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.
Le verre est un matériau issu d'un mélange de sable siliceux, de chaux ou de soude porté à de très hautes températures (fusion). Le mélange devient transparent, fluide, puis après avoir refroidi, solide mais généralement fragile mais ça peut être aussi solide !
UN SOLIDE AUSSI DÉSORDONNÉ QU'UN LIQUIDE
Incontestablement, bien que fragile, le verre est un solide. Mais sa structure intime ne présente pas des arrangements réguliers comme dans un cristal.
Le verre est l'un des matériaux les plus polyvalents que l'humain ait créés. Le verre est principalement composé de sable, qui est constitué de dioxyde de silicium. Lorsque le sable est chauffé à très haute température (autour de 1700 °C), il devient liquide.
L'élément de base du verre est… le sable, ou plus exactement la silice fondue. D'ailleurs, on trouve du verre "naturel" qui se forme lors d'éruptions volcaniques. L'obsidienne, une roche noire et coupante, en est un exemple bien connu.
4/ matériaux minéraux
Ils sont durs, isolants électriques, ils résistent à la chaleur mais sont sensibles aux chocs. On les utilise pour fabriquer des bouteilles en verre, des briques, des assiettes…
Le plus fréquemment, le verre est constitué d'oxyde de silicium (silice SiO2) et de fondants, le constituant principal du sable. De manière scientifique, le verre est défini comme un matériau amorphe (c'est-à-dire non cristallin) présentant le phénomène de transition vitreuse.
Le verre est la seule matière minérale solide que l'on puisse produire à des dimensions et sous des formes quelconques tout en conservant sa transparence. - La transparence : mais il peut être opaque ou opalescent. - La dureté : seuls les diamants et le carbure de tungstène le rayent.
Un même objet, par exemple une bouteille, peut être fabriqué en verre, en matière plastique ou en aluminium. Un objet peut souvent être constitués de matériaux différents.
La préparation du lit de fusion
On appelle lit de fusion, le broyage puis le mélange de granulométrie homogène des différentes matières premières qui compose le verre. Le verre est un silicate complexe c'est à dire un réseau irrégulier de silice (sable) auquel on ajoute des agents modificateurs.
Bilan : le verre n'est ni liquide, ni solide ; son état est intermédiaire. Les physiciens le qualifient de matériau amorphe. Mais le verre continue toujours d'intriguer et est une des énigmes de physique non résolues à l'heure actuelle.
Le verre peut donc être qualifié de liquide figé (solide non cristallisé) obtenu après figement d'une matière surfondue dont la viscosité est extrêmement élevée. Rappel des trois états fondamentaux de la matière : L'état solide : Les molécules sont organisées et les liaisons entre elles sont fixes (cristallisation).
Le verre ne fond pas... C'est un liquide. En réalité en fonction de la composition du verre, surtout de son taux de fer, on observe toute une gamme de température d'amolissement, température à laquelle la pente de la courbe de viscosité/T° change.
Le verre est une matière fabriquée à partir d'un mélange de sable, de soude et de chaux chauffé à une température élevée pour le faire fondre, le rendre liquide. Contrairement à la plupart des autres substances que nous produisons, il ne se cristallise pas en refroidissant.
Matière transparente, dure et fragile que l'on fabrique à l'aide de sable et de potasse ou de soude.
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.
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.
Un objet (bouteille, chaise, table…) est fabriqué pour une fonction précise. les objets sont constitués par un ou plusieurs matériaux. On appelle matériau toute matière employée pour fabriquer des objets.
Parmi les matériaux ayant des caractéristiques électriques isolantes, le verre s'affirme comme un candidat idéal. Son utilisation est cependant conditionnée par la manière dont les contraintes mécaniques sont appréhendées.
Le verre est un matériau dit fragile. Soumis à une contrainte mécanique, par exemple une compression ou une flexion, il se déforme d'abord élastiquement, c'est-à-dire qu'il retrouve sa forme initiale lorsque la contrainte cesse d'être appliquée. Ces déformations sont très faibles, car le verre est très rigide.
Le verre trempé, la référence solidité
La structure du verre
Les atomes qui le composent sont distribués de manière totalement désordonnée, comme dans un liquide. Et pourtant ces atomes sont bien figés et immobiles, comme dans un solide. On dit que le verre est un solide amorphe.
Le verre : une matière noble très malléable et polyvalente.
Au-dessous de 750 °C, au contact de la silice, les cristaux de carbonate de sodium se déforment pour épouser la forme des cristaux de silice. Une réaction entre le sable et le carbonate de sodium (réaction de décarbonatation) est à l'origine de la formation de deux types de silicates de sodium.