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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  %Nouveaux verres à base d'orthophosphate   d'aluminium*   
Le Brevet Principal n  382.736 décrit des verres renfermant des oxydes basiques et, came agent vitrifiant,
10 à 100 %   d'orthophosphate   d'aluminium fondu. 



   Or on a trouvé qu'on obtient également des verres de grande valeur à base d'orthophosphate en introduisant une quantité d'alumine telle qu'elle dépasse la proportion stoechiométrique des deux constituants dans l'orthophosphate d'aluminium. L'augmentation de la teneur en alumine a pour effet de diminuer forteaent le coefficient de   dilatation   tout en élevant le point de ramollissement du verre et sans 

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 nuire à son aptitude à être travaillé au chalumeau.

   De plus, le coefficient de dilatation de ces verrres présente un coel ficient de température nettement positif, ce qui est partiel   lière@ent   avantageux sous le rapport notamment du façonnage du verre pour la fabrication des ampoules électriques, des tubes lumineux, etc., où se pose la question du scellement de fils d'amenée ou d'électrodes métalliques.

   Ces verres nouveaux peuvent contenir un excès d'alumine atteignant 18 ; en poids du verre, indépendamment de par exemple 40 à 70 % en poids d'orthophosphate d'aluminium (dont une partie peut être remplacée par de l'acide silicique), t'il y a lieu jusqu'à 25   %   en poids d'alcalis, de 5 à 25 % en poids d'acide borique   (B203)   et s'il y a lieu également de bases divalentes telles que l'oxyde de magnésium,   l'oxyde   de calcium, l'oxyde de baryum ou l'oxyde de zinc. 



   On a trouvé de plus qu'on obtient des verres présentant de très utiles propriétés lorsqu'on choisit la composition du complément de façon que la teneur en acide phos. phorique soit supérieure au rapport 1 :1 du P2O5 à l'Al2O3, mais cependant inférieure à 2 Al2O3 : 3 P2 05. Ces verres ont un coefficient de dilatation élevé et une température de ramollissement relativement peu élevée. La perméabilité à l'ultra-violet n'est pas influencée par la présence de grandes quantités d'acide phosphorioue. L'emploi de quantiLés d'acide phosphorique supérieures à celles qu'on a indiquées doit être évité, faute de quoi il se produit   facilemel   une dévitrification. 



   Ces verres peuvent contenir, par exemple, de 40 à 70   %   en poids d'orthophosphate d'aluminium, dont une partie peut être remplacée par de l'acide   silicinuo,   de 10 à 25 % 

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 en poids   d'alcalis,   de 5 à 25 % en poids   d'acide   borique 
 EMI3.1 
 (B20g), Ju3qu$à 15 % en poids d'acide phosphorique (P205) en excès et s'il 1 a lieu des bases divalentes telles que lpoxyi de magnésium., l'oxyde de calcium, l'oxyde de bar,yu8 et leoxyc de zinc. 
 EMI3.2 
 PLE 1.

   En fondant une charge composée de 17,10 parties en poids de carbonate de sodium, 10,45 parties en poids de carbonate de magnésium,   35,46   parties en poids d'a- 
 EMI3.3 
 cide borique (EbBO3), 35,88 parties en poids d'oxyde d'alumi nium et 45,05 parties en poids d'acide phosphorique (B3PO,j à 89   %   on obtient un verre d'une remarquable perméabilité à l'ultra-violet et ayant la composition suivante quand aux oxydes vitrifiants : 
 EMI3.4 
 Poids % Mo1.-gr. 
 EMI3.5 
 
<tb> 
<tb> Na2O <SEP> 10,0 <SEP> 14,3
<tb> 
 
 EMI3.6 
 li 80 5, 0 11,0 
 EMI3.7 
 
<tb> 
<tb> B203 <SEP> 20,0 <SEP> 25,4
<tb> A1203 <SEP> 35,88 <SEP> 31,2
<tb> P205 <SEP> 29,12 <SEP> 18,1
<tb> 
 
Ce verre a un coefficient de dilatation particulier ment faible, dont les valeurs pour deux intervalles de température différents sont :

   
 EMI3.8 
 A(linéaire) 42-1860C. = 61 . 10 ?; (linéaire)2¯loC- = 65 . io-7. 



