VITREUX ÉTAT

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Température et variation de volume

Température et variation de volume
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Verre de silice SiO2

Verre de silice SiO2
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Verre de silicate

Verre de silicate
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Verre de fluorure

Verre de fluorure
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin


Structure des verres

Nous présenterons, pour commencer, un ensemble de données définissant les structures des verres d'oxydes. Puis nous étendrons ces conclusions à des verres non traditionnels dans lesquels l'oxygène est remplacé par un autre non-métal tel que S, Se, Te ou F. Les verres d'oxydes sont constitués d'un réseau tridimensionnel formé par les atomes d'oxygène et les atomes d'un semi-métal A, tels que Si, Ge, B, P, As... Contrairement aux réseaux tridimensionnels et périodiques des produits cristallisés, les réseaux des produits vitreux ne sont pas réguliers, et l'absence de périodicité qui les caractérise les rend peu compacts avec, en leur sein, des espaces vides ou lacunes. Dans ces lacunes sont insérés divers cations Bn+, tels que Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Fe3+, etc.

Les atomes A, qui forment avec l'oxygène les réseaux vitreux tridimensionnels, sont appelés formateurs. Les cations Bn+ situés dans les lacunes de ces réseaux sont appelés modificateurs.

Dès 1932, William Zachariasen a formulé un ensemble de règles, qui furent reprises et précisées une dizaine d'années plus tard par Bertram Warren. Ces règles, qui eurent une grande influence sur les recherches concernant les verres, peuvent être décrites de la façon suivante :

– Les atomes formateurs A sont relativement petits. Ils ne peuvent donc être entourés que par un petit nombre d'atomes d'oxygène : trois pour le bore ou l'arsenic, quatre pour le silicium et le germanium. Ces nombres représentent la coordinence de l'atome formateur A.

– Les atomes d'oxygène forment, autour de l'atome formateur A, des motifs structuraux caractéristiques : triangle pour la coordinence 3, tétraèdre pour la coordinence 4. Ces motifs préexistent dans l'état cristallisé. Dans les verres, ils ne sont jamais réguliers et présentent donc des distorsions plus ou moins grandes au sein d'un même réseau. Ce sont les unités structurales constitutives du réseau vitreux, désignées par (AOn), où n est la coordinence de l'élément formateur.

– L'atome d'oxygène ne peu [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 8 pages



Écrit par :

  • : professeur à la faculté de pharmacie de Paris, université René-Descartes, correspondant de l'Institut, membre de l'Académie de médecine

Classification


Autres références

«  VITREUX ÉTAT  » est également traité dans :

INTERFACES

  • Écrit par 
  • Simone BOUQUET, 
  • Jean-Paul LANGERON
  •  • 8 284 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Solidification »  : […] Lorsqu'on refroidit un liquide, la mobilité des atomes diminue. Cela peut s'effectuer progressivement, le liquide devient alors pâteux (sa viscosité augmente), puis solide. Il n'y a pas de discontinuité dans la transformation, et les molécules conservent à l'état solide le désordre de l'état liquide : c'est l'état amorphe ou vitreux. Il existe peu de matériaux amorphes à l'état naturel (obsidienn […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interfaces/#i_43196

MACROMOLÉCULES

  • Écrit par 
  • Michel FONTANILLE, 
  • Yves GNANOU, 
  • Marc LENG
  •  • 13 783 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Quatre régions de viscoélasticité en fonction de la température »  : […] Si l'étude du comportement des solutions de fluides polymères est déterminante pour la connaissance des caractéristiques moléculaires d'un échantillon, pour sa mise en forme, pour sa rhéologie ou encore pour la réalisation de quelques applications bien ciblées, il est aussi essentiel de cerner les propriétés des polymères à l'état solide pour pouvoir les utiliser comme matériaux. À une températur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/macromolecules/#i_43196

MOLÉCULE

  • Écrit par 
  • André JULG
  •  • 4 309 mots

Dans le chapitre « Les cristaux moléculaires et macromoléculaires »  : […] Revenons aux monocristaux de structure régulière bien définie. Deux situations peuvent se présenter. La plus simple est celle où l'arrangement périodique porte sur des entités identiques aux molécules présentes dans le liquide, suffisamment éloignées les unes des autres pour qu'on puisse considérer le cristal comme un empilement ordonné de ces molécules de base. En particulier, les caractéristique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/molecule/#i_43196

TRANSITION ORDRE-DÉSORDRE

  • Écrit par 
  • Hubert CURIEN
  •  • 4 690 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Désordre topologique »  : […] Quel que soit le type de désordre réticulaire envisagé ci-dessus, les structures décrites étaient caractérisées par la conservation, même dans l'état désordonné, d'une matrice régulière triplement périodique. Le désordre dit topologique est de toute autre nature. Sa description est centrée sur la considération de l'état liquide ou de l'état vitreux et non plus de l'état cri […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/transition-ordre-desordre/#i_43196

VERRE

  • Écrit par 
  • Pierre PIGANIOL, 
  • Micheline PROD'HOMME, 
  • Aniuta WINTER
  •  • 12 529 mots
  •  • 6 médias

Les verres constituent un ensemble extrêmement varié de produits dont les propriétés sont innombrables. Celles-ci dépendent fortement des traitements subis, thermiques notamment. Leur mise au point résulte aujourd'hui des progrès des connaissances théoriques sur la structure des matériaux. La caractéristique de tous les verres rencontrés est leur isotropie due à leur nature amorphe, non cristal […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/verre/#i_43196

Voir aussi

Pour citer l’article

Jean FLAHAUT, « VITREUX ÉTAT », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 10 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/etat-vitreux/