RECHERCHES EXPÉRIMENTALES SUR LES VERRES, PAR M. L. GRENET

La première série d'expériences dont M. L. Grenet rend compte a et faite en collaboration avec M. Chatenet. Le but de ces recherches était dt> 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 tensions internes résultant des déformations antérieures.

Pour étudier l'influence de la composition chimique, il faut, autant qu^ possible, rendre le temps et les tensions internes uniformes, ce qui e>t 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 desproportions 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.

Na02SiOM.318 Na06SiO* 924 NaOt2$iO* 734

VERRES SILICIQl'ES.

Potasse.

K03SiO* 1.350 KOoSiO* 1.126 K07SiO* 1.017

Plomb.

PbOSiO1 848 Pb02SiO,776

Ces résultats sont compatibles avec une loi additionnelle. Il n'en est pas de même des suivants :

TERRES BORIQUES

Soude.

Plomb.

Lithine.

Na02BoO»

3PbO BoO1 1

LiO 3 BoO*

Na02,olk>08

PbO KoO3

LiO 4BoOs

Na05,13Bo03

PbO 2Bo03

LiO 5 BoO*

NaO10,18BoO3

Pb02,5Bo03

LiOiOBuO*

Na016,83Bo03 1

Pb03 BoO3

BoOM

BoO3 1

BoO3!

Borate de zinc. !,5ZnOBo03 374

HENMVÀUX. — LE VERRE. 757

Verre blanc et acide borique. Verre a bouteilles et acide borique.

Verre blanc 847 Verre à bouteilles C59

Verre 70,7 ) V. à bouteilles. 85 )

BoO3 29,3 ) 6*° BoO3 15 $ G31

Verre 57,2 ) K„A V. à bouteilles. 75 ),,, .. .„ ,x

BoO3 42,8 î 57° BoO3 25 \ (devitnfto). . 600

Verre 38,59> Kaa V. à bouteilles. 70 > ... .. .P ..

BoO' 01,415 596 BoO3 30 ; (devitnfic). . 629

Verre 30,8 ) ÛKO V. à bouteilles. 50),,, .. .fl.v

BoO3 69,2 I 653 BoO3 50|(dévitnfié). . 858

BoO* 1.414 BoO3 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 croît 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* ■■ i

supérieure à Refroidissement lent. Refroidiss. rapide.

Acide borique et soude BoO3 Na02Bo08 Na02Bo03

— lithine BoO3 Li05Bo03 Li0 3Bo03

— chaux Ca03BoO* Tous. BoOM,5CaO

— magnésie. . . . 4Mg03BoO* » Tous.

— oxydedeplomb. Pb03Bo03 PbO'BoO3 3PbOBo03

— oxyde dezinc. . Bo03l,5ZnO Tous. Bo03l,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 BoO3 445

PbO BoO3 460

PbO 2Bo03 585

Pb02,5Bo03 660

Pb03 BoO3 540

BoO3 430

738 HERRIVÀCX. - LE VERRE.

Ténacité — Elle est importante à connaître pour tous les usages mécaniques du verre (bouteilles, tuyaux, toitures).

Les expériences faites antérieurement par divers savants donnent pour coefficient de résistance à la traction des résultats variant depuis 1 kilogramme par millimètre carré (flexion de longues verges) jusqu'à 30 kilogrammes (traction de fils fins).

D'après les premiers résultais obtenus, ces énormes écarts doivent être attribués à la diversité des modes d'essai (traction ou flexion), à la nature des éprouvettes essayées, mais surtout à la vitesse de mise en charge, la résistance diminuant quand la vitesse de mise en charge diminue.

Les expériences faites sur les baguettes et sur les plaques montrent que les écarts entre les divers modes d'expérimentation diminuent à mesure que la vitesse de mise en charge devient ptus lente, de telle sorte qu'il est permis de croire que l'accord se rétablirait avec une mise de charge infiniment lente.

Machine h découper les verres minces.

UENRIVAUX. — LE VËIUIE.

Presse automatique permettant de manier 3.S00 gobelet) pir doute heures de travail Un couroot d'eau refroidit el maintient a OPe température constante le noyau métallique qui sert à presser le «erra contra les parois du moule.