). Voilà la mesure exacte de l’intérêt que présente le trempage du verre : elle suffit à en faire apprécier l’importance véritable. L’élasticité et la sonorité croissent dans une proportion comparable et deviennent encore caractéristiques. ))

L’auteur décrit les installations nécessaires au mode de trempage à la vapeur et qu’il a cherché à établir en restant dans les conditions que l’on rencontre actuellement dans le travail des verreries. Il fait connaître les modifications à adopter, ainsi que la marche des opérations, détails qu’il nous suffit de signaler; les industriels intéressés pourront recourir au travail dont nous indiquons plus haut l’origine.

L’auteur étudie ensuite l’application industrielle du trempage aux produits céramiques. « Outre l’intérêt, dit-il, que l’industrie peut avoir à pratiquer le refroidissement plus rapide, la trempe qui en résultera nécessairement offrira toujours les plus grands avantages pour la poterie, qu’elle rendra moins fragile, pour les briques, dont elle augmentera la cohésion et la résistance à l’écrasement, pour les carreaux, dont elle accroîtra la résistance à la rupture et à l'user, et même pour les petits boutons en porcelaine vitrifiée, qui résisteront mieux aux chocs qui les brisent si facilement dans le lavage. »

Traverses en verre trempé pour voies permanentes. — Une application très curieuse de verre trempé a été faite par M. Hamilton-Lindsay Bucknall;il s’agit de l’emploi du verre trempé pour la construction des traverses et des coussinets de chemins de fer. Le verre est moulé à la forme voulue et le refroidissement du verre est réglé de telle façon que le rayonnement de chaque point de sa surface corresponde à l’épaisseur du verre, ce qui assure l’uniformité de la trempe. A cet effet, on se sert de moules creux en fer et l’on fait circuler de l’eau froide ou de l’air froid aux points où le verre est le plus épais, afin de rendre le refroidissement uniforme.

Le verre est chauffé à une température élevée, puis plongé dans un bain froid d’huile ou d’un autre liquide. M. Siemens-a trouvé que la trempe pouvait être effectuée dans les moules eux-mêmes en empêchant soigneusement le verre d être en contact direct avec le moule métallique, afin de prévenir le durcissement de la surface du verre et ensuite en se servant de moules creux, pour maintenir une température uniforme dans toute la pièce pendant la trempe. On modifie le degré de la trempe en recuisant les objets dans un four.

Les moules sont protégés par de la toile métallique, par des tôles perforées ou

HENRIVAUX. — LE VERRE.

du plâtre, en couches d’épaisseur variable suivant la rapidité et le degré de trempe qu’on désire, d’après la nature et la composition du verre. Toutes les variétés de verre soumises à l’essai ont été également effectuées pour l’opération.

Voici le résultat d’une analyse que nous avons faite d’un fragment de verre vert foncé, trempé, servant au moulage des traverses et coussinets pour voies ferrées :

Silice . . .

Soude .

Potasse .

Chaux .

Magnésie .

Alumine .

Oxyde de fer .

Oxyde de manganèse (Mif'O1). .

Pertes .

Le prix de revient de ce verre trempé ne dépasse pas celui de la fonte, mais sa densité n’est que le tiers de celle du fer et sa résistance pratique est aussi grande. Les traverses en verre ne s’altèrent pas et leur durée doit, par suite, être considérable.

De semblables traverses sont placées sur les tramways du North Metropolitan, à Londres. M. Kirkaldy a trouvé que, placées sur deux supports distants de 0m,45, elles résistaient à une charge d’environ 766 kilogrammes par centimètre carré. Dans les essais exécutés à l’usine deM. Henderson, d’Irvine, un poids de 450 kilogrammes tombait sur une plaque de verre de 0m,225 X 0nl,225 X 0nl,028, placée sur un ballast en gravier de 0m,225 de profondeur, un coussin en bois de 0m,003 d’épaisseur étant placé entre le verre et le rail ; la hauteur de chute fut portée successivement de 0m,30 à lm,65, 2ra,10, 3™, 75, 4m,50 et 6 mètres, sans qu’il se produisît de rupture ; le rail se brisa par cette dernière hatiteur, et comme la grue ne pouvait soulever le poids plus haut et qu’on ne pouvait employer un poids plus lourd, on prit un rail à section plus faible et le verre céda avec une hauteur de chute de 6 mètres. Une plaque de fonte de 0m,225 X 0m,225 X 0m,013, essayée dans les mêmes conditions se brisa pour une hauteur de chute de 3 mètres.

