Développement des verres à indices de réflexion élevés dans la gamme du Visible – Infrarouge

Abstract

Des glaçures de verre de couleur blanche et de haute réflectance solaire contenant différentes concentrations de WO3 ont été préparés et caractérisés en tenant compte de leurs caractéristiques optiques,mécaniques et microstructurales,en vue d’une application pour atténuer le problème mondial du réchauffement climatique de la planète,ou plus particulièrement pour contrer l’effet d’ilot de chaleur urbain(ICU).Avec l'addition de WO3 à un verre contenant SiO2, B2O3,Al2O3, Na2O,CaO et ZnO,la cristallisation de la scheelite CaWO4 suit un mécanisme de cristallisation de type massif où la scheelite croît en une seule dimension dans une morphologie à motifs dominée par la vitesse de chauffage et la concentration de WO3.Des bipyramides octaédriques et des cristaux en forme de flèche sont apparus dans les glaçures contenant une concentration de WO3 supérieure à 6%.La présence de cristaux de scheelite avec des orientations différentes conduit également à de légères variations de la dureté et du module d'Young;on obtient ainsi des valeurs de Hv entre 8et8,8GPa et des valeurs de E entre 72et 83GPa.De même,les propriétés optiques telles que la blancheur et la réflectance solaire augmentent avec la présence de scheelite, et la réflectance solaire la plus élevée se produit pour la glaçure contenant des cristaux en forme de flèche et bipyramidaux.L’énergie du gap optique Egopt du verre diminue avec l'ajout de WO3 qui agit comme modificateur du réseau vitreux,ce qui se traduit par l’augmentation de la concentration des ions d'oxygène non pontant dans le verre.L’effet de l’ajout de WO3 et de ZnO ainsi que l’effet du protocole thermique adopté pour la préparation des glaçures,sur les différentes propriétés ont également été étudiés.