- Sur cette page :
-
- 1) Calcul du coefficient de dilatation d'une
glaçure-
-
- 2) exemple de calcul
-
-
- CALCUL
du coefficient de DILATATION THERMIQUE
d'une
glaçure
: a
10-7
°C-1
|
-
-
- Attention
: Ces calculs pour le
verre fournissent des informations fiables uniquement
pour des glaçures totalement vitrifiées
et non cristallines.
-
-
-
- Principe de
calcul du coefficient de dilatation d'une
glaçure :
- Selon les méthodes
et valeurs utilisées pour les verres par A.A.
Appen.
-
|
Calcul du
coefficient de dilatation
a
glaçure
=
a
1.
p
1
+ a
2
. p
2
+ ... + a
n
.
p
n
= S a
i
. p
i
- avec p i
qui est le % molaire des
différents oxydes (exemple 62.50
% de SiO2)
- et
a
i
qui
représente un facteur propre
à chaque oxyde (Voir tableau 1
et annexes)
|
-
- Tableau 1
:
- Valeurs du coefficient
a
(10-7
°C-1) pour chaque oxyde qui doit
être exprimé en pourcentage molaire dans
la composition de la glaçure.
- (Valable dans
l'intervalle de température compris entre
20°C et 400°C)
- Lorsque que le tableau
précise une valeur variable selon calcul pour
un oxyde précis, se reporter aux tableaux plus
loin dans la page.
-
|
Oxyde
|
Élément
:
|
- Coefficient
- a
10-7
°C-1
|
|
|
Li2O
|
Lithium
|
2,70
|
|
|
Na2O
|
Sodium
|
3,95
|
|
|
K2O
|
Potassium
|
4,65
|
|
|
BeO
|
Béryllium
|
0,45
|
|
|
MgO
|
Magnésium
|
0,60
|
|
|
CaO
|
Calcium
|
1,30
|
|
|
SrO
|
Strontium
|
1,60
|
|
|
BaO
|
Baryum
|
2,00
|
|
|
B2O3
|
Bore
|
-0.50 à
0.00
|
Voir
calcul / tableau 2
|
|
Al2O3
|
Aluminium
|
-0,30
|
|
|
SiO2
|
Silicium
|
0.05 à
0.38
|
Voir
calcul / tableau 3
|
|
TiO2
|
Titane
|
-0.15 à
0.30
|
Voir
calcul / tableau 4
|
|
ZrO2
|
Zirconium
|
-0,60
|
|
|
P2O5
|
Phosphore
|
1,40
|
|
|
Sb2O3
|
Antimoine
|
0,75
|
|
|
CuO
|
Cuivre
|
0,30
|
|
|
ZnO
|
Zinc
|
0,50
|
|
|
CdO
|
Cadmium
|
1,15
|
|
|
SnO2
|
Étain
|
-0,45
|
|
|
PbO
|
Plomb
|
1.30 à
1.90
|
Voir
calcul / tableau 5
|
|
MnO
|
Manganèse
|
1,05
|
|
|
Fe2O3
|
Fer
|
0,55
|
|
|
CoO
|
Cobalt
|
0,50
|
|
|
NiO
|
Nickel
|
0,50
|
|
-
-
- Tableau 2
:
- Calcul du coefficient
a
pour le
Bore
- la lettre "p" désigne
le % molaire des éléments
regroupés sous les formes R2O, RO et les oxydes
(si contenus) Al2O3, ZnO, PbO,
BeO et B2O3. Le résultat
s'exprime en fonction de la valeur de
Y
selon qu'elle est ou non supérieure à 4.
