Verre, le matériau

Le verre est l'un des matériaux les plus anciens utilisés par l'homme. Né de la rencontre du sable et du feu, ce corps brillant et transparent possède un comportement visqueux, à qui il doit son incomparable aspect et ce mélange de dureté et d'élasticité. On ne peut s'intéresser au verre sans parler de sa structure et de ses multiples constituants dont les proportions déterminent ses propriétés.

Du soufflage au formage industriel, la fabrication du verre a connu maintes évolutions techniques. Au cours des derniers siècles, la technologie float et les progrès dans les méthodes de mise en forme ont contribué à l'obtention d'un verre à faible coût et donc à son immense popularité.

Devenu vitrages, bouteilles, vitrocéramiques, art de la table, le verre est immanquablement inscrit dans notre vie moderne.

De nos jours, le verre s'impose dans la plupart des technologies de pointe, il trouve des applications dans l'informatique, l'énergie, la téléphonie, l'aéronautique. Et dans bien des domaines, il n'est pas prêt d'être supplanté.

Au sens le plus étroit du terme, le verre est un corps brillant, transparent, obtenu par fusion simultanée de la silice (sable, quartz...) et d'un oxyde alcalin ou sel.

Cette définition est loin d'être suffisante, il est effectivement opportun de souligner le comportement visqueux de ce matériau. Pour être précis, le verre qui peut être désigné sous la forme d'un liquide sous-refroidi figé, est un produit minéral, obtenu par fusion et solidification, sans cristallisation, c'est-à-dire lors d'un refroidissement suffisamment rapide. Ce matériau solide non cristallin, qui présente le phénomène de transition vitreuse, illustre à la perfection ce qui est appelé l'état vitreux.

Contrairement aux corps solides minéraux dont la structure est rigoureusement ordonnée, le verre se caractérise par une structure désordonnée, semblable à celle des liquides, tout du moins sans ordre atomique à grande distance. D'ailleurs, issu directement du liquide, le verre conserve un grand nombre de propriétés de ce dernier. Les caractéristiques de son réseau atomique lui confèrent, à l'échelle macroscopique, une grande homogénéité et une totale isotropie (répartition uniforme dans les trois directions). Il possède la transparence aux rayonnements car il a peu d'électrons libres pour résonner. Il peut accepter de larges variations de composition chimique sans règle de stœchiométrie. Il joue, en quelque sorte, vis-à-vis de chacun de ses constituants le rôle de solvant. Enfin, du point de vue mécanique, le verre possède à la température ambiante le comportement d'un solide fragile idéal. Son élasticité est parfaite et sa dureté est appréciable. Peu sensible aux agents atmosphériques,...