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LE VERRE
qu’à la suite d’un traitement thermique. Ce comportement peut s’interpréter formellement si l’on admet que le temps de retard λ c peut être plus
long après la décharge qu’au cours de la phase de charge. Cela signifierait
que la viscosité volumique varie avec la pression fictive. D’autres études
sont nécessaires dans ce domaine qui reste mal connu.
8. Viscosité non-newtonienne
Un fluide newtonien est un fluide dont la viscosité à température donnée
est constante, autrement dit sa vitesse de déformation ou d’écoulement
est toujours proportionnelle à la charge qui lui est appliquée. On a observé que certains liquides verrogènes s’écartent de ce comportement.
Ils font partie des substances rhéofluidifiantes : leur viscosité diminue
lorsque la vitesse de déformation (ou la contrainte) est très élevée. Ce
phénomène a été mis en évidence par diverses expériences d’étirage de
baguettes, de compression entre deux plans parallèles et d’essais de cisaillement entre un plan et un cône de grand angle. Un paramètre utile
pour étudier les fluides non-newtoniens est le nombre de Weissenberg
défini par :
w = τ 0 ˙
ε =
η 0
G
˙
ε
(A5.12)
où τ 0 est le temps de relaxation de la contrainte de cisaillement, η 0 la
viscosité aux faibles contraintes (ou viscosité newtonienne), G le module
de cisaillement et ˙
ε la vitesse de déformation. Le nombre de Weissenberg
w est un nombre qui caractérise la violence de la sollicitation. Il est égal
au rapport entre la contrainte et le module de cisaillement.
La figure A5.21 montre comment varie la viscosité d’un liquide sodocalcique en fonction de w, entre 538 et 810
◦ C [7]. On voit que dans ce
domaine de température η est environ cinq fois plus faible que la viscosité
newtonienne lorsque w = 10
−2 .
La question se pose de savoir si la rhéofluidité est un phénomène
perturbateur dans les opérations de formage, éventuellement à l’origine
d’instabilités et de casses au cours du fibrage, lorsque la viscosité newtonienne est de l’ordre de 10
2 Pa.s. Or, Gy et al. [18] ont montré expérimentalement que, dans le cas d’un silicate, il n’y a pas, dans ce domaine
de viscosité, d’effet non-newtonien mesurable.
Plusieurs modèles théoriques ont été proposés pour interpréter la viscosité non linéaire des verres [7, 19, 20]. Bottinga [20] a montré que l’effet
non-newtonien peut être prévu à partir de la théorie d’Adam et Gibbs (voir
Annexe A.2). mais d’autres travaux sont nécessaires pour aboutir à un
ajustement convenable avec l’expérience.
LE VERRE
qu’à la suite d’un traitement thermique. Ce comportement peut s’interpréter formellement si l’on admet que le temps de retard λ c peut être plus
long après la décharge qu’au cours de la phase de charge. Cela signifierait
que la viscosité volumique varie avec la pression fictive. D’autres études
sont nécessaires dans ce domaine qui reste mal connu.
8. Viscosité non-newtonienne
Un fluide newtonien est un fluide dont la viscosité à température donnée
est constante, autrement dit sa vitesse de déformation ou d’écoulement
est toujours proportionnelle à la charge qui lui est appliquée. On a observé que certains liquides verrogènes s’écartent de ce comportement.
Ils font partie des substances rhéofluidifiantes : leur viscosité diminue
lorsque la vitesse de déformation (ou la contrainte) est très élevée. Ce
phénomène a été mis en évidence par diverses expériences d’étirage de
baguettes, de compression entre deux plans parallèles et d’essais de cisaillement entre un plan et un cône de grand angle. Un paramètre utile
pour étudier les fluides non-newtoniens est le nombre de Weissenberg
défini par :
w = τ 0 ˙
ε =
η 0
G
˙
ε
(A5.12)
où τ 0 est le temps de relaxation de la contrainte de cisaillement, η 0 la
viscosité aux faibles contraintes (ou viscosité newtonienne), G le module
de cisaillement et ˙
ε la vitesse de déformation. Le nombre de Weissenberg
w est un nombre qui caractérise la violence de la sollicitation. Il est égal
au rapport entre la contrainte et le module de cisaillement.
La figure A5.21 montre comment varie la viscosité d’un liquide sodocalcique en fonction de w, entre 538 et 810
◦ C [7]. On voit que dans ce
domaine de température η est environ cinq fois plus faible que la viscosité
newtonienne lorsque w = 10
−2 .
La question se pose de savoir si la rhéofluidité est un phénomène
perturbateur dans les opérations de formage, éventuellement à l’origine
d’instabilités et de casses au cours du fibrage, lorsque la viscosité newtonienne est de l’ordre de 10
2 Pa.s. Or, Gy et al. [18] ont montré expérimentalement que, dans le cas d’un silicate, il n’y a pas, dans ce domaine
de viscosité, d’effet non-newtonien mesurable.
Plusieurs modèles théoriques ont été proposés pour interpréter la viscosité non linéaire des verres [7, 19, 20]. Bottinga [20] a montré que l’effet
non-newtonien peut être prévu à partir de la théorie d’Adam et Gibbs (voir
Annexe A.2). mais d’autres travaux sont nécessaires pour aboutir à un
ajustement convenable avec l’expérience.