Un choc thermique? Désolé de vous dire que c'est souvent soit un mot mis sur une évidence, soit un baratin qui tombe du ciel sans véritable raison. Par Hervé This
Certes, il y a des « chocs thermiques »: et le premier est celui qui est la cause de bris du verre quand on met ce dernier, chaud, dans un liquide froid, ou inversement. Pour comprendre le mécanisme du phénomène, il faut imaginer que le verre soit comme une sorte de grillage à mailles carrées, et dont la taille des mailles dépende de la température. Pourquoi une telle hypothèse? Parce que l'on sait bien que les rails de chemin de fer doivent être séparées d'une petite distance, en hiver, afin que leur allongement, en été, leur laisse la possibilité de s'allonger; d'où le tac-tac-tac des trains qui roulent dessus. Il y a généralement une dilatation des matériaux à l'échauffement et une contraction au refroidissement (avec une exception qui est l'eau à 4 degrés, d'où le fait que la congélation puisse briser les récipients où l'eau est placée, d'où le fait que les revêtements des routes soient endommagés en hiver).
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Le choc thermique décrit la manière dont certains matériaux sont sujets à des dommages s'ils sont exposés à un changement soudain de température. Le verre et certains autres matériaux sont vulnérables à ce processus, en partie parce qu'ils ne conduisent pas très bien l'énergie thermique. Ceci est facilement observé lorsqu'un verre chaud est exposé à de l'eau glacée – le résultat est un verre fissuré, cassé ou même brisé. Les dommages sont une réaction à une fluctuation de température rapide et extrême, mais le processus est un peu plus compliqué que cela. Le choc est le résultat d'un gradient thermique, qui fait référence au fait que le changement de température se produit de manière inégale. Le changement de température provoque une expansion de la structure moléculaire d'un objet, en raison de l'affaiblissement des liaisons qui maintiennent les molécules en formation. L'existence du gradient thermique signifie que cette expansion se produit de manière inégale, et le verre en particulier est très vulnérable à ce processus.
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Voir les fenêtres et portes-fenêtre Limiter le risque de bris thermique en adoptant de bons réflexes Certains vitrages comme le verre trempé ou le verre teinté se montrent particulièrement résistants aux très fortes variations de température. Ainsi, le verre trempé résiste à des écarts de 100 à 200 degrés.
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À force de subir d'importantes variations thermiques, votre vitre peut se briser ou se fissurer (fenêtres de votre logement, vitrine…). Le phénomène de choc thermique en est justement la cause. Comment cela se produit? Découvrez tous les éléments de réponse dans notre article! Le phénomène de casse thermique
Le phénomène de casse thermique se produit lorsqu'une vitre est excessivement chauffée par le soleil ou par une source de chaleur extérieure et/ou intérieure. La chaleur chauffe une partie de la vitre tandis qu'une autre partie a une température moins importante. Le verre présente alors deux zones où la température n'est pas la même et se fragilise. Le verre ne peut supporter deux températures différentes. À terme, cela peut conduire à l'apparition de fissures ou à une brisure totale de la vitre. Les éléments qui peuvent causer le phénomène de choc thermique
Aussi appelé casse thermique, le phénomène de casse thermique peut être déclenché par plusieurs facteurs. 1/ Les conditions climatiques
En fonction de la température extérieure, de l'orientation des fenêtres, le passage au chaud – froid, un choc thermique peut se produire.
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Réduction de l'effet [ modifier | modifier le code]
Si le coefficient de dilatation thermique linéaire est faible le risque de rupture par choc thermique est moindre. Ainsi, les verres pour la verrerie de laboratoire ou la cuisine (plat de four) sont en borosilicate (comme le Pyrex), verre de coefficient de dilatation thermique bien plus faible que les aluminosilicates (verre à vitre). Les plaques de cuisson sont des vitrocéramiques LAS (Lithium-Almunino-Silicate [ 6]) à coefficient de dilatation quasi-nul. On peut durcir un acier chauffé au rouge en le plongeant brutalement dans l'eau; il s'agit de « la trempe ». S'il y a risque de fissuration on privilégie un moyen de refroidissement moins rapide comme l'huile ou l'air suivant la composition de l'acier. Test par choc thermique [ modifier | modifier le code]
Les tests sont réalisés dans une enceinte à chocs thermiques, composée de deux chambres, une pour les températures négatives et l'autre pour les températures positives. Le choc est produit lorsque les échantillons sont transférés très rapidement (en moins de 10 secondes) entre les deux chambres.
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Ils peuvent ainsi par exemple passer de −80 °C à 220 °C, ces températures dépendant des procédures d'essai et des capacités de la machine. Ce cycle peut être répété plusieurs fois sur le même échantillon. Les faiblesses mécaniques invisibles de composants électroniques sont rapidement révélées quand les échantillons sont soumis à un cycle de chocs thermiques rapide. Notes et références [ modifier | modifier le code]
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Ils peuvent en effet résister à un différentiel de température de 200°C. Cependant d'autres précautions peuvent être prises pour éviter les chocs thermiques:
Éviter les ombres portées sur le vitrage. Utiliser des châssis à coupure thermique isolés de la maçonnerie. Permettre à l'air de circuler entre les stores intérieurs ou extérieurs et le vitrage. On veillera à ne pas placer les bouches de chauffage ou de conditionnement d'air trop près du vitrage et ne pas diriger le flux d'air vers celui-ci. Articles sur le même sujet
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