Pour fabriquer du verre, il faut 70 à 72 % de sable. Or, pour le faire fondre, il faut atteindre une température de 1 750 degrés. Ensuite, pour la baisser, on ajoute des fondants, comme la soude, la potasse ou la chaux. Le tout est mélangé à de l'eau et des débris de verre, puis enfourné à 1 550 degrés dans un four.
L'élaboration du verre proprement dite, au départ de trois matières premières de base naturelles et abondantes sur Terre : l'oxyde de silicium, l'oxyde de sodium et l'oxyde de calcium. La fusion a lieu aux alentours de 1500°C et l'affinage aux environs de 1400°C.
L'industrie utilise des mélanges de sable et de carbonates, qui existent à l'état fondu à environ 1 050 °C, mais si on n'élève pas plus la température, certains grains de sable ne fondent pas et créent des imperfections dans le verre.
Quel type de sable pour fabriquer du verre ? Apportez du sable de silice.
- Le Silice apportée sous la forme de sable fin très pur (≥ 99,6% de SiO2) ; - Le Calcin (verre recyclé cassé) : 10 à 90% des matières premières en fonction de la qualité recherchée. Ces agents vitrificateurs représentent 70 à 80% du verre.
Pour fabriquer du verre, il faut 70 à 72 % de sable. Or, pour le faire fondre, il faut atteindre une température de 1 750 degrés. Ensuite, pour la baisser, on ajoute des fondants, comme la soude, la potasse ou la chaux. Le tout est mélangé à de l'eau et des débris de verre, puis enfourné à 1 550 degrés dans un four.
SiO2 70 % ; Na2O équivalent soude 15 % ; addition nécessaire de fondants : par exemple CaO 10 % et oxydes métalliques divers 5 %.
Différentes matières premières sont nécessaires pour fabriquer du verre. Il s'agit principalement de sable, de soude et de chaux. Avant de les mélanger, ils sont soigneusement pesés. La bonne quantité de chaque matière première dans le mélange permet de fabriquer les meilleurs vitrages.
Le verre volcanique, ou obsidienne, se forme lorsque la chaleur intense d'un volcan fait fondre le sable. L'obsidienne, qui est dure, noire et luisante, a des bords tranchants lorsqu'elle se casse et peut être facilement travaillée pour faire bols, miroirs, bijoux, couteaux, flèches et pointes de lance.
Les grandes particules de sable sont arrêtées par le papier-filtre tandis que les molécules d'eau et les ions peuvent passer à travers le papier-filtre. Pour séparer le soluté, le chlorure de sodium, du solvant (l'eau), nous pouvons réaliser une évaporation ou une cristallisation.
Il faudra broyer les bouteilles et piler le verre avant de le passer dans un broyeur à jarres pour obtenir une très fine poudre. La poudre sera tamisée par un tamis de Mesh 200 – (attention, protégez-vous des poussières de silice par le port d'un masque FFP3).
Le cristal doit contenir du plomb
Le secret, c'est le plomb, permettant d'avoir un éclat bien supérieur, mais aussi offrant à la matière finie une plus grande souplesse pour sa taille. En règle générale, le cristal est composé de 50% de vitrifiant (sable), de 20% de potasse (fondant), et d'au moins 24% de plomb.
Il se compose d'un élément vitrifiant la silice, mélangé à des produits “fondants” (carbonate et sulfate de soude) et à des stabilisants (calcaire ou carbonate de chaux). Il s'obtient à une température de fusion de 1500°C.
@ -100°C, le sable ne fond pas mais est plus dure qu'a 20°C.
Remplissez de sable de plage (ou, à défaut, de sable de carrière, disponible en magasin de bricolage) une grande poêle en fonte (les poêles à revêtement anti-adhésif se rayent facilement) jusqu'à un centimètre maximum du bord. Chauffez la poêle à feu maximum. Mélangez de temps en temps pour bien répartir la chaleur.
Le verre existe déjà à l'état naturel depuis la nuit des temps sur la Terre, et un jour, l'homme a découvert la recette de sa fabrication. «Prends 60 volumes de sable, 180 volumes de cendre, 5 volumes de craie – et tu obtiens du verre».
- Le soufflage en manchon : produit dans l'Est et dans l'Europe centrale. C'est un cylindre de verre obtenu par l'allongement de la paraison cueillie par le verrier, puis fendu, ramolli et aplati. Ces procédés furent utilisés durant tout le Moyen Âge pour la fabrication des vitraux.
Le verre, à l'état pur, est du bioxyde de silicium. L'état vitreux est observé dans une matière si ses molécules sont toutes identiques tandis que leur distribution est désordonnée.
Découpe de verre au jet d'eau : La technologie de découpe au jet d'eau est une méthode d'usinage très efficace du verre. Elle permet de faire des tracés et des formes qui seraient irréalisables avec d'autres machines de découpe traditionnelles.
Fragment n°3 : Obsidienne
Le seul fragment de verre naturel, c'est elle ! L'obsidienne est une roche volcanique amorphe, et ce fragment provient de l'île sicilienne de Lipari, en Italie.
En France, l'art verrier s'est développé principalement en Lorraine, qui a vu naître de célèbres manufactures de verre et de cristal. Nathalie Helal nous présente deux d'entre elles, Lalique et Daum, symboles d'un savoir-faire millénaire, mais aussi de l'Art nouveau.
Avec le verre, c'est différent : il est composé d'atomes qui permettent aux rayons lumineux de circuler autour des électrons. C'est pourquoi le verre est perméable à la lumière visible. Sauf si l'on ajoute volontairement au verre certains types d'atomes qui absorbent les ondes d'une certaine couleur.
Selon Pline, le premier verre aurait été formé par accident par des marchands phéniciens en faisant un feu sur une plage environ 2000 an Av. J.C. N'ayant pas de pierre à disposition pour entourer le feu, ils auraient utilisé des briques de natrons qu'ils transportaient.
En refroidissant rapidement en surface, les minéraux n'ont pas le temps de grandir dans le magma et ils restent extrêmement petits, pas toujours bien cristallisés et même une partie du magma reste sous forme de verre.
Le verre est parfois appelé un liquide surfondu car il ne forme pas une structure cristalline, mais forme plutôt un solide amorphe qui permet aux molécules du matériau de continuer à se déplacer.