RECHERCHES EXPERIMENTALES SUR LES VERRES, PAR U. L. CREXET
La première série d'expériences donl M. L. Grenet rend compte a et faite en collaboration avec M. Chatenet. Le but de ces recherches était de déterminer les relations qui rattachent à la composition chimique du verre ses propriétés physiques les plus importantes au point de vue industriel : dilatation, ténacité, fusibilité et altérabilité.
Dans cette étude, une difficulté spéciale résulte de ce que les propriétés du verre ne sont pas, comme celles des corps cristallisés, entièrement définies par la composition chimique, la température et la pression.
Elles dépendent encore toutes, mais à des degrés divers, suivant la nature de la substance, du temps et aussi, comme pour les métaux, des tenions internes résultant des déformations antérieures.
Pour étudier l'influence de la composition chimique, il faut, autant «pi*?possible, rendre le temps et les tensions internes uniformes, ce qui e4 toujours difficile.
Dilatation. — On a cherché s'il n'existerait pas une relation simple entre la dilatation et la composition chimique, si cette propriété ne varie pas suivant une loi additionnelle comme la densité.
Pour élucider ce point, il fallait s'adresser, non à des verres industriels, toujours très complexes, ne permettant que des variations restreintes de composition, mais à des verres simples, préparés au laboratoire, avec dos proportions aussi différentes que possible de leurs éléments constituants, pour étudier la fonction dans toute l'étendue réalisable.
Les tableaux suivants donnent les résultats relatifs à différentes natures de verres :
Soude.
Na02Si0M.318 NaOGSiO* 924 NaOtSSiO1 734
YERRES SILICIQLES.
Potasse.
K03SiO* 1.350 KOoSiO* 1.126 K07SiOl 1.017
Plomb.
PbOSH)1 848 Pb02SiO*776
Ces résultats sont compatibles avec une loi additionnelle. Il n'en est pas de même des suivants :
TERRES BORIQUES
Soude.
Plomb.
Ltthine.
Na02BoO»
3PbO BoOM
LiO 3BoO*
Na02,5Bo08
PbO BoO3
LiO 4Bo08
Na05,13Bo03
PbO 2Bo03
LiO 5 BoO*
NaOd0,18BoO3
Pb02,5Bo03
LiOlOBoO*
Na016,83Bo08
Pb03 BoO3
BoOM
BoO3
BoO3!
Borate de zinc. !,5ZnOBo03 374
Verre blanc et acide borique. Verre a bon teilles et acide borique.
Verre blanc 847 Verre à bouteilles 659
Verre 70,7 ) V. à bouteilles. 85 )
BoO3 29,3 ) ™° BoO* 15 ) Gdl
Verre 57,2 ) tt-A V. à bouteilles. 75 > , , . ., .r,x
BoO» 42,8 » 570 BoO» 25 1 («vitrifie). . 600
Verre 38,59> Kn/S V. à bouteilles. 70) tAA ...<,,* 0^n
Verre 30,8 ) m V. à bouteilles. 50),,. .. ...
BoO' C9J2 { 653 BoO» 50 j (devitrifié). • «*
BoO* 4.414 BoO» 1.414
Tous ces coefficients doivent être multipliés par 108.
On voit que lorsqu'on fait varier d'une façon continue la proportion d'acide borique, la dilatation commence à décroître et croit ensuite pour tendre à se rapprocher de celle de l'acide borique pur, qui est très élevée et supérieure à celle de tous les verres. C'est ce qui explique comment, suivant les cas, l'acide borique peut être employé pour abaisser le cofficient de dilatation (couverte de Sèvres), on pour l'élever (émail pour métaux).
Les variations des proportions d'acide borique dans un verre ne peuvent pas être illimitées : elles sont plus ou moins grandes, suivant la nature des différents oxydes métalliques et la proportion de silice qui entre déjà dans le verre.
Un excès de base amène la dévitrification, c'est-à-dire la cristallisation de borates et de silicates définis; la quantité de base qui provoque la dévitrification dépend de la rapidité du refroidissement.
Un excès d'acide borique amène la séparation du verre dans le bain en deux couches dont la supérieure est de l'acide borique à peu près pur et l'inférieure le verre limite saturé d'acide borique.
Le tableau suivant donne ces limites pour différents verres :
Séparation Dévitrification
d'acide borique pour une quantité de BoO*
pour nue quaulité intérieure à
de BoO» -- ..
supérieure à Refroidissement lent. Refroidiss. rapide.
Acide borique et soude BoOa Na02Bo03 Na02BoO»
— lithine BoO» Li05Bo03 Li0 3Bo03
— chaux Ca03BoO» Tous. BoOM,5CaO
— magnésie. . . . 4Mg03BoO» » Tous.
— oxyde deplomb. Pb03BoO» Pb03BoO* 3PbOBo08
— oxyde de zinc. . BoOM,5ZnO Tous. BoO»i,5ZnO
Fusibilité. — En général, dans une même série, les anomalies de fusibilité correspondent à celles de dilatation, comme on le voit très nettement sur les borates, d'après les résultats suivants :
3PbO BoO» 445
PbO BoO» 460
PbO 2BoO» 585
Pb02,5BoO» 660
Pb03 BoO» 540
BoO* 430
HENFUVAUX. — LE VERRE.
