Partenaires

CNRS
Logo tutelle


Rechercher

Sur ce site

Sur le Web du CNRS


Accueil du site > Séminaire Jacques Rault

Jacques Rault

Laboratoire de Physique des Solides
CNRS et Université Paris-Sud

Les verres sont des liquides hors d’équilibre, la Tg dépend du temps d’observation, du mode d’observation (refroidissement, réchauffement, pressurisation, dépressurisation, fluage, striction etc..) et de l’histoire thermique du matériau (vieillissement physique, effets mémoire). Ces effets seront expliqués dans le cadre de la loi de Vogel-Fulcher-Tamann (VFT) s’appliquant aux processus coopératifs alpha. Dans l’introduction on rappellera les propriétés des processus alpha et beta observés dans les verres (dits fragiles).

Dans la 1ère partie on rappellera les propriétés d’anharmonicité des vibrations (relation de Grüneisen) dans les matériaux (cristallins, amorphes, liquides). De cette loi et des lois de Keyes-Lawson (loi de compensation) on donnera la relation entre les variations d’enthalpie ΔH et de volume ΔV des verres ayant subis un vieillissement physique. On conclura que le rapport de ΔV/ΔH est constant et égal au rapport des volume et enthalpie d’activation des processus beta, mouvements individuels. La distinction entre verres forts et fragiles (VFT et Arrhenius) sera déduite des propriétés d’anharmonicité.

Dans une 2ème partie on montrera que les temps de relaxation des processus coopératifs alpha et individuels beta sont reliés (1) : log τα = 1/n log τβ, où n est l’exposant de Kohlrausch, dépendant seulement de T dans le liquide et de T et V dans le verre. De nombreux résultats expérimentaux vérifiant cette loi seront donnés (observés dans le liquide et le verre). Dans les verres ce temps dépend du temps de vieillissement (et donc du temps de mesure). On donnera alors les équations de relaxation des verres (retour à l’équilibre), qui expliquent les propriétés de non-exponentialité et de non-linéarité des relaxations observées dès 1955 par Kovacs puis par Struik. La relaxation en exponentielle étirée (fonction de Kohlrausch) sera interprétée. Enfin on expliquera le phénomène d’hystérèse, quant aux mesures de Tg et d’enthalpie, en température croissante et décroissante (2).

Dans la 3ème partie on décrira et expliquera (partiellement) les effets mémoire. Les couplages des relaxations alpha et beta nous conduiront à poser quelques questions (2).

  1. Rault J. J. Non Cryst. Solids, 271, 177-217, 2000 et 352, 4946-4955, 2006.
  2. Rault J. Physical Aging of Glasses : The VFT Approach Nova Science Publ. N. Y. 2009.