MEMOIRE MAGISTER THEME - Université Ferhat Abbas de Sétif

Chapitre 1 renforcement de verre
Donc le nouveau processus de renforcement emploie les deux étapes de l’échange ionique.
Pendant la deuxième étape certains des grands ions présents dans la première étape de l’échange
sont écartés, ce qui décale le maximum de contrainte de compression au dessous de la surface
[JILL 00]
Ainsi, le deuxième échange ionique réduit la contrainte de compression induite en surface par
le premier échange ionique et mène probablement à des contraintes résiduelles de tension (figure
1-12). Il a été constaté que quelque soit les précautions prises pendant le processus du renforcement,
et même si la couche obtenue contient un nombre appréciable des ions de potassium, il subsiste
toujours des contraintes de tensions résiduelles. Ce constat ne peut pas être expliqué uniquement par
la mécanique linéaire élastique de la rupture [GRIN 01].
1. EFFET DE LA TEMPERATURE ET LA DUREE DU TRAIITEMENT :
Aux basses températures (200°C à 250°C) la contrainte de compression maximale dans la
couche doublement échangée est égale ≈ 70% de celle obtenue dans la couche simplement
échangée. Cette différence est expliquée par la concentration en ions de potassium qui est moindre
dans la couche doublement échangée. Cependant, aux températures plus élevées (350 °C à 400°C)
l’effort de compression obtenu est de seulement ≈ 10 à 40% de celui d’une couche simplement
échangée. Ce résultat ne peut pas être dû uniquement au nombre réduit d’ions de potassium présent
dans la couche. La relaxation des contraintes à ces températures (point de ramollissement) pendant
l’échange doit jouer un rôle significatif. [VARN 77]
DUBIEL [DUBI 03], a montré l’effet de la température sure le double échange ionique réalisé
avant et légèrement après Tg. Il a constaté que l’échange ionique au-dessus de Tg est similaire à une
fusion d’un verre au potassium avec la même composition à ces températures se produit tout
simplement la relaxation structurale. Quand l’échange ionique est fait au-dessous de Tg, il y a
formation d’une couche en surface fortement résistante. Cette résistance est d’autant plus grande
que le degré d’échange ionique est important et la concentration en K + est élevée, il y a un
remplacement iso-structural .Si la température de l’échange ionique final est choisie au-dessus de
Tg les ions de potassium K+ diffusent en volume.
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