  Le point de ramollissement est voisin de 5580C., en prenant 565 C. comme point de ramollissement du verre à scellements dit Fischer courant dans le commerce. 
 EMI3.9 
 KII*PLE¯2, 1 fondant une charge composée de 23e5o 

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 parties en poids de carbonate de potassium, 5,38 parties en poids de carbonate de calcium, 10,45 parties en poids de carbonate de   magnésium,     26,60   parties en poids d'acide 
 EMI4.1 
 borique (B3)' 32,48 parties en poids d'oxyde d'alumin1U8 et 44,18 parties en poids d'acide phosphorique à 89 % on obtient un verre remarquablement perméable à l'ultra-violet et ayant la composition suivante quand aux oxydes vitrifiant 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Poids <SEP> % <SEP> Mol.-gr.

   <SEP> %
<tb> @2O <SEP> 16,0 <SEP> 15,7
<tb> 
 
 EMI4.3 
 CaO 3, 0 4,9 
 EMI4.4 
 
<tb> 
<tb> MgO <SEP> 5,0 <SEP> 11,5
<tb> B2O3 <SEP> 15,0 <SEP> 19,9
<tb> 
 
 EMI4.5 
 A1203 32,48 29,5 
 EMI4.6 
 
<tb> 
<tb> P2O5 <SEP> 28,54 <SEP> 18,5
<tb> 
 Ce verre a pour coefficient de dilatation : 
 EMI4.7 
 /3(lînéair,,)42-1860C. - 87 . 10-7; (linéai re) -35? C. - . 10-7. 



   Le point de ramollissement, en admettant la suppo- sition de l'exemple 1, est voisin de   555 C.   



   Ce verre convient particulièrement pour le scelle- ment du platine, dont le coefficient de dilatation aux   temp@   ratures modérées est d'environ 89.10-7. 



     EXEMPLE   3. - En fondant une charge composée de   1,7@   partie de carbonate de sodium, 3, 58 parties en poids de   ca@   bonate de calcium, 25,05 parties en poids de carbonate de magnésium, 35,45 parties en poids d'acide borique   (@3BO3),  
10 parties en poids de quartz en poudre, 31,70 parties en poids d'oxyde d'aluminium et 36,05 parties en poids d'acide phosphorique à 89 % on obtient un verre remarquablement perméable à l'ultra-violet et dont la composition est la   suivai   

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 EMI5.1 
 Polt1. :C lfol.-gr. 



  1&20 1,0 li 3 Ca0 2,0 2, S 
 EMI5.2 
 
<tb> 
<tb> MgO <SEP> 12,0 <SEP> 23,3
<tb> B2O3 <SEP> 20,0 <SEP> 22,4
<tb> SiO2 <SEP> 10,0 <SEP> 13,0
<tb> Al2O3 <SEP> SI,7 <SEP> 24,4
<tb> P2O@ <SEP> 23,3 <SEP> 12,8
<tb> 
 Ce verre a pour coefficient de dilatation : 
 EMI5.3 
 (liaire) = 45 . 10-7; ,(linéaire) 13-362 o C. 4? . 10-?. 



   Son point de ramollissement, en admettant la supposition de l'exemple 1, est voisin de   660 C.   



   Comme le coefficient de dilatation du tungstène entre 100 et 200 C. est de 45.10-7, ce verre convient principalement pour le scellement de ce métal. 



   EXEMPLE 4. Le coefficient de dilatation N'abaisse encore lorsqu'on augmente la teneur en Al2O3 du verre suiva l'exemple 3 aux dépens de la teneur en MgO comme le montre l'exemple ci-après
La charge se compose, pour ce verre, de 1,71 parti en poids de carbonate de sodium, 3,58 parties en poids de c bonate de calcium,   20,90   parties en poids de carbonate de   m   
 EMI5.4 
 gné3ium, 35,45 parties en poids d'acide borique (Bfl0s ),, 10,00 parties en poids de quartz en poudre, 33,70 parties en poids d'oxyde d'aluminiua et 36,05 parties en poids d'acide phosphorique à 89 %.

