Introduction au verre
Le verre est le nom donné à tous les corps amorphes obtenus par abaissement de la température d'une masse fondue indépendamment de sa composition chimique et de l'intervalle de température de solidification, qui par suite de l'augmentation progressive de la viscosité adopte les propriétés mécaniques d'un corps solide ". Le verre est le nom donné à tous les corps amorphes obtenus par abaissement de la température d'une masse fondue indépendamment de sa composition chimique et de l'intervalle de température de solidification, qui par suite de l'augmentation progressive de la viscosité adopte les propriétés mécaniques d'un corps solide ".
Le verre est fondu à une température comprise entre 1000 et 2000° C.
La structure microscopique du verre est comparable à celle d'un liquide dans lequel les différents constituants forment un réseau irrégulier sans ordre à longue distance. Le verre est également le nom donné à une masse fondue refroidie.
Matières premières
- Silice (70 à 72%)
- Chaux (10%)
- Soude (14%)
- Oxide/aluminia/magnesia (5%)
The substances are introduced in the form of quartz sand, soda and lime. 5% oxides such as magnesium and aluminium oxide are added to this mixture. These additives improve the physical and chemical properties of the glass.
Principaux groupes de verre
- Soude caustique
- Silicate de verre
- Verre de boro silicate
Principaux produits en verre
- Le verre plat (pour les applications architecturales ou automobiles)
- Récipients en verre/tubes en verre
- Verres spéciaux
- De fibres de verre
Procédé du verre plat
Le procédé du "float" fait référence à la fabrication de verre plat. L’utilisation de ce procédé est devenue commune dans les années 1960. Saint-Gobain installa sa première usine équipée d’un "float" à Pise en 1965. En théorie, quand le ruban de verre fondu sort du four, il passe dans un bain d’étain liquide. Résultat : le verre n’a besoin ni d’être poli ni façonné, ni meulé. Le verre est découpé directement sur la ligne de production.
Les principales caractéristiques du verre sont la transparence, la résistance à la chaleur, la résistance à la pression et à la rupture et la résistance chimique.
Propriétés mécaniques
Une vitre de 4 mm d'épaisseur pèse 10 kg/m2.
La dureté du verre flotté est établie selon Knoop. La base est la méthode d'essai donnée dans la norme DIN 52333 (ISO 9385).
La résistance à la compression définit la capacité d'un matériau à résister à une charge appliquée verticalement à sa surface.
Le module d'élasticité est déterminé soit à partir de l'allongement élastique d'une barre mince, soit en pliant une barre de section ronde ou rectangulaire.
La résistance à la flexion d'un matériau est une mesure de sa résistance à la flexion. Elle est déterminée par des essais de flexion sur plaque de verre selon la méthode du double anneau conformément à la norme DIN EN 1288-5.
Les principales caractéristiques du verre sont la transparence, la résistance à la chaleur, la résistance à la pression et à la rupture et la résistance chimique.
Propriétés thermiques
La conductivité thermique détermine la quantité de chaleur nécessaire pour traverser la section transversale de l'échantillon de verre flotté en une unité de temps à un gradient de température.
Contrairement aux corps solides de structure cristalline, le verre n'a pas de point de fusion défini. Il se transforme continuellement de l'état solide à l'état plastique visqueux. La plage de transition est appelée plage de transformation et, selon la norme DIN 52324 (ISO 7884), elle se situe entre 520°C et 550°C. La trempe et le pliage nécessitent une température supplémentaire de 100°C.
La chaleur spécifique (en joules) définit la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter de 1K la température de 1g de verre flotté. La chaleur spécifique du verre augmente légèrement au fur et à mesure que la température augmente jusqu'à la plage de transformation.
Il existe une différence dans le comportement de dilatation d'un corps sous l'effet de la chaleur entre la dilatation linéaire et la dilatation volumétrique. Pour les corps solides, la dilatation volumétrique est trois fois supérieure à la dilatation linéaire. Le coefficient de dilatation thermique du verre flotté est donné selon les normes DIN 52328 et ISO 7991.
Les principales caractéristiques du verre sont la transparence, la résistance à la chaleur, la résistance à la pression et à la rupture et la résistance chimique.
Propriétés optiques
Le verre présente plusieurs points forts en matière de propriétés optiques :
- Il peut être produit en panneaux de grande taille et homogènes.
- Ses propriétés optiques ne sont pas affectées par le vieillissement.
- Il est produit avec des surfaces parfaitement planes et parallèles.
