BE432930A

BE432930A -

Info

Publication number: BE432930A
Authority: BE

Description

Procédé pour relier un corps métallique à un corps céramique d'une manière étanche.

L'invention vise un procédé permettant de relier entre eux d'une manière étanche un corps métallique et.un corps céramique. Le corps métallique entrant en ligne de compte

sera composé d'au moins l'un des métaux Cr, Mn, Fe, Co, Ni et la liaison assurée par une couche intermédiaire également métallique. Par corps céramique, il faut entendre avant tout une matière céramique, puis encore la porcelaine, les silicates de magnésium, en particulier les corps connus sous le nom de stéatite, de frequenta et de calite.

Selon la présente invention, la couche intermédiaire effectuant la liaison contient au moins un des cinq métaux nommés plus haut, mais possède une composition telle que son point de fusion soit inférieur au point de fusion du corps métallique envisagé.

Le procédé selon l'invention est particulièrement uti- lisable pour le scellement des électrodes isolantes intro- duites dans des appareils à vide très poussé, par exemple dans des redresseurs à.vapeur de mercure comportant un ré- @ cipient métallique. Dans ce cas, on utilisera, bien en- tendu, une couche intermédiaire ne s'amalgamant pas avec le mercure.

Pour abaisser le point de fusion de cette couche de scellement, on peut ajouter aux métaux entrant en ligne de compte d'autres éléments, par exemple au moins l'un des éléments Be, B, C, Si, P, S, Ti, V, As, Zi, Mo, Ta, Wo.

Mais il est également possible d'effectuer le scellement en n'utilisant que les métaux constituant le corps métal- lique, en alliant lesdits métaux dans des proportions telles que le point de fusion soit inférieur au point de fusion de l'alliage réalisé dans le corps métallique précité.

La couche intermédiaire de scellement se composera de préférence d'un alliage eutectique.

Par l'emploi d'une couche intermédiaire à point de fusion bas, on évite un échauffement du corps métallique

capable de le ramollir, c'est-à-dire qu'on évite toute déformation de ce dernier qui, dans le cas contraire, pour- rait même entrer en fusion.

L'adjonction de carbone présente un très grand intérêt dans le procédé selon l'invention, car elle permet par exemple d'abaisser le point de fusion du fer d'environ 400 C.

Il est également utile d'ajouter de la silice qui, à haute température, facilite la bonne diffusion de la couche in- termédiaire de scellement sur la surface du corps céramique et donne lieu en outre à des combinaisons chimiques entre la céramique et le métal, assurant ainsi une excellente adhésion entre ces matières.

Il est à remarquer que le corps métallique peut égale- ment contenir de la silice en adjonction. Il pourrait aus- si contenir du titane, du vanadium, du circone, du molyb- dène, du tantale ou du wolframe, mais en faible pourcentage seulement.

Pour relier une bride en fer ou en un alliage de fer avec un tuyau en céramique, on pourra par exemple utiliser pour le scellement une couche intermédiaire également en fer ou en le même alliage que ci-dessus, en y ajoutant tou- tefois au moins l'un des corps cités plus haut ayant la pro- priété d'en abaisser le point de fusion. En particulier, on pourra ajouter du carbone, dans quel cas on remarquera, à la limite entre le corps métallique et le scellement, un passage graduel d'un fer pauvre en carbone à un fer riche en carbone. Tandis qu'entre la céramique et la couche in- termédiaire il se produira un mélange respectivement une combinaison chimique entre le métal et le silicate du corps céramique.

On a remarqué que la dissolution du métal de

la couche intermédiaire dans le silicate du corps céramique était activée en effectuant la fusion au moins en partie dans un milieu légèrement oxydant, par exemple dans de l'hydrogène auquel on ajoute de très petites quantités d'oxygène.

Dans d'autres cas, il est au contraire indiqué d'effec- tuer le scellement au moins en partie dans un milieu ré- ducteur, voire même dans le vide.

Pour sceller selon le présent procédé, on peut par exemple placer le corps métallique et le corps céramique l'un contre l'autre, puis disposer la couche intermédiaire comme on le fait d'habitude à l'endroit du scellement res- pectivement le disposer sous forme de ruban entre les corps à relier entre eux, puis soumettre le tout à la fusion.

Il est aussi possible de faire réagir sur la surface du corps métallique à sceller au moins l'un des éléments ser- vant à produire le scellement. La réaction se fera avec l'aide de chaleur. En une seconde opération, il suffira de provoquer la fusion en présence du corps céramique. La première action aura pour effet de constituer un alliage sur la surface à sceller ou de produire une cémentation de ladite surface lorsque l'élément utilisé est du carbone.