M. Bucknall propose de faire ces traverses en laitier de haut fourneau, d’après le procédé de M. Bashley-Brittain, combiné avec la méthode de trempe de M. Siemens. L’inventeur mentionne que les traverses placées sur le tramway North Metropolitan sont en service depuis six mois et que la voie a été traversée à angle droit par des charges de 15 tonnes remorquées par une locomotive; les traverses sont en aussi bon état dans ces croisements qu’aux autres endroits.

Budeqré (le la trempe du verre. Sa constatation. — L’élude delà trempe et de l’homogénéité des verres présente un intérêt scientifique quand il s’agit de choisir une matière pour la construction d’un objectif, et surtout pour la construction des appareils interférentiels. D’un autre côté, il peut être uuJe

dans l’industrie d’avoir un procédé rapide pour constater le degré de trempe des verres, afin d’éviter les cas de rupture spontanée qui se présentent quelquefois, même dans les grandes glaces.

On peut sans doute tailler des faces à peu près parallèles dans différentes directions, et examiner le verre avec un analyseur et un polariseur; mais cette méthode est longue et ne peut être appliquée que dans des cas très particuliers.

« Lorsque mon attention a été appelée sur ce sujet, dit M. Mascart dans sa communication à la Société de physique, séance de mars 1874, je me suis rappelé une belle expérience que j’avais vue dans le laboratoire de M. Coulier: une baguette de verre tordue en tire-bouchon était plongée dans de l’acide phénique rendu liquide par une petite quantité d’eau. La baguette était presque invisible par transparence directe ; on l’apercevait bien par un éclairage latéral, surtout à cause des fils et des défauts d’homogénéité du verre. Si un bloc de verre de forme quelconque et bien homogène était ainsi immergé dans un liquide ayant exactement la même réfrangibilité et la même dispersion, le verre disparaîtrait absolument. Ce phénomène a déjà été observé pour certains sels qui ont les mêmes propriétés optiques que les eaux mères dans lesquelles ils cristallisent. L’identité des propriétés optiques esta peu près réalisée pour le verre ordinaire et l’acide phénique; on voit seulement, sur les contours de l’objet immergé, une faible irisation qui tient aux spectres secondaires dus à la différence des dispersions.

d Si l’on veut maintenant étudier le verre d’une coulée de glaces, on en découpe un morceau que l’on plonge dans une cuve de verre, à faces parallèles, collée à la gomme et renfermant de l’acide phénique hydraté. En examinant la glace par la tranche on distingue immédiatement tous les fils qu’elle renferme. Pour observer la trempe, il suffit de polariser la lumière à 45 degrés de la lame et d’armer l’œil d’un analyseur.

» Si, l’analyseur étant orienté de manière à éteindre la lumière incidente, on interpose la cuve, on voit deux bandes noires parallèles à la surface de la lame et à peu près à égale distance du centre et des bords. Il y a donc dans toute la glace coulée et recuite par les procédés industriels deux couches dont la double réfraction, et, par conséquent, la trempe sont milles. Tout étant symétrique par rapport à la normale, la double réfraction des autres régions est évidemment comparable à celle d’un cristal à un axe dont l’axe de cristallisation coïnciderait avec la normale à la lame. Si l’on place entre la cuve et l’analyseur une lame de spath d’Islande perpendiculaire à l’axe et qu’on incline cette lame autour d’une normale à la glace, on voit les deux bandes noires se rapprocher du milieu. Il résulte de là que la double réfraction du verre étudié est négative dans la zone comprise entre les couches neutres, et positive dans les deux zones extérieures.

