L’étude sur le renforcement du verre par la trempe chimique a conduit à conclure les points suivants :
Le traitement thermique de type recuit conduit à l'élimination des contraintes induites par les opérations de formage (soufflage, pressage, étirage, ….etc.) , ces contraintes sont diversement distribuées, elle sont liées à la variation des propriétés et provoquent le bris des objets au refroidissement.
Le traitement thermochimique de type simple échange ionique réalisé avec différents temps de maintient (2h, 20h, 50h) et de type double échange ionique avec les temps de maintient de 30min, 90min pour améliorer le verre sodo-calcique.
Une opération d’indentation instrumenté est utilisée pour déterminer le profile de contrainte induite par la trempe chimique et l’épaisseur de la couche compressive de l’échantillon trempé chimiquement.
On trouve que la longueur des fissures est de 103.4µm pour le verre recuit et égale de 60.3µm pour le verre renfoncé par trempe chimique avec un temps de maintien de 2h et égale de 52.85µm avec un temps de maintien de 20h , mais pas de fissures pour un temps de maintien de 50h.
Les valeurs de la dureté trouvée dans le verre recuit sont en général inferieurs à celle du verre trempé chimiquement pour les faibles charges, nous pensons que pour les charges élevées la couche mise sous contrainte par traitement peut être traversée par l’indenteur.
Les résultats montrent que le matériau trempé par le simple échange ionique est plus tenace que le matériau trempé par le double échange ionique ainsi que pour le verre qui a subit un recuit.
Le module d’élasticité diminue lorsque la concentration en potassium augmente dans le verre d’après la trempe chimique.
L’intensité de contrainte déterminée dans le verre trempé chimiquement est plus importante si le temps de maintien est long.
La durée de la première étape d'échange ionique a été montrée pour être importante en déterminant le degré de renforcement ; cependant, la durée de la deuxième étape détermine l'ampleur de la stabilisation des fissures.
Le profile de contrainte obtenu pour le simple échange ionique montre que le maximum de compression est en surface.
Le profil de contrainte obtenu pour le double échange ionique montre que le maximum de compression se translate de la surface à une certaine profondeur en dessous de la couche superficielle. Ce qui permet de stabiliser la propagation des fissures à une distance plus profonde.
Le double échange ionique produit remarquablement une multiple fissuration à la surface des échantillons.
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Thèse : Étude du renforcement du verre par le double échange ionique RESUME
La rupture fragile du verre est due à la présence des défauts à sa surface qui servent de point de concentration de contrainte.
Un traitement thermochimique de type échange ionique, simple et double réalisés avec différents temps de maintient, pour améliorer le verre silico-sodo-calcique.les longueurs des fissures diminuent si le temps du premier échange ionique est long. Le deuxième type d’échange assure la stabilisation de ces fissures en profondeur.
Une opération d’indentation instrumenté a été utilisée pour déterminer le profile de contrainte induite par la trempe chimique
Mot clé : fragilité, verre, contraintes, échange ionique, indentation instrumenté.
Thesis: study of reinforcement of glass by the double ion-exchange SUMMARY
Glass brittle fracture is due to the presence of the defects on surface that act as point of stress concentration.
Single and double thermochemical treatments of ion-exchanged were carried out with glass mechanical properties durations. the cracks lengths decrease with the single chemical treatment duration. The double treatment led to creaks stabilization in depth.
An instrumented indentation operation was used to determine the engineered stress profile induced by chemical strengthening
Key word: brittle, glass, stress, ion-exchanged, indentation instrumented.