Quels sont les paramètres techniques conventionnels du verre sodocalcique renforcé chimiquement ?

10 août 2026

Le verre sodocalcique est le type de verre flotté le plus courant. La trempe chimique (échange d'ions) le renforce en remplaçant les ions sodium, plus petits, présents à la surface du verre par des ions potassium, plus gros, provenant d'un bain de sels fondus, créant ainsi une couche de contrainte de compression en surface. Le verre sodocalcique ordinaire présente une diffusion ionique relativement lente et une relaxation des contraintes notable, de sorte que profondeur de couche (DOL) elle est généralement peu profonde et ne peut pas facilement atteindre les niveaux atteints avec les verres aluminosilicates. Le traitement chimique du verre sodocalcique ordinaire est moins efficace que celui du verre aluminosilicate (ce dernier atteint généralement une CS de 650 à plus de 1000 MPa et une DOL de 30 à plus de 100 μm).

Paramètres de contrainte du noyau (les plus importants)

Paramètre	Valeur typique	Remarque
Contrainte de compression superficielle (CS)	400–750 MPa (généralement 400–650 MPa ; jusqu'à ~800 MPa dans certains cas)	Le verre chimiquement renforcé doit généralement présenter une résistance à la compression supérieure à 450 MPa. Le verre sodocalcique flotté atteint couramment environ 600 MPa. Une résistance à la compression trop élevée peut rendre la découpe ultérieure difficile ou engendrer une tension centrale excessive.
Profondeur de couche (DOL ou DOC)	5–30 μm (généralement 5–20 μm ; les processus plus longs peuvent atteindre 20–50 μm ou plus, mais la CS diminue)	Le verre sodocalcique ordinaire peine à atteindre des couches épaisses et est plus sensible aux rayures superficielles. La norme ASTM C1422 classe les produits en fonction de la dureté de la couche superficielle (CS) et de la profondeur de la couche.

Exemples de valeurs de référence:

Procédé plus court : CS ≈ 600–750 MPa, DOL ≈ 5–10 μm
Procédé intermédiaire : CS ≈ 450–600 MPa, DOL ≈ 12–25 μm
Procédé plus long/à température plus élevée : la CS chute à environ 450–550 MPa, la DOL peut atteindre 20–40+ μm

La tension centrale (TC) est généralement faible (de quelques MPa à plusieurs dizaines de MPa, selon l'épaisseur et l'équilibre TC × DOL). Les tôles minces restent généralement découpables après traitement.

Autres propriétés mécaniques

Résistance à la flexion (par exemple, flexion en quatre points) : le verre sodocalcique recuit a généralement une résistance à la compression de 40 à 100 MPa ; après trempe chimique, elle peut atteindre 200–600 MPa (souvent 3 à 5 fois plus élevée, voire davantage, selon l'état de surface et la méthode d'essai). Certaines études font état de valeurs supérieures à 400 MPa.
Dureté VickersAugmente d'environ 8 à 20 %, atteignant généralement 650–750 kgf/mm² (HV) (original ≈ 500-600 HV).
résistance aux chocs et aux rayures: Nettement améliorée, mais la protection contre les rayures profondes est limitée en raison de la profondeur de pénétration relativement faible.
Gain de forceEnviron 3 à 8 fois celle du verre recuit (selon la méthode de test et les défauts de surface).

Indicateurs de processus et autres indicateurs connexes

Conditions de processus typiquesKNO₃ fondu (ou avec une petite quantité de NaNO₃), température ≈ 400–470 °C, durée 4–24 heures (ou plus). Une température plus élevée et une durée plus longue augmentent la profondeur de coulée mais réduisent la résistance à la compression en raison de la relaxation des contraintes.
propriétés optiques: La transmittance diminue légèrement (≈ 1–2%) ; la qualité optique reste globalement inchangée sans distorsion significative comme celle observée dans le verre trempé thermiquement.
propriétés physiques fondamentales (par exemple, coefficient de dilatation thermique) : Essentiellement inchangé (≈ 8,5–9,5 × 10⁻⁶/°C).
Épaisseur applicable: Particulièrement adapté au verre mince (0,1 mm à quelques mm) ; les plaques plus épaisses peuvent également être traitées, mais avec une efficacité moindre.

Scénarios d'application du verre sodocalcique trempé chimiquement

Le verre sodocalcique renforcé chimiquement est principalement utilisé lorsqu'un verre mince, résistant et optiquement clair est nécessaire, notamment lorsque la trempe thermique n'est pas appropriée (par exemple, pour des feuilles très minces ou des formes complexes).

Les applications courantes comprennent :

Verre de protection pour smartphones, tablettes, ordinateurs portables et autres écrans électroniques (appareils d'entrée de gamme ou à prix abordable)
Housses de protection pour instruments, compteurs et panneaux de commande
Verres de montre et protections d'objectif d'appareil photo
Verre architectural (cloisons minces, panneaux décoratifs ou vitrages de sécurité dans certains cas spécifiques)
Intérieurs automobiles et de transport (tableaux de bord, écrans)
Jumeaux / fenêtres d'observation pour équipements et conteneurs
Contenants et flacons pharmaceutiques ou de laboratoire (lorsqu'un renforcement modéré est requis)
Écrans tactiles et bornes interactives

détail_application(1).png

Il est privilégié pour les verres minces (généralement moins de 3 à 4 mm) nécessitant une résistance accrue sans distorsion optique. Pour des performances supérieures (couche de compression plus épaisse et meilleure résistance aux chutes), on préfère généralement les verres aluminosilicates.