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Les matériaux organiques et minéraux B Les matériaux minéraux Pendant plusieurs siècles, des origines de l’optique à la moitié du 20 ème siècle, les verres minéraux ont été les seuls matériaux augmentation de la densité du matériau qui annule le gain en utilisés en optique ophtalmique. En quelques décennies, ils ont légèreté attendu de la réduction d’épaisseur du verre. En conséquence, un verre minéral, quelque soit son indice, reste au été détrônés et remplacés par les matériaux organiques. En effet, l’accroissement de l’indice s’accompagne d’une moins deux fois plus lourd qu’un verre organique. Et pour ce qui Le verre minéral est un matériau solide et amorphe (c’est à dire est de l’épaisseur, les nouveaux matériaux organiques très hauts de structure non périodique) ; il est dur et cassant à température indices permettent la fabrication de verres dont la minceur ambiante et prend un état visqueux à haute température. Il rivalise avec celle des verres minéraux hauts indices classiques s’obtient par la fusion à environ 1500° d’un mélange d’oxydes & TRAITEMENTS Potassium, Plomb, Baryum, Titane, Lanthane etc… Le verre aux verres organiques. (n = 1,7). En revanche, pour les très fortes corrections, les matériaux minéraux de très hauts indices (n = 1,8 ou n = 1,9) comme ceux de Silicium (le principal oxyde utilisé puisqu’il représente environ 65% du matériau), Calcium, Sodium, conservent indéniablement un avantage de minceur par rapport minéral n’a pas une structure chimique régulière et, en conséquence, ne possède pas de point de fusion net auquel il passe brutalement de l’état solide à l’état liquide. De plus, avec l’élévation de la température, le verre se ramollit et il passe progressivement de l’état solide à l’état liquide par un état dit « vitreux » caractérisé par l’absence de cristaux. Cette particularité exclusive en permet le travail à chaud et donc le moulage. Deux propriétés le rendent intéressant pour l’optique ophtalmique : il MATÉRIAUX 1. Les matériaux minéraux standards transmet la lumière visible et sa surface peut-être polie pour être rendue transparente et non diffusante. Le verre minéral d’indice 1,5 est le matériau traditionnel et ancien de l’optique ophtalmique. Il est constitué à 60-70% d’oxyde de Silicium et pour le reste de composants divers comme les oxydes de Calcium, de Sodium ou de Bore. Le verre minéral d’indice 1,6 est le matériau minéral standard : son indice plus élevé est obtenu par l’adjonction dans le mélange d’une proportion significative d’oxyde de Titane. On a pour habitude de classifier les matériaux minéraux en 2 catégories selon leur composition chimique : - Les matériaux « Sodocalciques » contenant des proportions significatives de Sodium et de Calcium : ce sont les matériaux traditionnels de l’optique. Leur indice de réfraction est un peu plus élevé (ne = 1,525 / nd = 1,523) et leur dispersion chromatique faible (constringence de l’ordre de 60), - Les matériaux « Borosilicates » à forte teneur en Bore : ce sont les matériaux utilisés pour la fabrication des photochromiques et verres minéraux de moyens indices (ne = 1,604 / nd = 1,600) 2. Les matériaux minéraux hauts indices Les verriers cherchent depuis toujours à augmenter l’indice de réfraction des matériaux afin de réduire l’épaisseur des verres et, ce, en maintenant le chromatisme à un niveau faible. Pour cela des atomes de métaux ou de terres rares (Plomb, Titane, Lanthane etc…) sont introduits dans la composition du matériau. C’est ainsi que sont apparus, vers 1975, les verres au Titane d’indice 1,7 et constringence 41, puis, vers 1990, les verres au Lanthane d’indice 1,8 et constringence 34 et, enfin, vers 1995, les verres au Niobium d’indice 1,9 et constringence 30. Ces matériaux permettent de réaliser des verres de plus en plus minces mais sans réduction significative de leur poids. 14 Copyright © 2010 ESSILOR ACADEMY EUROPE, 13 rue Moreau, 75012 Paris, France - Tous droits réservés – Divulgation et reproduction Interdites