Si la lumière d'un milieu optiquement moins dense (l'air) rencontre un milieu optiquement plus dense (le verre), le rayon lumineux est divisé aux interfaces de la surface. La mesure de la déviation détermine l'indice de réfraction. Pour le verre flotté, cet indice de réfraction est de n=1,52.
Les principales caractéristiques du verre sont la transparence, la résistance à la chaleur, la résistance à la pression et à la rupture et la résistance chimique.
Propriétés techniques
Résistance chimique contre
- Eau = classe 3 (DIN 52296)
- Acide = classe 1 (DIN 12116)
- Alcalins = classe 2 (DIN 52322 et ISO 695)
La surface du verre est affectée si elle est exposée pendant une longue période aux alcalis (et aux gaz ammoniacaux dans l'air humide) en conjonction avec des températures élevées. Le verre flotté réagit également aux composés contenant de l'acide fluorhydrique dans des conditions normales. Ceux-ci sont utilisés pour le traitement des surfaces en verre.
Essais d'usure
(DIN 52347 et ISO 3537) On évalue la diffusion de la lumière et la transmission de la lumière dirigée qui frappe la surface.
Pour le verre flotté est d'environ 1% (après 1000 cycles d'abrasion). L'augmentation de la diffusion de la lumière autorisée pour le verre de sécurité des véhicules (pare-brise) est de 2 % en Europe (ECE R43) et aux États-Unis (ANSI Z 26.1).
(DIN 52348 et ISO 7991). Pour cet essai d'abrasion par impact diagonal, 3 kg de sable d'une granulométrie de 0,5/0,71 mm sont versés sur la surface à tester, qui est inclinée à 45 y depuis une hauteur de 1600 mm. La mesure de l'usure est la densité lumineuse réduite (selon la norme DIN 4646 partie 2).
pour le verre flotté est d'environ 4cd/m2lux.
pour le verre flotté est d'environ 0,12N (test de résistance Mar).
Verre monolithique trempé
Applications
En général, toutes les fenêtres, à l'exception du pare-brise.
Type de verre
Verre clair, teinté et fortement teinté
Épaisseur standard : 3, 4, 5mm
Données spectrales : Voir le tableau ci-dessous pour les valeurs moyennes données pour une épaisseur de 3,15 mm.
Les tolérances dépendent des méthodes de production et de mesure. Pour des informations détaillées et d'autres épaisseurs, veuillez contacter Saint-Gobain Sekurit.
TL/RL : Transmission / réflexion de la lumière, type de lumière A, 2°, vue de jour 380-780 nm.
TE/RE : Transmission / réflexion d'énergie, Parry Moon, masse 2, 280-2500nm
TIR/RIR : Transmission / réflexion infrarouge, Lune de Parry, masse 2, 780-2500nm
TUV : Transmission UV, Schulze, ISO 9050, 280-380 nm
Pour plus d'informations sur les performances thermiques des vitrages Saint-Gobain Sekurit, voir le chapitre : Le confort thermique.
Propriétés physico-chimiques
- Densité 2500 kg/m3
- Dureté 470 HK
- Module d'élasticité 70 000 MPa
- Résistance à la flexion après trempe 100-120 MN/m2
- Chaleur spécifique 0,8 J/g/K
- Conductivité thermique 0,8 W/mk
- Coefficient de dilatation en température 9.10-6 K -1
Verre feuilleté
En 1909, un chimiste français, Edouard Benedictus, invente le verre feuilleté et le nomme "Triplex". Le procédé consiste à coller deux feuilles de verre à l'aide d'une feuille de plastique transparent, produisant ainsi un verre de sécurité. Si le verre est brisé par un impact, le plastique retient les fragments. Le procédé est utilisé pour les pare-brise des automobiles, mais il peut également être appliqué pour les panneaux latéraux et arrière laminés et les toits.
Applications Obligatoire pour les pare-brise et disponible pour le reste de la voiture. En cas de choc ou d'impact, le verre se fissure en forme de toile d'araignée.
Propriétés de matériau
- Dureté 470 HK
- Indice de réfraction 1,52
- Résistance à la température Au moins 96 heures à 90°C
Plus généralement, tout le verre feuilleté répond à toutes les exigences légales et OEM concernant la durabilité contre la chaleur, les UV, l'humidité,.....
Procédé de fabrication du verre feuilleté
Les vitres automobiles sont généralement fabriquées en verre feuilleté pour les pare-brise et en verre trempé pour les panneaux latéraux et les panneaux arrière. Le verre feuilleté peut également être utilisé pour les panneaux latéraux et les panneaux arrière, principalement pour améliorer la sûreté et la sécurité.
