Contribution à l’étude de l’enthalpie du verre de silice densifie

Laboratoire de Synthèse et Chimie des Minéraux, CNRS, 1A, rue de la Férollerie, 45045 Orléans Cedex., France.

Résumé

Une suite d'échantillons de densités croissantes (de 2.201 g/cm³ jusqu’à 2,640 g/cm³) a été préparée en soumettant à verre de silice à des pressions pouvant atteindre 80 kilobars à 530 °C.

L’enthalpie de ces échantillons a été comparée à celle du verre normal en en mesurant la chaleur de dissolution dans l'acide fluorhydrique à l’aide d’un microcalorimètre Calvet. L’enthalpie croit en moyenne avec la densité. L’accroissement est de l’ordre de 70 cal/g pour une variation de 20 % (échantillon de densité d = 2,640 g/cm³). Cette, augmentation d’enthalpie est du même ordre de grandeur que l'énergie communiquée au verre au cours de la densification.

L’enthalpie du verre dense n'est pas une fonction régulièrement croissante de la densité mais elle présente de fortes dictations. Contrairement aux observations faites par Arndt, Stofller et Revesz, pour d’autres propriétés du verre dense de silice, ces fluctuations ne sont ni localisées, ni plus marquées, au voisinage des densités des variétés cristallisées de la silice.

Abstract

A series of samples of increasing density (from 2.201 g/cm³ to 2.640 g/cm³) was prepared by subjecting silica glass to pressure as high as 80 Kb at 530 °C.

The enthalpy of these samples was compared with that of normal glass by measuring the heat of dissolution in hydro-fluoric acid by means of a Calvet microcalorimeter. The enthalpy shows an average increase with density and is of the order of 170 cal/gr for a 20 %, variation of density (sample of density f = 2.640 g/cm³).

The increase of enthalpy is of the same order of magnitude as the energy transferred to glass during densification.

The enthalpy of densified glass is not a regularly increasing function of density, hut shows strong fluctuations. Contrary to the observations of Arndt, Stofller, Revesz, for other properties of densifled silica glass, these fluctuations are neither localized, nor markedly increased in the vicinity of the various cristalline forms of silica.