   La composition du verre obtenu es la suivante : 

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 EMI6.1 
 Poids % 101....cr. 
 EMI6.2 
 
<tb> 
<tb> Ma2O <SEP> 1,0 <SEP> 1,3
<tb> 
 
 EMI6.3 
 C80 2, 0 2, 9 
 EMI6.4 
 
<tb> 
<tb> MgO <SEP> 10,0 <SEP> 19, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> 
 
 EMI6.5 
 B203 20,0 23to 
 EMI6.6 
 
<tb> 
<tb> 8102 <SEP> 10,0 <SEP> 13,3
<tb> 
 
 EMI6.7 
 203 33,7 bzz 
 EMI6.8 
 
<tb> 
<tb> P2O5 <SEP> 23,3 <SEP> 13,1
<tb> 
 Le verre a pour coefficients de dilatation : 
 EMI6.9 
 ',-(linéaire)-188a0 38 . 0 ic-7 (linéaire)-?00 43 . 10¯?. 



   Son point de   ramollissement   est à peu près le mime que celui du verre décrit à   l'exemple   3. 
 EMI6.10 
 



  EIDlPLE .5 En fondant une charge composée de 57,88 parties en poids de phosphate de potassium primaire, 17,85 parties en poids de carbonate de calcium,   17,73   parties en 
 EMI6.11 
 poids d'acide borique (H3BOg), 22, ±%3 parties en poids d'oxyde   d'aluminium   et   9,44   parties en poids d'acide phosphorique 
 EMI6.12 
 (%P04 ) on obtient un verre limpide laissant bien passer lef rayons ultra-violets et dont la composition en oxydes vitrifiants est la suivante :

   
 EMI6.13 
 Mol.-gr. % Poids % 
 EMI6.14 
 
<tb> 
<tb> K2O <SEP> 20,8 <SEP> 20,0
<tb> CaO <SEP> 17,5 <SEP> 10,0
<tb> B2O3 <SEP> 14,1 <SEP> 10,0
<tb> 
 
 EMI6.15 
 Ai 203 22,1 22, 98 
 EMI6.16 
 
<tb> 
<tb> P2O5 <SEP> 25,5 <SEP> 37,02
<tb> 
 
Son coefficient de dilatation est indépendant de la température dans les Haltes des erreurs de mesure et sa valeur est n   /3 (linéaire) -   118 .   10 -7   

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Son point de ramollissement est aux   envi@ons   de 524 C. en admettant que celui du verre à scellements   Fische@   courant dans le commerce est de 565 C. 



   EXEMPLE 6.- En fondant une charge composée de   29,3@   parties en poids de carbonate de   potassium.,   17,85 Parties en poids de carbonate de calcium, 17,73 parties en poids   d'@   cide borique, 20,88 parties en poids d'oxyde   d'aluminiu@   et 52,45 parties en poids d'acide phosphorique oh obtient un verre limpide laissant bien passer les rayons ultra-violets et qui est ainsi composé :

   
 EMI7.1 
 
<tb> 
<tb> Mol.-gr. <SEP> % <SEP> Poids <SEP> % <SEP> 
<tb> K2O <SEP> 20,@ <SEP> 20,0
<tb> CaO <SEP> 17,6 <SEP> 10,0
<tb> B2O3 <SEP> 14,2 <SEP> 10,0
<tb> Aigus <SEP> 20,2 <SEP> 20,88
<tb> P2O5 <SEP> 27,1 <SEP> 39,12
<tb> 
 
Le coefficient de dilatation de ce verre est   /$(linéaire) *   125 . 10-7 et son point de ramollissement, dans l'hypothèse indiquée à   l'exemple   5, est de 525 C.

Claims

RESUME A titre de produits industriels nouveaux : 1. ) les verres à base de phosphate, renfermant une quantité d'alumine supérieure à celle qui correspond à la proportion Al2O3 :P2O5, et de préférence un excès d'alumine allant jusqu'à 18 % du poids du verre.

2.) les verres à base de phosphate, renfermant une quantité d'acide phosphorique supérieure à la proportion P2O5 : Al2 ( mais inférieure à la proportion 3 P2O5 :A Al2O3.