CHAPITRE 5 – LES COMPOSITIONS CHIMIQUES DES VERRES
179
sensiblement la résistance du verre au choc thermique et aux attaques
chimiques. En 1887, il proposa des manchons en verre borosilicate pour
les lampes Auer. Un peu plus tard, Corning développa un verre résistant
aux chocs thermiques pour les globes des lanternes des chemins de fer
US. Par rapport à un silicate alcalin, la composition retenue consistait à
remplacer une grande partie des alcalins par B 2 O 3 et un peu d’Al 2 O 3 . Le
coefficient de dilatation du verre de composition : 81 % SiO 2 , 12 % B 2 O 3 ,
2 % Al 2 O 3 , 5 % (Na 2 O + K 2 O) vaut 32.10
–7 K
–1 soit trois fois moins qu’un
verre sodocalcique. Cette propriété remarquable résulte de la faible proportion d’oxygènes non-pontants (Chap. 2, Sect. 1). Initialement, Corning
développa cette composition pour répondre au marché des séparateurs de
bacs d’accumulateur, mais plus tard, J. Littleton, dans cette société,
démontra l’intérêt de ce verre, baptisé Pyrex, en verreries culinaire et de
laboratoire.
Par suite de leur excellente résistance à la corrosion (Chap. 4,
Sect. 3.3), un autre grand domaine d’application des verres de borosilicate
concerne la chimie et la pharmacie. Les flacons en verre ne doivent pas
relâcher d’ions alcalins dans le liquide qu’ils contiennent, même en autoclave. Le « verre neutre », souvent utilisé en pharmacie, a pour composition
pondérale : 62 % SiO 2 , 12 % B 2 O 3 , 6 % Al 2 O 3 , 2 % BaO, 1 % ZnO et 10 %
(Na 2 O + K 2 O).
Dans les laboratoires de chimie, les calcinations sont souvent effectuées dans des tubes de combustion. Ces derniers doivent être constitués
d’un verre à T G élevé. Il s’agit d’un borosilicate dans la composition duquel
on a ajouté de l’alumine et des alcalino terreux et réduit le taux d’alcalins :
55 % SiO 2 , 8 % B 2 O 3 , 21 % Al 2 O 3 , 5 % CaO, 9 % MgO, 2 % Na 2 O. On obtient
ainsi un T G à 730 °C, à comparer à 560 °C pour le Pyrex.
Inversement, il existe des domaines d’application pour lesquels on a
besoin d’un verre fluide à haute température. C’est le cas de la laine d’isolation qu’on fibre à l’aide d’une filière centrifugeuse en alliage réfractaire
Ni—Cr dont la température ne peut excéder 1100 °C. Ce procédé de fibrage
nécessite une viscosité inférieure ou égale à 10
2 Pa.s. En outre, pour éviter
tout risque de cristallisation dans la filière, il faut que la température de
liquidus soit plus basse d’au moins 100 °C. Enfin, la fibre obtenue doit à
la fois être stable dans un milieu aqueux et se dissoudre dans les alvéoles
pulmonaires en cas d’inhalation. L’ensemble de ces conditions a conduit
à la fin des années quatre-vingts à une composition de borosilicate riche en
alcalins et contenant un peu d’alumine : 65 % SiO 2 , 2 % Al 2 O 3 , 8 % CaO,
2,5 % MgO, 17 % Na 2 O, 1 % K 2 O, 4,5 % B 2 O 3 . La solubilisation des oxydes
modificateurs et de B 2 O 3 fait apparaître un gel silico-alumineux instable
dans le fluide biologique [185].
Les dispositifs d’affichage par cristaux liquides qu’on utilise en grande
quantité pour les calculatrices, les ordinateurs portables et les écrans
179
sensiblement la résistance du verre au choc thermique et aux attaques
chimiques. En 1887, il proposa des manchons en verre borosilicate pour
les lampes Auer. Un peu plus tard, Corning développa un verre résistant
aux chocs thermiques pour les globes des lanternes des chemins de fer
US. Par rapport à un silicate alcalin, la composition retenue consistait à
remplacer une grande partie des alcalins par B 2 O 3 et un peu d’Al 2 O 3 . Le
coefficient de dilatation du verre de composition : 81 % SiO 2 , 12 % B 2 O 3 ,
2 % Al 2 O 3 , 5 % (Na 2 O + K 2 O) vaut 32.10
–7 K
–1 soit trois fois moins qu’un
verre sodocalcique. Cette propriété remarquable résulte de la faible proportion d’oxygènes non-pontants (Chap. 2, Sect. 1). Initialement, Corning
développa cette composition pour répondre au marché des séparateurs de
bacs d’accumulateur, mais plus tard, J. Littleton, dans cette société,
démontra l’intérêt de ce verre, baptisé Pyrex, en verreries culinaire et de
laboratoire.
Par suite de leur excellente résistance à la corrosion (Chap. 4,
Sect. 3.3), un autre grand domaine d’application des verres de borosilicate
concerne la chimie et la pharmacie. Les flacons en verre ne doivent pas
relâcher d’ions alcalins dans le liquide qu’ils contiennent, même en autoclave. Le « verre neutre », souvent utilisé en pharmacie, a pour composition
pondérale : 62 % SiO 2 , 12 % B 2 O 3 , 6 % Al 2 O 3 , 2 % BaO, 1 % ZnO et 10 %
(Na 2 O + K 2 O).
Dans les laboratoires de chimie, les calcinations sont souvent effectuées dans des tubes de combustion. Ces derniers doivent être constitués
d’un verre à T G élevé. Il s’agit d’un borosilicate dans la composition duquel
on a ajouté de l’alumine et des alcalino terreux et réduit le taux d’alcalins :
55 % SiO 2 , 8 % B 2 O 3 , 21 % Al 2 O 3 , 5 % CaO, 9 % MgO, 2 % Na 2 O. On obtient
ainsi un T G à 730 °C, à comparer à 560 °C pour le Pyrex.
Inversement, il existe des domaines d’application pour lesquels on a
besoin d’un verre fluide à haute température. C’est le cas de la laine d’isolation qu’on fibre à l’aide d’une filière centrifugeuse en alliage réfractaire
Ni—Cr dont la température ne peut excéder 1100 °C. Ce procédé de fibrage
nécessite une viscosité inférieure ou égale à 10
2 Pa.s. En outre, pour éviter
tout risque de cristallisation dans la filière, il faut que la température de
liquidus soit plus basse d’au moins 100 °C. Enfin, la fibre obtenue doit à
la fois être stable dans un milieu aqueux et se dissoudre dans les alvéoles
pulmonaires en cas d’inhalation. L’ensemble de ces conditions a conduit
à la fin des années quatre-vingts à une composition de borosilicate riche en
alcalins et contenant un peu d’alumine : 65 % SiO 2 , 2 % Al 2 O 3 , 8 % CaO,
2,5 % MgO, 17 % Na 2 O, 1 % K 2 O, 4,5 % B 2 O 3 . La solubilisation des oxydes
modificateurs et de B 2 O 3 fait apparaître un gel silico-alumineux instable
dans le fluide biologique [185].
Les dispositifs d’affichage par cristaux liquides qu’on utilise en grande
quantité pour les calculatrices, les ordinateurs portables et les écrans