Après avoir disposé les éléments désirés sur la sur- face précitée du corps métallique, on peut également pro- céder en mettant le corps céramique en place, puis amener le tout à la fusion en une seule.opération.

Pendant au moins une partie de l'une ou de l'autre des opérations décrites ci-dessus, il est possible de soumettre les corps à sceller à une pression mécanique -les appliquant l'un contre l'autre.

Le dessin annexé montre une forme de réalisation d'un scellement effectué selon le procédé revendiqué.

Il s'agit, dans le cas représenté, de relier deux brides circulaires 2 et 3 à un corps céramique 1. Les bri- des circulaires 2 et 3 sont reliées par d'autres brides avec l'électrode 4, respectivement avec une partie 5 du ré- cipient. Ces liaisons sont effectuées par soudure autogène.

Le corps céramique tubulaire comporte deux parties 2' et 3' de plus grand diamètre à l'endroit des scellements.

Les deux brides circulaires sont ajustées sur le corps céramique de manière à former une poche annulaire au dessus du scellement proprement dit 2' ou 3'. Dans cette poche, on disposera les matières destinées à constituer la couche intermédiaire, par exemple du fer et du carbone. En chauf- fant le tout, la masse en fusion qui se formera cette place coulera dans l'espace se produisant entre le corps métallique et la céramique par suite de la plus grande di- latation du corps métallique. Il se constituera une liai- son parfaitement étanche.

Le procédé selon l'invention est non seulement appli- cable à des redresseurs à vapeur de mercure, mais par exemple encore à des récipients contenant de l'huile, des substan- ces non inflammables, de l'air ou des gaz quelconques sous pression, par exemple dans la construction des transfor- mateurs ou des condensateurs.

Claims

REVENDICATIONS.

----------------- 1). Procédé pour l'établissement d'un scellement étanche entre un corps métallique composé d'au moins un des métaux Cr, Mn, Fe, Co, Ni et un corps céramique en employant une couche de scellement intermédiaire métalli- que, caractérisé en ce que l'on choisit une telle couche intermédiaire comportant au moins l'un des cinq métaux précités et en ce que l'on maintient le point de fusion au-dessous du point de fusion du corps métallique envi- sagé.

2). Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'emploi d'un scellement n'amalgamant pas.

3). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le scellement contient au moins un des éléments Be, B, C, P, S, Ti, V, As, Zi, Mo, Ta, Wo.

4). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait agir au moins l'un des éléments néces- saires à l'établissement de la couche de scellement sur la surface du corps métallique devant être relié au corps céramique et en ce qu'en une seconde opération on effectue la fusion du tout avec le corps céramique.

5). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose au moins l'un des éléments constituant la pièce de scellement sur la surface du corps métallique destiné à être relié au corps céramique, puis en ce que l'on soumet le tout à la fusion en présence du corps céra- mique.

6). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose la couche de scellement déjà préparée <Desc/Clms Page number 7> entre les surfaces à relier du corps métallique et du corps céramique et en ce que l'on soumet le tout à la fusion.

7). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose la couche de scellement déjà préparée sur la surface du corps métallique à relier avec le corps céramique, en ce que l'on fait agir ladite couche sur le corps métallique ou en ce qu'en une seconde opération on provoque la fusion en présence du corps céramique.

8). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins pendant une partie de l'opération de scelle- ment, on presse mécaniquement les surfaces à sceller l'une contre l'autre.

9). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins pendant une partie des opérations de soelle- ment, on travaille dans une atmosphère légèrement oxydante.

10). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins pendant une partie de l'opération de scellement on travaille dans une atmosphère légèrement ré- ductrice. <Desc/Clms Page number 8>

RESUME : --------------- L'invention vise un procédé permettant de relier entre eux d'une manière parfaitement étanche des corps métalli- ques se composant d'au moins l'un des métaux Cr, Mn, Fe, Co, Ni, à un corps céramique au moyen d'une couche inter- médiaire de scellement également métallique, mais que l'on constitue de manière à ce que son point de fusion soit in- férieur à celui du corps métallique considéré, ce qui peut être obtenu en effectuant le scellement au moyen d'une masse composée des mêmes éléments que ledit corps métal- lique, mais dans d'autres proportions, soit encore en fai- sant intervenir un ou plusieurs éléments susceptibles d'a- baisser le point de fusion de la couche intermédiaire de scellement, éléments choisis parmi la liste suivante :

B, C, P, S, Ti, V, As, Zi, Mo, Ta, Wo, diverses manières de procéder décrites pouvant être appliquées et les-opé- rations de scellement entreprises en particulier dans une atmosphère légèrement oxydante ou légèrement réductrice.