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LE VERRE
FIG. A6.1. Résistance théorique à la décohésion de la liaison SiO 3 —O ; d’après [1].
Pour les verres contenant des modificateurs, on pourrait s’attendre,
selon ce type de modèle, à ce que la résistance mécanique varie en proportion du nombre d’oxygènes pontants contenus dans le verre. En réalité, Soules trouve par dynamique moléculaire un affaiblissement, par
rapport à la silice, plus important. Ce résultat, qui s’accorde avec l’expérience, peut être dû à la présence dans le réseau de micro-cavités qui
joueraient le rôle de concentrateur de contrainte.
1.2. Approche mécanique
Orowan [3] et Gilman [4] ont cherché à évaluer approximativement le
travail à fournir pour créer deux surfaces de fracture dans un solide en
éloignant deux plans d’atomes l’un de l’autre. On peut supposer que la
contrainte macroscopique σ (Fig. A6.2) entre ces plans d’atomes varie, en
fonction de leur distance r, de la même manière que la force interatomique F de la figure A6.1 : σ passe par un maximum puis décroît jusqu’à
ce que la distance entre les deux plans soit trop grande pour qu’il y ait
interaction entre eux. Pour simplifier le calcul, il est commode, comme l’a
proposé Gilman [4], d’adopter pour σ(r) une fonction sinus (Fig. A6.2) :
σ = σ m sin
2π (r − r 0 )
λ
où σ m est la contrainte maximale que peut supporter le solide avant la
fracture : c’est sa résistance à la décohésion.
LE VERRE
FIG. A6.1. Résistance théorique à la décohésion de la liaison SiO 3 —O ; d’après [1].
Pour les verres contenant des modificateurs, on pourrait s’attendre,
selon ce type de modèle, à ce que la résistance mécanique varie en proportion du nombre d’oxygènes pontants contenus dans le verre. En réalité, Soules trouve par dynamique moléculaire un affaiblissement, par
rapport à la silice, plus important. Ce résultat, qui s’accorde avec l’expérience, peut être dû à la présence dans le réseau de micro-cavités qui
joueraient le rôle de concentrateur de contrainte.
1.2. Approche mécanique
Orowan [3] et Gilman [4] ont cherché à évaluer approximativement le
travail à fournir pour créer deux surfaces de fracture dans un solide en
éloignant deux plans d’atomes l’un de l’autre. On peut supposer que la
contrainte macroscopique σ (Fig. A6.2) entre ces plans d’atomes varie, en
fonction de leur distance r, de la même manière que la force interatomique F de la figure A6.1 : σ passe par un maximum puis décroît jusqu’à
ce que la distance entre les deux plans soit trop grande pour qu’il y ait
interaction entre eux. Pour simplifier le calcul, il est commode, comme l’a
proposé Gilman [4], d’adopter pour σ(r) une fonction sinus (Fig. A6.2) :
σ = σ m sin
2π (r − r 0 )
λ
où σ m est la contrainte maximale que peut supporter le solide avant la
fracture : c’est sa résistance à la décohésion.