Verresr et Céramiques - Notes de cours

Les Verres 4 - Les composants
On les nomme fondants car ils qui abaissent la température de fusion des oxydes
formateurs.
Ils sont habituellement plus volumineux (rayon ionique plus important) que les
formateurs de réseau, faiblement chargés et donnent des polyèdres de grande
coordinence. Leurs liaisons avec les atomes d’oxygène sont plus ioniques que celles
établies par les formateurs.
Ils peuvent avoir deux rôles structuraux bien distincts, soit modificateurs de réseau
vrais, soit compensateurs de charge.
- Les modificateurs de réseau vrais cassent les liaisons entre les polyèdres du
réseau vitreux provoquant une dépolymérisation de ce dernier. Ils transforment
alors les oxygènes pontants, qui lient deux éléments formateurs de réseau, en
oxygènes non-pontants, liés à un seul formateur de réseau. Ceci se traduit à
l’échelle macroscopique par une diminution du point de fusion et de la viscosité.
- Les compensateurs de charge quant à eux compensent une charge négative sur
un polyèdre formateur de réseau, par exemple BO4-, lui permettant d’être stable
dans cette configuration.
4.1.3. Intermédiaires
Les éléments intermédiaires ont différents comportements : certains de ces
éléments sont soit formateurs, soit modificateurs selon la composition du verre
tandis que d’autres n’auront ni l’une ni l’autre des ces fonctions mais un rôle
intermédiaire.
Les principaux éléments intermédiaires dans les verres d'oxydes sont l’aluminium Al,
le fer Fe, le titane Ti, le nickel Ni et le zinc Zn.
Les stabilisants modifient les propriétés physiques du verre atténuées par
l’adjonction du fondant.
4.2. Matieres Premieres
For practical and economic reasons, the high melting point and viscosity of silica is
reduced by adding sodium oxide (a flux) in the form of a carbonate and the sodiumoxygen
atoms enter the silicon-oxygen network, in accordance with their valency
states. These atoms are known as Network Formers. Other major constituents of
Flat Glass: Calcium and Magnesium enter the network structure as Network
Modifiers and the action of these modifiers is to make the structures more complex
so that when the components are melted together, in the cooling process, it is more
difficult for the atoms to arrange themselves in suitable configurations for
crystallisation to occur. In the glass making process, the cooling rate is arranged
such that viscosity increases and the mobility of the atoms is hindered thus
preventing arrangements and crystallisation from occuring.
H. Schyns S.4.2