Couvercle en verre brisée

[Bouteilllle]

Bonjour,

Tout à l'heure j'ai cuit des pâtes avec une plaque électrique, avec un niveau de chaleur de 6 sur les 9 niveaux. Il faut savoir que pour vider l'eau des pâtes, j'utilise un couvercle en verre pour poêle, que j'utilise aussi pour ma casserole comme ça j'ai pas besoin d'acheter deux couvercles. Après avoir vidé l'eau, le couvercle est très chaud, je le pose donc dans l'évier et je fait couler de l'eau dessus pour le refroidir.
Et là, tout d'un coup, le couvercle se brise en mille morceaux dans un bruit retentissant environ une demi seconde près que l'eau soit rentré en contact avec le couvercle.
A quoi cela est dû précisément ? Je me doute que c'est dû à une soudaine différence de température, mais quel phénomène exactement, que ce passe t'il à l'échelle du verre du couvercle ?


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[ArchoZaure]

Bonjour.

Lorsqu'on fabrique du verre, il arrive qu'on le trempe, c'est à dire qu'on le refroidit rapidement une fois chauffé.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Verre_tremp%C3%A9

Dans ce cas et c'est aussi un peu le but, il existe des tensions internes au sein du verre solidifié, qui le font "exploser" lorsqu'il se brise.
On a donc des morceaux de verre avec des angles peu coupants plutôt que de larges morceaux acérés.
C'est une sécurité (on appelle d'ailleurs aussi ce verre un "verre de sécurité") qui évite les blessures si on casse le verre.

Le problème qui peut survenir lorsqu'on fabrique ce genre de verre, et ce n'est pas obligatoirement le cas, c'est que les différences de températures au moment de la solidification peuvent être importantes entre le centre et les bords de la plaque de verre.
On a donc, en plus, une tension à une échelle plus grande, qui fragilise le verre lorsqu'il est soumis à des différences de température au sein de le plaque.
Comme ici dans votre cas lorsque vous avez versé de l'eau froide sur la plaque de verre chaude.
La plaque de verre explose alors (les tensions internes fournissant l'énergie, comme un ressort ou un élastique qui se détend) lorsque la limite de résistance du verre est atteinte.

On peut éviter ces problèmes en testant le verre après fabrication.

Épreuve thermique

L'épreuve thermique (en anglais : heat soak test (HST)) est un test effectué sur les vitrages en verres trempés avant leur commercialisation pour prévenir leur casse spontanée après. Cette épreuve consiste à les chauffer, dans des conditions contrôlées, pour provoquer la casse de ceux qui présentent des défauts non décelables par d’autres méthodes⁷.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Verre_tremp%C3%A9

[Bouteilllle]

C'est très intéressant ! Merci pour votre réponse détaillée.

[sh42]

Bonsoir,

Pour beaucoup de matériaux, le fait de faire des points chauds crée ou libère des contraintes au niveau de la structure moléculaire.

Cela a été le cas pour le couvercle en verre. La répétition des coups de froid a fait que le verre a accumulé les contraintes.

C'est aussi le cas de l'acier lorsqu'il est soudé. Il y a alors un " revenu de stabilisation " pour " libérer " les contraintes générées par les soudures.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bouteilllle]

Merci pour votre réponse. Mais pourquoi le fait de faire des points chauds crée des contraintes au niveau de la structure moléculaire ? Que se passe-t-il au niveau moléculaire ?

[sh42]

Bonjour,

Avec la chaleur la matière se dilate et parfois se transforme.

La matière en se dilatant augmente de volume mais la partie non chauffée garde son volume et donc ses dimensions et, en conséquence cela entraine des tensions.

C'est le même phénomène pour le refroidissement mais l'a, c'est de la rétractation.

C'est la raison pour laquelle lorsque l'on chauffe un objet avec un source chaude de chaleur, il faut toujours " promener " cette source de chaleur en dehors du point précis que l'on veut chauffer.

[Bouteilllle]

Je vois, merci !

[jiherve]

bonjour,
grand classique et le choc thermique reste une méthode radicale pour briser le verre trempé.
JR

[Kondelec]

Ce couvercle n'était pas en verre trempé, il serait impossible de le percer, et de toute façon ça n'aurait aucun intérêt.
Il s'est cassé parce qu'il s'est dilaté sous l'effet de la chaleur, puis il s'est contracté uniquement à l'endroit où l'eau froide a coulé. Comme il ne pouvait pas se déformer il s'est brisé.

[ArchoZaure]

Ce couvercle n'était pas en verre trempé, il serait impossible de le percer, et de toute façon ça n'aurait aucun intérêt.

Oui j'ai aussi entendu dire qu'on ne peut pas percer du verre trempé, donc les trous ont été faits autrement.
Exemple : https://www.amazon.fr/dp/B001409MPY?...A1MC197GK4SE9N

[jiherve]

re
amha vu les éclats c’était du verre trempé ce qui est normal pour un couvercle de récipient supposé être chauffé
JR

[Kondelec]

Peut être, mais ça m’étonne un peu, j'ai moi même des couvercles similaires, il y a un petit évent pour chasser la vapeur (on le voit dans l'évier), et on voit bien que le verre a été percé après moulage, ce qui n'est pas possible avec du verre trempé.

[ArchoZaure]

Peut être, mais ça m’étonne un peu, j'ai moi même des couvercles similaires, il y a un petit évent pour chasser la vapeur (on le voit dans l'évier), et on voit bien que le verre a été percé après moulage, ce qui n'est pas possible avec du verre trempé.

Oui chez moi aussi et je me suis déjà posé la même question.

Par contre il est possible qu'il ne s'agisse pas d'un verre trempé exprès.
On l'a juste refroidi un peu trop vite pour gagner du temps à a la production, sans aller jusqu'à le tremper dans les règles de l'art.
Ce qui explique la forme des fragments de verre,assez grands.

Il est légèrement trempé.
Plus il est trempé et plus la tension interne est forte, produisant des carré de verre d'autant plus petits lors de la brisure.

[titijoy3]

https://www.google.com/url?sa=t&rct=...p&opi=89978449

[ArchoZaure]

https://www.google.com/url?sa=t&rct=...p&opi=89978449

Et votre conclusion ?

[titijoy3]

Et votre conclusion ?

en me renseignant plus avant je me suis aperçu que j'ai mal interprété ce lien, donc d'un intérêt limité,

par contre j'ai lu quelque part qu'il était possible de percer du verre trempé, cela m'étonne passablement et j'ai du mal à y croire, je pense que le plus souvent les trous sont pratiqués avant trempage