BE399252A - - Google Patents

Description

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  Agent agglutinant pour matières extra.-réfractaires. 



   On arrive à façonner à la forme voulue des objets en matières céramiques extra-réfractaires,, naturelles ou artificielles, telles que les silicates réfractaires, par exemple la sillimanite, les oxydes réfractaires, par exemple le corindon, 7.'oxyde de magnésium, l'oxyde chromique les carbures réfractaires, par exemple le carbure de silicium, et d'autres matières analogues, en employant des agents dits fondants, qui fondent à une température relativement basse et qui agglutinent ainsi entre elles les particules de matière extra-réfractaire. 



   Généralement on emploie comme fondant des sels d'aci- de silicique, tels que les silicates alcalins et alcalino- 

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 terreux ou le feldspath, ou des oxydes métalliques de toute nature, qui forment avec d'autres constituants, à basse tem pérature des combinaisons facilement fusibles et font ainsi indirectement office de fondant (constituants principaux du fondant). 



   Or ces fondants ont un effet important sur les pro- priétés des matières qu'ils agglutinent, et en général de petites Quantités de fondant altèrent déjà considérablement les propriétés de résistance au feu, de résistance aux va- riations de température, de résistance   électrioue   aux tempé- ratures élevées, de résistance mécanique et autre propriétés analogues. Aussi a-t-on essayé de façonner des objets de forme voulue en matière extra-réfractaire, par exemple en corindon, par frittage sans aucun fondant. 



   Pareilscorps frittés se comportent sensiblement comme la matièrepremière pure, car au cours du frittage les différents cristaux ne se ramollissent à leur surface que dans la mesure voulue pour s'agglutiner de tous les côtés aux   cristaux   adjacents, de sorte que les propriétés de l'oxyde employé restent entières. 



   Toutefois les températures requises pour le frittage sont généralement très élevées et s'approchent, suivant le degré de pureté de la matière employée, du point de fusion de celle-ci, car dans les corps solides la diffusion ne de- vient suffisa.nte pour provoquer l'adhérence des facettes cristallines que lorsque le point de fusion est presque at- teint. En outre il est   extrêmement   difficile de façonner des matières à la presse ou par coulée, sans pouvoir tirer parti de l'état   plastique,   de sorte que, généralement, il n'est possible d'obtenir de cette façon que des objets de forme simple. 

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   Suivant l'invention, on arrive à agglutiner des matières céramiques constituées essentiellement de substances extra-réfractaires ou d'un mélange de pareilles substances, en y ajoutant des silicates ou titanattes d'aluminium alcalins ou alcalino-terreux du genre des zéolithes naturelles ou des permutites artificielles, à l'état calciné. Le silicate ou titanate :hydraté d'alumine alcalin, alcalino-terreux, magné- sique ou ferrique, fabriqué suivant le procédé connu, peut être ajouté à l'état calciné, ou bien on peut traiter et "cuire" la matière extra-réfractaire conjointement avec les différents constituants du liant à des températures auxquelles ces constituants forment un verre. Lors du chauffage subsé- quent la matière s'agglomère sous l'action de ce verre.

   Lors- que le traitement thermique de la ma.tière est achevé, celle- ci a sensiblement les mêmes propriétés qu'une matière extra- réfractaire agglutinée sans aucun liant. Des essais ont montré que, de préférence, la proportion en poids d'agent agglutinant ne doit pas être sensiblement au-dessus de 205 ni en-dessous de   3%.   



   Il est probable que, en raison de l'instabilité de la structure de telles zéolithes ou permutites dont les dif- férents constituants conservent même à l'état calciné leur faculté de substitution, il se produit une action particuliè- rement intense sur les facettes d.es crista.ux de matière ex-   tra-réfracta.ire,   de sorte que déjà aux basses températures ces facettes deviennent rugueuses et adhèrent les unes aux autres sans qu'il y ait en même temps une phase vitreuse ou cristalline avec enrobage uniforme des cristaux susceptible d'influencer sensiblement les propriétés de la pâte. Par contre, les interstices subsistant encore, éventuellement, entre les différents cristaux sont remplis d'agent aggluti- nant durci, constituant une carcasse ou squelette, qui n'altè- 

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 re pas les propriétés de la pâte.

   Il a été reconnu que cette matière amorphe durcie sous la forme d'une carcasse, même quand on la réchauffe une seconde fois, ne passe plus par une phase vitreuse cohérente à bas point de ramollissement, car lorsqu'on emploie des permutites, notamment pour des iso- lants électriques, la   réistance   électrique reste élevée aux températures élevées. En outre, la résistance aux variations brusques de température et la résistance mécanique sont sen- siblement les mêmes que celles de matières frittées sans aucun liant. 



