Brevet FR2724647A1 — publié le 19960322

La présente invention a pour objet un nouveau verre transparent obtenu à partir d'un mélange d'oxydes. Un verre transparent de qualité, c'est-à-dire présen- tant une bonne résistance, est constitué de silice et d'un certain nombre d'oxydes. Un tel verre peut par exemple présenter la composition suivante, les chiffres représentant des valeurs en pourcent du poids total: SiO2 71 B203 0,3 Na20 13,5 K20 0,3 Li20 0,1 CaO 9,5 MgO 0,9 BaO 1,1 ZnO 0,3 A1203 2,3 TiO2 0,03 Fe203 0,02 S03 0,15 CeO2 0,10 L'invention a pour but d'augmenter la résistance du verre à la rupture. A cet effet on a tout d'abord songé à augmenter la pro- portion d'oxyde de titane. Or, selon l'homme de l'art, c'est-à-dire les verriers, une augmentation de la pro- portion d'oxyde de titane de 0,03% à 0,08% par exemple, devait forcément amener le verre à "trancher" c'est-à- dire à devenir translucide ou opaque ou tout au moins présenter des taches. Or, contrairement à ce préjugé, il s'est avéré que la proportion d'oxyde de titane pou- vait être augmentée beaucoup plus sans que le verre tranche. On a par ailleurs augmenté très sensiblement la propor- tion d'oxyde de magnésium et ajouté de l'oxyde de zir- conium, dans la proportion d'environ 1%, oxyde qui n'avait pas été utilisé jusqu'ici. Par ces mesures, il a été possible d'obtenir un verre parfaitement transpa- rent dont la résistance à la rupture est d'environ 1,5 fois supérieure a celle des verres connus. Le verre selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir d'un mélange d'oxydes présentant la composition suivante, exprimée en pourcent du poids total: SiO2 65 à 73 B203 5 à 8 Na20 4 à 8 K20 0,2 à 0,7 Li20 1,5 à 2,5 CaO 5 à 8 MgO 2 à 5 ZnO 1,2 à 3 A1203 2,5 à 4 TiO2 0,3 à 0,8 ZrO2 1,1 à 2, 5 Fe203 0,01 à 0,03 S03 ou anion équivalent 0,15 à 0,30 CeO2 0,1 à 0,2 Ces compositions ont prouvé qu'elles évitaient un "démixage" du verre. Exemple Un verre a été réalisé à partir de la composition sui- vante, toujours exprimée en pourcent du poids total: SiO2 70,30 B203 5,00 Na20 6,10 K20 0,4 Li20 2,1 CaO 8,7 MgO 3,3 ZnO 1,1 A1203 3,4 TiO2 0,4 ZrO2 1,1 Fe203 0,01 S03 0,20 CeO2 0,1 On remarquera l'absence d'oxyde de baryum présent dans la proportion de 1,1% dans le verre de base du verrier. Une série de mesures de rupture a été effectuée selon le mode ISO 5014 avec des éprouvettes de 120 x 20 x 10 mm. Pour le module de rupture, les mesures ont donné une valeur moyenne de 79,0 MPa. Les mêmes mesures exé- cutées avec un verre obtenu par la préparation selon l'art antérieur définie dans l'introduction ont donné une valeur moyenne de 51, 3 MPa. L'augmentation de la résistance à la rupture est donc de l'ordre de 54%. Les mesures ont été menées au laboratoire d'essai de la Société Française de Céramique. Les déterminations des modules des différents verres testés ont été réalisées en flexion trois points sur une presse de 10 kN avec une précision de l'ordre de 0,1 N et une montée en charge de 150 MPa par mn. Cette augmentation de résistance permet soit de réali- ser des verres plus résistants, notamment des verres à vitres, soit de réaliser des verres plus minces présen- tant la même résistance que les verres actuels, ce qui permet par exemple de confectionner des bouteilles plus minces et par conséquent plus légères. Un tel gain de poids constitue non seulement une économie de matière à la fabrication, mais surtout une économie de poids lors de la manutention et du transport, ce qui se traduit par une importante économie d'énergie. Cette économie se retrouvera dans tous les conditionnements en verre pour lesquels il n'y a pas lieu d'augmenter la résis- tance, par exemple la parfumerie. Le S03 peut être remplacé par un anion équivalent tel que N03, P03, P04, C10, dans la mesure de leur stabili- té physico-chimique autorisée. REVENDICATION Verre transparent obtenu à partir d'un mélange d'oxydes, caractérisé en ce que le mélange d'oxydes présente la composition suivante, exprimée en pourcent du poids total: SiO2 65 à 73 B203 5 à 8 Na20 4 à 8 K20 0,2 à 0,7 Li20 1,5 à 2,5 CaO 5 à 8 MgO 2 à 5 ZnO 1,2 à 3 A1203 2,5 à 4 TiO2 0,3 à 0,8 ZrO2 1,1 à 2, 5 Fe203 0,01 à 0,03 S03 ou anion équivalent 0,15 à 0, 30 CeO2 0,1 à 0,2