Transferts thermiques dans les verres à haute température 2e partie. Conductivité thermique des verres à haute température

Abstract

Dégagés de la contribution radiative (cf. [1]) les résultats expérimentaux portant sur le transfert couplé conduction-rayonnement permettent d'inférer la conductivité thermique d'origine phonique (Κc) des verres chauds et offrent la possibilité d'effectuer des comparaisons valables avec les prévisions théoriques de la conductivité phonique des solides désordonnés. En développant les idées de Klemens, Morgan, Joshi et Walton nous rehons à l'approximation des phonons dominants, l'evolution de Kc des verres avec la température, à l'existence de fluctuations spatiales de la structure qui conduit à différentes lois en fréquence du libre parcours moyen des phonons. A partir de considération sur la statistique d'un modèle de structure aléatoire on obtient une expression du libre parcours des phonons pour le verre de sihce à haute température qui ne dépend que d'un paramètre libre. Sur la base des données de spectres Raman et infrarouge on a pu évaluer Kc pour la silice fondue jusqu'à 1400 Κ en excellent accord avec les expériences. Au delà de la température de transition vitreuse (Tg) la thermodynamique des transformadons d'équilibre, appliquée aux verres figés et aux fontes, permet de prévoir le comportement des diverses grandeurs macroscopiques gouvernant Kc et de retrouver qualititativement le sens de la rupture de Kc en ce point en accord avec les observations.