Le contact entre un verre fondu et certains réfractaires dans l'industrie verrière peut induire, sous certaines conditions, un bullage du verre. Ce phénomène se produit à différents niveaux d'intensité, en fonction de la température du verre au contact du réfractaire, du couple verre/réfractaire, des conditions externes et de l'histoire thermique et chimique des réfractaires et du verre. Afin de limiter le phénomène, il est crucial de comprendre les différents paramètres jouant un rôle dans le bullage. De nombreuses études ont été menées ces 45 dernières années pour comprendre ce bullage. Cependant, très peu de rapports concernant ces études peuvent être trouvés dans la littérature ouverte. Le bullage du verre dans un four verrier est un phénomène complexe dans lequel interviennent différents phénomènes comme l’explique la publication de Baucke et al. datant de 1988. Cette publication propose des hypothèses et des mécanismes qui n’expliquent cependant pas entièrement les résultats des phénomènes observés en laboratoire. Les bulles de gaz, créées à l’interface entre le verre et le matériau réfractaire composant le four, sont généralement uniquement constituées d’oxygène pur. C’est pourquoi une perméabilité à l’oxygène des matériaux du four est suspectée. Cette perméabilité est possible dans le cas où le matériau en contact du verre est conducteur mixte, c’est-à-dire à la fois conducteur électronique et conducteur ionique. La différence de pression partielle en oxygène entre le côté riche en oxygène et le côté pauvre en oxygène est la force motrice de la semiperméabilité, selon la théorie de Wagner. L’étape limitante d’une perméabilité à l’oxygène à travers un conducteur mixte ionique et électronique est soit la cinétique de diffusion à travers le volume du matériau, soit la réaction d’interface, soit un régime mixte.
Des dispositifs expérimentaux originaux ont été construits pour mettre en évidence l'influence de différents paramètres sur le phénomène de bullage à l'interface verre/réfractaire. Le rôle de la température, de l'atmosphère environnante et de la conductivité du réfractaire a également été étudié. La grande sensibilité des montages permet une étude in-situ du phénomène de bullage entre 1000°C et 1500°C sous plusieurs atmosphères. Les résultats montrant l'influence des différents paramètres sur le début du bullage du verre fondu au contact du réfractaire seront présentés. Ce travail démontre ainsi pour la première fois le rôle du processus de semiperméation d'oxygène à travers le réfractaire dans le bullage du verre en contact d’un réfractaire électrofondu. L'étude démontre également l’influence de l'état d'oxydation du réfractaire sur le démarrage du mécanisme de formation de bulles.
Infos date
La soutenance aura lieu le jeudi 11 mars à 10 H.