» On peut évaluer le degré de trempe en déterminant l’épaisseur de quartz nécessaire pour annuler la double réfraction. Plaçons par exemple, entre l’analyseur et la cuve, un compensateur à teintes plates, et supposons que ce compensateur soit au zéro, c’est-à-dire ne produise pas la différence de marche, lorsque la plaque mobile est au milieu de sa course. Dans ces conditions, les bandes noires ne sont pas déplacées; mais, si l’on fait glisser dans un sens ou dans l’autre la plaque mobile du compensateur, on voit les bandes noires marcher

vers le milieu ou vers les bords de la glace. Si le compensateur est gradué, ou obtientainsi la différence due à la trempe. L’expérience indique que les différences de marche produites par le milieu ou par les bords sont à peu près égales et de signes contraires, de sorte que la somme algébrique des doubles réfractions d’une pareille glace est sensiblement nulle. Une bonne glace de commerce de 10 à 13 millimètres d’épaisseur, donne ainsi, pour une longueur de 20 centimètres, une différence de marche qui varie entre 1/3 à 1/2 longueur d’onde. Si la trempe dépasse cette valeur et surtout si elle est irrégulière, le verre est médiocre et risque de se briser dans le travail du polissage. Le verre est tout à fait mauvais quand la différence de marche atteint une longueur d’onde. — Pour donner une idée de l’état moléculaire des verres trempés il est bon de comparer la double réfraction ainsi produite avec celle que l’on obtient par les actions mécaniques. — Brewster a reconnu depuis longtemps que le verre comprimé acquiert une double réfraction négative. Le milieu d’une glace est donc dans un état analogue à celui que produirait une compression normale ou une dilatation parallèle aux faces; les couches superficielles sont au contraire comparables à une lame de verre soumise à une traction normale. D’autre part, Wertheim a montré que la différence de marche produite par la pression ou la traction est proportionnelle à l’effort exercé dans les limites où le verre peut résister sans écrasement. Il résulte de là que, pour une lame taillée en parallélipipède rectangle, et comprimée sur deux faces opposées, la différence de marche due à une pression déterminée est indépendante de la longueur de cette lame, c’est-à-dire du chemin parcouru par le rayon lumineux, et en raison inverse de sa largeur: c’est ce que Wertheim a vérifié par de nombreuses expériences. Il a trouvé ainsi qu’avec le verre à glaces il faut une pression de 16G kilogrammes pour produire une différence de marche d’une longueur d’onde, pour une largeur de 1 centimètre; si l’on suppose que cette lame ait 20 centimètres de longueur comme celle dont j’ai parlé plus haut, cela correspondrait à une pression de 8k*l-,25 par centimètre carré, c’est-à-dire d'environ 8 atmosphères. Comme les glaces du commerce donnent une différence environ moitié moindre, il résulte que la couche centrale et les couches superficielles d’une pareille glace sont dans un état analogue à celui que produiraient une compression centrale et une dilatation superficielle de 4 atmosphères.

» Les larmes bataviques, qui sont un cas tout à fait excessif de trempe du verre, donnent des résultats bien plus remarquables. Une larme de 5 millimètres de diamètre environ, observée dans l’acide phénique, montre cinq ou six franges d’un grand éclat; c’est une expérience très facile à répéter, et la projection de ces courbes colorées avec la lumière de la lampe de Drummond est l’un des plus beaux phénomènes de la polarisation chromatique. La structure d’une larme batavique est complexe; mais, si l’on suppose la goutte parfaitement cylindrique, il est clair que la distribution des pressions dans l’étendue d’une section normale sera déterminée par une série de cercles concentriques. La différence de marche éprouvée par les deux composantes d’un rayon polarisé que parcourt une corde de cette section sera la somme algébrique des effets produits par les différentes couches séparément, et, en examinant le phénomène depuis le bord jusqu’au centre, on peut calculer le détail des actions en chaque

point; mais, sans faire aucun calcul, on peut dire qu’une larme hatavique est dans un état comparable à celui d’une plaque de verre de même longueur qui donnerait la même différence de marche. Or la pression nécessaire pour produire une différence de marche de cinq longueurs d’onde serait de 825 kilogrammes, et, si l’on suppose une longueur de 5 millimètres, la pression par centimètre carré sera de 1650 kilogrammes. L’état moléculaire d’une larme est donc analogue à celui que produirait sur une* lame de verre une pression d’environ 1600 atmosphères.

