Conférences Scientifiques

La conférence du 17 novembre 2021 en replay !



Conférence du mercredi 17 novembre 2021

Cette année la conférence du mercredi 17 novembre pour tous les candidats aura pour thème :

Le verre : un matériau vieux comme le monde et domestiqué par l’homme

Conférencier:

Christophe Rapin, Professeur des Universités, enseigne la chimie du solide à la Faculté des Sciences et Technologies et la Faculté d’Odontologie de Nancy. Chimiste de formation, ses activités de recherche, au sein de l’Institut Jean Lamour, sont consacrées à la réactivité des solides et notamment les interactions verre fondu/matériaux. Il est Président du Réseau Verrier Lorrain, Révelor, depuis 2015 et directeur du département de chimie à la FST depuis 2018.

Descriptif :

Le verre accompagne depuis longtemps l’histoire humaine. Depuis plus de 100 000 ans, il est utilisé pour fabriquer des armes, des bijoux, des instruments ou encore pour la construction de bâtiments. Ces diverses applications sont possibles grâce aux multiples propriétés du verre, qui prises individuellement, peuvent être observées dans d’autres matériaux mais qu’il est le seul à pouvoir associer. La recherche nous montre que nous sommes loin d’avoir exploré toutes les utilisations possibles du verre, et par conséquent, il restera un des matériaux les plus utilisés et les plus prometteurs dans les décennies à venir.

Si on doit définir un verre, on peut considérer ce matériau comme un liquide figé. La structure d’un verre à l’échelle atomique est similaire à celle d’un liquide. Il n’existe donc aucun ordre à grande distance. La différentiation entre solide cristallisé et solide vitreux s’effectue au refroidissement. A la température de fusion (ou cristallisation) Tf, le liquide devient solide ce qui se traduit par une mise en ordre des atomes. Dans le cas d’un liquide suffisamment visqueux à Tf, un refroidissement rapide peut permettre la formation d’un liquide en surfusion. Les atomes n’ayant pas le temps de s’arranger les uns par rapport aux autres, les cristaux n’apparaissent pas. De nombreuses substances sont vitrifiables, comme les éléments soufre, phosphore, les oxydes tels que la silice, les oxydes de germanium, de bore, les phosphates… Les matériaux vitreux voient leur viscosité augmenter régulièrement avec le refroidissement ce qui permet au verre d’accepter quasiment toutes les mises en forme possibles. Il peut être, coulé, moulé, injecté soufflé, étiré, laminé, soudé… et usiné, alors que ses homologues céramiques, sont, pour la plupart, uniquement frittés, et usinés. …

L’exposé est focalisé sur les verres silicatés qui sont les plus couramment utilisés. En 2016, la production mondiale de verre atteignait 140 millions de tonnes, dont plus de la moitié était du verre plat. Selon leurs usages, ces verres ont des compositions des propriétés, des formes et donc des modes de production différents. Toutefois, plusieurs étapes se retrouvent dans tous les procédés verriers : pesées des matières premières, fusion, affinage, mise en forme, recuit… Parmi les procédés de mise en forme, certains sont séculaires et d’autres font appel à de la haute technologie. Dans le procédé de fibrage du verre, le verre fondu se déverse en continu à haute température dans une assiette de fibrage chauffée au voisinage de 1100°C et tournant à très grande vitesse (environ 2000 tr/mn). La paroi externe est une couronne percée de milliers de trous calibrés par lesquels des fibres sont expulsées sous l’action de la force centrifuge. L’élaboration du verre plat (vitrage) se fait par le procédé de flottage (float glass). Le verre en fusion est coulé sur un bain d’étain fondu. La différence de densité des deux matières et leur immiscibilité permettent à l’une de flotter sur l’autre. Sous l’effet de son propre poids, le verre s’étale et se stabilise en une feuille continue aux faces planes et parallèles. A la sortie du four (longueur moyenne d’une unité : 400 m), une glace de 6 m de large est obtenue avec une surface exempte de défaut.

Conférence  “ondes gravitationnelles” – décembre 2020

par J. Eugène de l’université de Lorraine

 

Conférences de clôture de l’édition 2021 

par J. Eugène de l’université de Lorraine