Identification de la diffusivité phonique du verre par méthode flash de 20°C à 500°C

Identification of the phonic diffusivity of glass with the flash method in the 300 K to 800 K temperature range

• Auteur / Autrice : Stéphane André
• Direction : Alain Degiovanni
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'énergétique et de mécanique théorique et appliquée (Nancy)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes sonores -- Diffusion

Effets de la température

Verre

Mots clés libres

Milieu semitransparent

Verre flotté

Diffusivité phonique

Méthode Flash

Résumé

La méthode flash est étendue à la gamme de températures 20°C-600°C. Appliquée aux milieux semi-transparents (M. S. T. ), et couplé à une étude théorique du transfert combiné conduction/rayonnement, elle permet d'accéder directement à la mesure de la diffusivité phonique des verres. Pour cela, le rôle des conditions aux limites radiatives (noires ou réfléchissantes), de l'épaisseur de l'échantillon, du degré de semi-transparence du matériau (coefficient d'absorption) a été mis en évidence. Une étude expérimentale portant sur cinq verres à teneur en Fe₂O₃ différente, a confirmé les prédictions théoriques établies dans le cas du milieu gris. La prise en compte de la dépendance spectrale du coefficient d'absorption, par un modèle multi-bandes (milieu non-gris), reste sans influence sur la mesure de diffusivité phonique dans les cas indiqués. Nous proposons finalement une nouvelle expression de la conductivité phonique des verres flottés en fonction de la température

The flash method is extended to the 300K to 800K temperature range. Applied to semi-transparent media (S-T-M) and associated to a theoretical study of the coupled Conductions-Radiation 1-D transient heat transfer, it allows the direct measurement of the phonic diffusivity of glass. For this reason, the contribution of either the radiative boundary conditions (black or reflecting), the sample’s thickness, or the degree of semi-transparency (absorption coefficient) has been underscored. An experimental study has been carried out on five different glasses of various Fe2O3 content and has confirmed the theoretical predictions yielded by simulations made in the case of the gray medium. The spectral dependence of the absorption coefficient (“non-gray” medium) has been taken into-account through a multi-band model. It has no influence on the measurement of the phonic diffusivity in the prescribed conditions. Finally, we propose a new expression for the phonic conductivity of float glasses as a function of temperature