» Enfin, si l’on veut étudier des verres plus réfringents, tels que le cristal du commerce ou les flints d’optique, l’acide phénique ne convient plus; on aura recours alors cà un mélange de sulfure de carbone avec de l’alcool ou de la benzine. Le liquide ainsi obtenu n’a pas en général la même dispersion que le verre; on aperçoit alors des colorations très vives dues à des spectres secondaires; mais ces couleurs ne gênent guère pour l’observation que l’on a en vue. »

La réfraction est simple dans le verre ordinaire, double dans les verres refroidis rapidement ou comprimés. Les verres de plomb et de bismuth sont les plus réfringents. Les coefficients de réfraction de diverses variétés de verres, rapportés au vide, sont:

Diamant . 2,506

Cristal de roche . 1,547

Crown-glass I) — 2,52 . 1,534

Crown-glass D = 3,77 . 1,637

Verre de thallium D = 5,62. . . . 1,965

MM. Y. de Luyneset Feil ont étudié divers phénomènes se rapportant au verre trempé, nous reproduisons la communication faite à ce sujet à l’Académie des sciences, le 16 août 1875:

« La cassure des blocs et des plaques de verre trempé, de différentes formes et de diverses dimensions, présente de l’analogie avec celle des larmes bataviques par les circonstances dans lesquelles elle se produit et par la forme et l’arrangement des fragments provenant de la rupture du verre.

» En général, il n’est pas possible d’entamer un morceau de verre trempé à l’aide de la scie, du foret ou de la lime, sans que le verre trempé éclate à la façon des larmes bataviques. Cependant, dans quelques cas particuliers, il est possible de scier ou de percer le verre trempé sans déterminer sa rupture. Ainsi un disque peut être percé à son centre sans éclater; il se brise, au contraire, quand on le perce en tout autre point ou quand on le scie suivant un diamètre. Une plaque carrée de glace de Saint-Gobain trempée montre, lorsqu’on l’examine à l’aide de la lumière polarisée, une croix noire dont les branches sont parallèles aux côtés du carré. Il est toujours possible de scier la plaque suivant ces directions, sans qu’elle se brise. Mais en dehors de ces lignes, parallèlement ou transversalement à leurs directions, on ne peut pas parvenir à scier ou à percer la plaque sans la briser, comme cela peut se voir sur les nombreux échantillons que nous présentons à l’Académie.

» En regardant à la lumière polarisée les deux fragments provenant d’une

HENRIVAUX. — LE VERRE.

plaque carrée sciée en deux, on aperçoit des bandes noires et des franges colorées dont la disposition prouve que l’état moléculaire des fragments n’est plus le même qu’avant le sciage. En plaçant ces deux fragments directement l’un sur l’autre, les franges et les bandes noires disparaissent. En les superposant en sens inverse, les franges et les bandes noires prennentl’aspect qu’elles présenteraient avec une plaque d’épaisseur double. Ces faits montrent bien que tout est symétrique dans la plaque par rapport au trait de scie. On peut de plus eu conclure que, le verre trempé étant dans un état de tension semblable à celui qui existe dans les larmes bataviques, on pourra toujours le scier ou le percer toutes les fois que les fragments résultant de ces opérations pourront prendre un nouvel état d’équilibre stable. L’étude de la lumière polarisée permet d’indiquer la marche à suivre pour arriver à ces résultats. En dehors de ces conditions, le verre éclate à la façon des larmes bataviques. Dans le cas de rupture, les fragments sont toujours disposés symétriquement par rapport au point où l’équilibre a d’abord été rompu. Pour les blocs et les plaques d’une certaine épaisseur, il est extrêmement rare que la trempe soit la même sur les surfaces opposées. Ils se brisent alors en fragments plus ou moins réguliers provenant de l’action des différentes tensions produites par la trempe suivant des directions qui dépendent de la forme du verre et du mode de distribution de la trempe. Avec des plaques très minces, la trempe est plus uniforme, et, la tension étant plus forte suivant les petites dimensions, la brisure est plus régulière. Les fragments sont plus allongés, toujours symélriques par rapport au point qui a reçu le choc déterminant la rupture, et ils présentent souvent des effets de craquelé très remarquables.