-
- Calcul du
coefficient a
B2O3 (Bore)
:
- avec
Y
= (
S
p R2O + S
p RO - 2p BeO -
e
(p
Al2O3 - p ZnO - p
PbO)) / p B2O3
- et
avec e
= 0 si p ZnO + p PbO > p
Al2O3 sinon
e
= 1
- a
B2O3 = (0,125 ( 4 -
Y
)) -
0,5
si Y
£
4
- a
B2O3 = - 0,50
si Y
>
4
|
-
- Tableau 3 :
- Calcul du coefficient
a
SiO2
(Silice)
- la lettre "p" désigne
le % molaire de SiO2
-
|
Calcul du facteur
a
SiO2 (Silice) :
a
SiO2 = 0,38 pour p SiO2
£
67
a
SiO2 = 0,38 - 0.01 (p SiO2
- 67) pour 100
³
p
SiO2 ³
67
|
-
- Tableau 4 :
- Calcul du coefficient
a
TiO2
(Titane)
- la lettre "p" désigne
le % molaire de
SiO2
-
|
Calcul du facteur
a
TiO2 (Dioxyde de titane)
:
a
TiO2 = 0,30 - 0,015 ( p SiO2
- 50 ) pour p 80
³
SiO2 ³
50
|
-
- Tableau 5 :
- Calcul du coefficient
a
PbO
(Plomb)
- la lettre "p" désigne
le % molaire des composants groupés ou
individuels.
-
|
Calcul du facteur
a
PbO (Oxyde de Plomb) :
a
PbO = 1,30
- a) Pour les
verres sans alcalins (p Na2O +
p K2O + p Li2O =
0)
- b) Pour les
verres avec silicates alcalins contenant
du plomb si : S
p R2O < 3
- c) Pour les
autres verres avec : (
S p RO +
S
p RmO n ) /
S
p R2O > 0,333
Sinon lorsque les
conditions a, b, c, ne sont pas remplies
:
a
PbO = 1,15 + 0,05
S
p R2O
|
-
- Pour plus de
précisions sur les groupes
d'éléments RO, RO2,
R2O ... consulter la page sur le calcul de
l'aspect
d'une
glaçure.
-
-
- Exemple de
calcul :
-
- Cas d'une glaçure
alcaline complexe contenant 12 oxydes
différents :
-
- Oxyde
|
- %
poids
|
- %
molaire
- (
p
n
)
|
- a
10-7
°C-1
|
- a
n
.
p
n
|
|
CaO
|
7.23
|
8.12
|
1.30
|
10.55
|
|
ZnO
|
6.03
|
4.67
|
0.50
|
2.33
|
|
MgO
|
0.01
|
0.02
|
0.60
|
0.01
|
|
SrO
|
2.64
|
1.61
|
1.60
|
2.58
|
|
Na2O
|
10.16
|
10.32
|
3.95
|
40.76
|
|
K2O
|
1.53
|
1.02
|
4.65
|
4.74
|
|
Li2O
|
0.31
|
0.64
|
2.70
|
1.73
|
|
Al2O3
|
3.47
|
2.14
|
-0.30
|
-0.64
|
|
SiO2
|
66.09
|
69.27
|
|
ici
p
SiO2
³
67
|
|
a
SiO2 = 0.38 - 0.01
(69,27 - 67) =
0.3573
|
|
24.75
|
|
TiO2
|
0.76
|
0.60
|
a
TiO2 = 0.3 - 0.015 (69.27 - 50) =
0.0109
|
0.0066
|
|
B2O3
|
1.74
|
1.58
|
- 1)
Calcul de
e
:
- p ZnO +
p PbO = 4.67 + 0 =
4.67
- p
Al2O3 =
2.14
- 4.67
> 2.14
- donc
e
= 1
|
- 2)
Calcul de Y
:
- a)
S
p R2O = 10.32 + 1.02 +
0.64 = 11.98
- b)
S
p RO = 8.12 + 4.67 + 0.02 + 1.61
= 14.42
- c) Pas
de BeO = 0
- d) p
Al2O3 =
2.14
- e) p
ZnO + p PbO = - 4.67 > p
Al2O3
==>
e
= 0
- Y
= a +b / p
B2O3 =
26.40 / 1.58 =
16.70
Donc
Y
> 4
|
|
a
B2O3 = -
0.50
|
|
- 0.79
|
|
Fe2O3
|
0.04
|
0.02
|
0.55
|
0.01
|
|
Coefficient de
dilatation de la
glaçure
(
= S a
i
. p
i ) :
|
86.04 x
10-7
°C-1
|
-
- Pour plus de
précision sur la conversion formule
pondérale (% en poids) en formule molaire
consulter la page sur les conversions
de formules.
-
- Pour faciliter
l'exploitation de ces calculs et gagner beaucoup de
temps dans vos simulations, je vous conseille de
mettre ces formules dans un tableur Excel ou MSworks
par exemple.
-
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