Abstract FR:

La cristallisation est un phénomène qui intéresse directement les procédés d’élaboration et de formage verriers. Dans ce travail, nous étudions les mécanismes de cristallisation dans des verres du système CaO-Al2O3-SiO2-B2O3. Il s’agit d’évaluer l’effet d’un ajout progressif d’oxyde de bore et l’influence de paramètres tels que la granulométrie et la voie d’élaboration sur la croissance cristalline. Différentes techniques comme l’analyse thermique, les microscopies optique et électronique à balayage, la diffraction des rayons X et les spectroscopies Raman et RMN ont été utilisées pour caractériser la cristallisation de verres entre 0 et 10 % de B2O3. Nous avons caractérisé les phases qui cristallisent : la wollastonite, la pseudowollastonite, l’anorthite, le quartz et la cristobalite. Les températures de liquidus et de transition vitreuse diminuent avec l’ajout de bore. Les vitesses maximales de croissance diminuent également avec l’augmentation de la teneur en bore. L’étude structurale par RMN (11B, 27Al, 29Si) a révélé que la formation d’unités BO4 est favorisée avec l’ajout de bore. La mobilisation du calcium par le bore pourrait expliquer l’effet inhibiteur du bore par rapport à la croissance cristalline. Les techniques in situ de MEB et DRX en température ont apporté des informations complémentaires sur l’évolution des vitesses de croissance et sur les séquences de cristallisation : la vitesse de croissance n’est pas constante mais diminue avec le temps ; dans les verres à faibles teneurs en bore, la dernière phase cristalline à apparaître est la cristobalite, dans les verres plus riches en bore c’est l’anorthite.