» Le verre trempé ne diftere pas par son aspect du verre recuit; cependant on y observe plus fréquemment que dans ce dernier la présence de bulles qui atteignent parfois un volume considérable. Certains physiciens avaient pensé que ces bulles, qu’oit rencontre souvent dans les larmes bataviques, provenaient du retrait du verre intérieur après la solidification par la trempe de la couche extérieure. Ils admettaient que les espaces étaient vides de toute matière pondérable, et ils leur avaient même attribué la cause d’explosion des larmes. On avait cru aussi, ce qui est plus exact, que ces larmes, étant généralement obtenues avec du verre commun et mal affiné, on y retrouvait les bulles provenant de la mauvaise fabrication du verre servant à les préparer. Cependant, comme nous avions remarqué plusieurs fois de grosses bulles dans des blocs trempés de crown et de fiint, préparés et affinés avec beaucoup de soin, nous avons étudié de plus près les circonstances dans lesquelles elles se forment, afin d’en trouver la véritable cause.

» Et d’abord l’expérience montre que ces bulles se produisent presque subitement au moment de la trempe dans du verre en apparence homogène. Nous avons constaté ce faiten trempant des masses de fiint et de crown dans lesquelles, à première vue, ou n’apercevait aucune bulle. Cela se manifeste également dans les grosses boules eu verre de Saint-Gobain qui présentent cet aspect.

» Ces boules laissent dégager subitement, au moment de leur brusque solidification à l’air, des bulles assez nombreuses qui restent emprisonnées dans leur masse.

» En second lieu, lorsqu’on recuit ces verres, on reconnaît qu’après le recuit les bulles semblent avoir disparu ; mais, en se servant de la loupe, on aperçoit des bulles extrêmement petites à la place des bulles volumineuses qui existaient dans le verre trempé. Le même verre étant trempé de nouveau, les bulles reprennent par la trempe leur volume primitif.

» Nous avons pris un bloc de verre trempé présentant des bulles dont nous avons marqué la place; nous l’avons recuit pour pouvoir le scier. Nous avons séparé ainsi les parties qui contenaient des bulles de celles qui en étaient exemptes ; puis nous avons trempé de nouveau les différents fragments ainsi obtenus. Les bulles ont reparu dans ceux où elles se trouvaient déjà; mais nous ne sommes jamais parvenus à en produire dans les fragments au milieu desquels une première trempe n’en avait pas développé. Enfin nous mettons sous les yeux de l’Académie une baguette en verre mal affiné, dont une des extrémités a été plus fortement chauffée que l’autre. Cette baguette a été ensuite trempée. Il est facile de constater que, dans la partie la plus fortement trempée, les bulles présentent un volume bien plus considérable que dans la portion qui a été moins trempée.

» Ce sont donc les bulles extrêmement petites provenant des matières gazeuses retenues par le verre qui subissent, par le fait de la trempe, la dilatation énorme qui les amène au volume qu’on observe dans le verre trempé.

» Or, au moment où le verre se trempe, sa densité diminue et son volume augmente, comme cela aurait lieu sous l’influence d’une traction considérable exercée sur sa surface. C’est sous l’influence de cette traction, qui produit sur ces bulles gazeuses le même effet qu’une diminution de pression, qu’a lieu leur dilatation. Des bulles à peu près sphériques acquièrent ainsi un diamètre au moins douze fois plus grand, ce qui correspond à un volume au moins de dixsept cents à dix-huit cents fois plus considérable; et, par suite, si la loi de Mariotte est applicable dans ce cas, à une pression dix-sept cents à dix-huit cents fois plus faible. »