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Résumé:

Les fissures de surface diminuent fortement la durabilité des verres. Une meilleure compréhension des mécanismes de guérison des fissures par traitement thermique pourrait permettre d'améliorer la durabilité des verres. Nous avons récemment analysé l'autoguérison de fissures générées par indentation dans des verres de silicate type verre à vitre par des traitements thermiques au-dessus de la transition vitreuse[1]. Deux types principaux d'évolution des fissures ont été observés : (1) soit un changement significatif de morphologie des fissures conduisant à une restauration du matériaux, (2) soit une simple fermeture des fissures sans restauration. Le type d'évolution des fissures est principalement dépendant de la viscosité du verre : elle favorise ou empêche les changements induits par les forces capillaires. Nous avons également montré que la teneur en eau du verre et que le degré d'hygrométrie de l'atmosphère du four avait une influence prépondérante sur le type de mécanisme de modification des fissures, puisque ces paramètres influence beaucoup la viscosité. Pour compléter cette étude, nous nous intéressons maintenant à d'autres compositions verrières : un verre de borosilicate, un verre de phosphate, ainsi que la face " étain " du verre à vitre. Ces nouveaux résultats confirment les mêmes types de modification des fissures par traitement thermique, mais mettent en évidence que l'influence de l'atmosphère du traitement thermique est très dépendante de la composition du verre, comme on pouvait s'y attendre. Ces résultats montrent également que l'oxydation ou la réduction de certains ions va changer drastiquement les comportements des fissures lors de la guérison. L'étain, en particulier, favorise la réticulation du réseau en s'oxydant et modifie donc la viscosité localement. Par ailleurs, les résultats concernant le verre borosilicaté indiquent une dépendance très faible visà vis de l'atmosphère du traitement thermique. Pour compléter l'analyse, nous nous sommes intéressés à la mesure de la tension de surface avec un appareil développé dans notre laboratoire. Ces mesures accompagnées de mesures de viscosité basse température nous permettent de confirmer nos hypothèses sur le changement de morphologie des fissures conduit par les forces capillaires. [1] R. Girard, A. Faivre, F. Despetis, " Influence of water on crack self-healing in soda-lime silicate glass" J. Am. Ceram. Soc., 94 [8] 2402-2407 (2011).