   Pour la fabrication d'isolateurs électriques, il est avantageux de substituer aux oxydes alcalins échangeables des oxydes de magnésium ou de métaux alcalino-terreux, et le remplacement de l'acide silicique par l'acide titanique est à envisager. En particulier pour les isolants de bougies   d'allumage   les proportions de matière extra-réfractaire et d'agglutinant employées sont de préférence 80 à 97 parties en poids de corindon et 20 à 30 parties en poids d'agglutinant. 



    EXEMPLES D'EXECUTION   -------------------- 
1) On obtient, par exemple, de bons agglutinants en employant la   chaba.site   sodique, silicate d'aluminium de la forme HO3Si 0. Si OH2 0,A1   (OU).   0 Na. On traite ce produit par une solution de sulfate de magnésium pour le transformer en chabasite magnésique, tandis que le sulfate de sodium se dissout. On éloigne ce sulfate de sodium par lavage et centrifugation ou par filtration et on calcine lé- gèrement la chabasite magnésique pure. 



   2) On peut fabriquer par fusion simultanée des dif- férents constituants des aluminates-silicates ou aluminates- titanates artificiels de toute nature. La structure de pareil- les combinaisons est la suivante: 

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 X mol. SIO2 1 mol. Al2O3 1 mol. NaO3 X mol. H20 On peut remplacer les X mol. sio2 c'est-à-dire 2,4 ou 6 mol.   SiO,   par du   TiO,   et 1 mol. na2o par des quantités équivalentes de mgo CaO, BaO ou SrO. On fond, par exemple, du kaolin avec du quartz et un carbonate alcalin ou alcalino- terreux, ou de l'oxyde titanique et un carbonate alcalin ou alcalino-terreux, et on lessive à l'eau, en granulant conve- nablement, le verre qui se forme.

   Celui-ci passe lentement, en absorbant de l'eau, à l'état d'une combinaison zéolithique et l'eau extrait en même temps le silicate alcalin libre qui s'est formé éventuellement. On emploie alors, à l'état légè- rement calciné, le silicate hydraté formé. 



   3) Il n'est pas essentiellement indispensable de former d'abord un ou plusieurs silicates hydratés, car les silicates d'aluminium, qui se forment dans la pâte lors de la calcination, sont eux aussi d'excellents agents   agglomé-   rants. 



   Comme exemples numériques de composition se rappor- tant aux exemples d'exécution 1 à 3 on peut citer les chiffres suivants: 
Pour 1) 95 parties de corindon 
5 parties de chabasite magnésique 
Pour 2) 92 pa.rties de corindon 
8 parties de permutite calcique 
Pour 3) 85,0 parties de corindon 
5,0 parties de verre de calcium et   d'aluminium,   formé par fusion de 62,00 parties de craie et 38,00 parties d'oxyde d'aluminium. 



   2,2 parties de carbonate de lithium 
7,8 parties de kaolin.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1) Agent agglutinant pour matières extra-réfractai res telles que les silicates, oxydes, carbures réfractaires etc, caractérise en ce qu'il comprend, d'une manière généra- le, des combinaisons du genre des zéolithes naturelles et des permutites fabriquées artificiellement, à l'état calcine.

   2) matière céramique, caractérisée en ce que des matières extra-réfractaires sont traitées conjointe::lent avec des liants oui, lorsqu'on conduit la chauffe de façon ap- propriée, peuvent former entre eux ou avec la matière maigre des combinaisons suivant la revendication 1.

   3) matière céramique, notamment pour isolateurs élec trioues, constituée de corindon et d'un agent agglutinant suivant la revendication 1 caractérisée en ce que des oxydes du magnésium ou des métaux alcalino-terreux sont substitués aux oxydes alcalins remplacables et que, éventuellement, l'acide silicique est remplace 'par l'acide titanique.

   4) Mode d'emploi d'agent agglutinant suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on ajoute cet agent aux matières extra-réfractaires dans une proportion allant jusqu'à 20 % en poids.

   5) mode de préparation d'agent agglutinant suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'agent agglutinant estproduit dans la matière même, suivant la revendication 2.

   6) matière céramique, notamment pour isolants élec triques de bougies d'allumage, caractérisée en ce qu'elle est constituée de 80 à 97 parties en poids de corindon et 20 à 3 parties en poids d'un agent agglutinant suivant la reven- dication 3 ou 5.