Amélioration de l'état de surface d'un verre sable par déposition d'une couche mince de sio2 par voie sol-gel

Abstract

Pour améliorer la transmission optique d’un verre sablé, des échantillons ont été d’abord érodés

par sablage avec différentes masses (Mp = 10 à 150 g), sous une vitesse de 30 m/s et un angle de

90°. L’analyse des surfaces endommagées montre que lorsque les masses projetées augmentent, le

nombre et la taille des défauts augmentent également. Pour les plus grandes masses projetées, il se

forme des interactions entre défauts voisins, ce qui conduit à la formation de zones endommagées qui

tendent à recouvrir toute la surface exposée au jetde sable. En conséquence, la transmission optique

T diminue et la rugosité arithmétique Ra augmente. A titre indicatif, T diminue de 91,34% (verre brut)à

38,21% (Mp = 150 g), tandis que la rugosité Ra augmente jusqu'à Ra

max

≈1,42 µm. Pour corriger les

défauts de sablage, des couches de SiO

2

sont déposées par le procédé sol-gel. Au début, seuls le

précurseur TEOS et l'alcool isopropanol ont été utilisés. Ce protocole (appelé P1) donne des films

minces d'environ 250-300 nm. Il est clair que cetteépaisseur n'est pas suffisante pour corriger les

défauts de surface dont la rugosité R

a

max

≈1.42 µm. Par la suite, une autre solution a été utilisée par

l'ajout d'un second précurseur (MTES). Ce protocole(P2) a permis d'augmenter l'épaisseur de la

couche déposée jusqu’à 1,71 µm. Dans ce cas, T atteint 56,23% pour Mp = 150 g. Ainsi, une

amélioration significative de la transmission est observée, mais cela reste encore insuffisant. Enfin,

une suspension colloïdale de SiO

2

(Ludox 40%) a été ajoutée aux précurseurs initiaux(TEOS et

MTES). Dans ce cas, l'épaisseur de la couche a atteint 2,31 µm. Par conséquent, une nette

amélioration est observée sur les spectres de transmission de tous les échantillons sablés (T =

73.62%).