VISUALISATION DE LA TRANSFORMATION DU SABLE EN VERRE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Comprendre en détail comment des poudres deviennent un verre lorsqu'on les chauffe à des températures de l'ordre de 1 000 à 1 500 0C afin d'améliorer les procédés de fabrication, tel est le but d'une étude menée par des chercheurs du laboratoire SVI (surface du verre et interfaces), une unité de recherche commune du C.N.R.S. et de Saint-Gobain installée à Aubervilliers dans la région parisienne. L'originalité de l'approche est d'utiliser une technique d'imagerie 3D par tomographie X, grâce aux puissantes lignes de lumière du synchrotron européen (l'E.S.R.F., European Synchrotron Radiation Facility) de Grenoble. Les chercheurs ont étudié un mélange proche de celui utilisé pour fabriquer le verre à vitres, composé de deux tiers de sable de silice et d'un tiers de carbonates de sodium et de calcium. Le faisceau de rayons X délivré par le synchrotron a permis d'obtenir toutes les quinze secondes une image en 3D de la réaction en cours, avec une résolution spatiale de l'ordre du micromètre. Ainsi, l'équipe d'Elin Sondergard a pu observer les contacts qui s'opèrent entre les éléments présents avant la transformation de matériaux granulaires en verre fondu. Ces images ont révélé l'importance des contacts entre grains d'espèces différentes, qui déterminent si les réactions menant à la production du verre liquide se produisent ou au contraire produisent des défauts cristallins. Dans leur article publié en mai 2012 par The Journal of the American Ceramic Society, les chercheurs insistent sur l'importance de la haute réactivité du carbonate de sodium à l'état solide : sa grande mobilité avant la fonte des matériaux favorise les réactions en augmentant le nombre de contacts avec les autres grains. À long terme, on espère que de tels travaux permettront de trouver des procédés de fabrication plus rapides et moins gourmands en énergie.

Visualisation de la transformation du sable en verre

Visualisation de la transformation du sable en verre

photographie

Dans cette visualisation de la transformation du sable en verre, on peut observer les réactions entre un grain de carbonate de sodium (rouge) et deux grains de sable de silice (bleu et jaune) à différentes températures, sous deux angles différents. Ces réactions produisent des silicates de... 

Crédits : The American Ceramic Society

Afficher

—  Bernard PIRE

Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

Classification

Pour citer l’article

Bernard PIRE, « VISUALISATION DE LA TRANSFORMATION DU SABLE EN VERRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 novembre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/visualisation-de-la-transformation-du-sable-en-verre/