MEMOIRE MAGISTER THEME - Université Ferhat Abbas de Sétif

Chapitre 3 : Matériaux et procédure
expérimentale
La première trempe chimique a été réalisée en chauffant les échantillons de verre à une
température de 480°C, puis on les immerge dans un bain de sels fondu de nitrate de potassium
(KNO3), à la même température (dans le four) durant 2 h, 20h et 50h. En sortant les échantillons
du bain de KNO3, ils refroidissent dans le four avec une vitesse de 3°C/min.
Sur une partie de ces éprouvettes traitées une première fois, une deuxième trempe a été
réalisée dans un bain de nitrate de sodium (NaNO3) à une température de 480°C. Le maintien est
de 30 min pour les échantillons ayant subi une première trempe durant 2h et un maintien de 1h
pour les échantillons traités par simple échange ionique de 20h et de 50h.
Pour déterminer la dureté, la ténacité et le module de Young, nous avons réalisé des empreintes
d’indentation Vickers avec les différentes charges (1 à 10 N), et ce pour chaque état du verre.
Pour déterminer l’épaisseur de l’échange ionique, et connaître le module de Young pour
chaque profondeur, nous avons procédé par décapage chimique. On couvre toutes les faces de
l’éprouvette à l’exception d’une seule face avec de la silicone. Ensuite, nous pesons l’échantillon
couvert. Puis on plonge l’échantillon dans une solution d’acide fluorhydrique diluée (2 %) durant
un temps donné (1 min). La solution est agitée à l’aide d’un agitateur magnétique. Après avoir
retiré, lavé puis séché l’échantillon, nous renouvelons la pesée. La perte en masse, le volume de
l’échantillon, et la densité du verre nous permettent de remonter à l’épaisseur décapée. Nous
effectuons l’essai d’indentation puis on refait la même opération et ainsi de suite. Cette procédure
permet de déterminer le profil des contraintes et, de la dureté et du module élastique sur la couche
ayant subi l’échange ionique.
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