Verre borosilicate

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Une ampoule de verre borosilicate contenant du brome, scellée dans un cube de polyméthacrylate de méthyle.

Le verre borosilicate, verre borosilicaté ou verre à base de borosilicate représente une spécialité de verres supportant d'assez hautes températures. Ce type de verre présente une température de travail intermédiaire entre les verres traditionnels à base de soude et les verres cristal à base de plomb. Ces verres ont un faible coefficient de dilatation thermique et sont moins sensibles aux chocs thermiques[1]. Ils présentent en outre un bonne résistance chimique.

Avantages[modifier | modifier le code]

Ses qualités peuvent se résumer par les trois points suivants:

  • Verre neutre à haute résistance hydrolytique.
  • Verre dur à point de ramollissement élevé.
  • Verre peu dilatable résistant bien au choc thermique.

Composition[modifier | modifier le code]

  • 70 % à 80 % silice (SiO2)
  • 7 % à 13 % trioxyde de bore (B2O3).
  • 4 % à 8 % oxydes alcalins (Na2O; K2O)
  • 2 % à 7 % alumine (Al2O3)
  • 0 % à 5 % autres oxydes alcalins (CaO, MgO...)

Le verre "borosilicate" tire son nom des deux composés les plus abondants, la silice et les borates.

Propriétés thermiques[modifier | modifier le code]

Ce verre résiste bien aux chocs thermiques, même en forte épaisseur. Il peut être utilisé jusqu'à des températures de l'ordre de 1500 degrés.

.

Il est recommandé toutefois lorsque l'on atteint ces températures de surveiller soigneusement le refroidissement qui doit se faire lentement et progressivement, surtout si l'objet est épais.

Propriétés physiques[modifier | modifier le code]

Ce verre est rigoureusement élastique linéaire: il suit la loi de Hooke jusqu'à la rupture [réf. nécessaire]. Il résiste très bien à l'eau et à la plupart des produits chimiques, exception faite de l'acide fluorhydrique (HF), de l'acide phosphorique (H3PO4) et des solutions alcalines qui attaquent le verre, et ce d'autant plus facilement que la concentration de ces produits et/ou la température est élevée


Propriété Valeur Remarque
Index de réfraction en lumière orange (587 nm)
Nombre d'Abbe
Masse volumique Environ 10 % plus léger que le verre à vitre
Module d'Young
Nombre diélectrique relatif
Coefficient de dilatation Environ 40 % de la valeur du verre à vitre
Conductivité thermique Similaire au ciment
Capacité calorifique
Température maximale d'emploi 1500 degrés
Température de transition
Température de ramollissement

Utilité[modifier | modifier le code]

Ces verres ont connu un apogée technique entre 1920 et 1980, en particulier dans l'industrie chimique et les laboratoires scientifiques : en particulier, le miroir de 500 cm du télescope du CalTech au Mont Palomar a été coulé dans un verre borosilicate à faible dilatation par Corning entre 1934 et 1936[2].

Le verre borosilicaté est beaucoup utilisé dans l'industrie nucléaire. Dans ce cas, on fond les déchets radioactifs dans ce verre et on coule le tout dans des fûts d'acier inoxydable. Il est également employé comme composant principal des capteurs solaires thermiques à tube sous vide.

Nettoyage[modifier | modifier le code]

Le verre borosilicate, s'accommodant à de hautes températures, va aisément dans les appareils à laver la vaisselle et supporte les produits d'entretien les plus corrosifs.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Avantage technique appréciable pour leurs mises en œuvre, par exemple au chalumeau, et ne pas être contraint à des longs et progressifs recuits, voire à des maintiens drastiques à température.
  2. « Caltech Astronomy: History - 1908–1949 », Caltech,‎ ind. (consulté le 27 mai 2016)

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