Les verres les plus courants sont élaborés en refroidissant brutalement un bain d'oxydes fondus. Ces procédés de coulée de verre sont censés fournir des matériaux vitreux très homogènes et de grandes dimensions (10x10x3cm pour environ 1kg, voir figure). Mais sont-ils réellement si homogènes ? C'est ce qu'ont voulu vérifier les scientifiques du laboratoire Conditions extrêmes et
matériaux: haute
température et
irradiation (CNRS) et du laboratoire
Surface du
verre et interfaces (CNRS/Saint Gobain Recherche).
© Maxime Jacquemin
Dans le cadre d'une étude fondamentale sur les mécanismes de
diffusion dans le verre, ils ont étudié par
imagerie Raman des échantillons d'aluminosilicates de
sodium et de
calcium obtenus par ce procédé de coulée. Des images surprenantes ont révélé des volutes macroscopiques à la surface du verre, sortes d'inhomogénéités de surface, qui sont une
mémoire du processus de coulée et témoignent de l'histoire
thermique du verre.
En effet, au cours de la coulée, le jet de liquide se refroidit progressivement et tombe sur une surface à température évolutive: froide au début, puis de plus en plus chaude car le liquide fondu coule sur du verre en cours de refroidissement La
vitesse de refroidissement varie donc fortement au cours du processus et la structure du verre garde une
trace topologique de ces variations thermiques. Ces travaux, à retrouver dans le
Journal of Raman Spectroscopy, montrent également l'extrême sensibilité de l'imagerie Raman pour révéler de faibles inhomogénéités dans des structures vitreuses.
Référence:
M. Jacquemin, P. Simon, A. Canizarès, L. Hennet, C. Bessada, D. Skrelic, E. Gouillart & E. Burov.
High-sensitivity Raman imaging of the surface of casted glass plates
Journal of Raman Spectroscopy (2021)
https://doi.org/10.1002/jrs.6086