ANNEXE 6 – FRACTURE DU VERRE
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FIG. A6.10. Influence schématique du facteur d’intensité de contrainte sur la vitesse de
croissance d’une fissure d’un verre dans un environnement réactif.
Formellement, puisqu’il s’agit d’une valeur obtenue à l’équilibre, γ e peut
être assimilée à l’énergie de surface du verre dans l’environnement
considéré.
Dans le cas des verres sodocalciques, [17], K Is et G s valent environ
respectivement 0,25 MPa.m
1/2 et 0,8 J.m
−2 . Il semble que, pour ce type
de verre, l’état d’équilibre de la fissure pour K I = K Is soit lié à l’apparition d’une couche désalcalinisée, produite par échange ionique entre le
sodium du verre et les ions hydronium provenant de l’environnement humide [17–19]. Il est frappant de constater que la valeur de γ e déduite de la
fissuration en milieu humide soit, pour certains verres, voisine de celle de
la tension superficielle du liquide (Chap. 2, Sect. 6). Il se peut que cette
proximité ne soit pas fortuite, car dans les deux cas l’état énergétique de
la surface est stabilisé.
Lorsque K I dépasse la valeur K Is , la fissure n’est plus en équilibre. Elle
commence par croître avec l’énergie élastique libérée. Puis la croissance
se trouve limitée par la vitesse de transport des molécules d’eau à la
pointe de la fissure et non plus par la valeur de K I .
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FIG. A6.10. Influence schématique du facteur d’intensité de contrainte sur la vitesse de
croissance d’une fissure d’un verre dans un environnement réactif.
Formellement, puisqu’il s’agit d’une valeur obtenue à l’équilibre, γ e peut
être assimilée à l’énergie de surface du verre dans l’environnement
considéré.
Dans le cas des verres sodocalciques, [17], K Is et G s valent environ
respectivement 0,25 MPa.m
1/2 et 0,8 J.m
−2 . Il semble que, pour ce type
de verre, l’état d’équilibre de la fissure pour K I = K Is soit lié à l’apparition d’une couche désalcalinisée, produite par échange ionique entre le
sodium du verre et les ions hydronium provenant de l’environnement humide [17–19]. Il est frappant de constater que la valeur de γ e déduite de la
fissuration en milieu humide soit, pour certains verres, voisine de celle de
la tension superficielle du liquide (Chap. 2, Sect. 6). Il se peut que cette
proximité ne soit pas fortuite, car dans les deux cas l’état énergétique de
la surface est stabilisé.
Lorsque K I dépasse la valeur K Is , la fissure n’est plus en équilibre. Elle
commence par croître avec l’énergie élastique libérée. Puis la croissance
se trouve limitée par la vitesse de transport des molécules d’eau à la
pointe de la fissure et non plus par la valeur de K I .