<Desc/Clms Page number 1>
procédé pour réaliser une jonction durable conductrice de l' électricité de conducteurs poreux, en particulier en charbon
La présente invention a pour objet un procédé nouveau et particulièrement avantageux pour opérer une jonction cturable conductrice de l'électricité) de conducteurs poreux, en parti- culier de charbons, aussi bien entre eux qu'avec des conducteurs métalliques.
La jonction de plusieurs conducteurs électriques en vue de l'obtention d'un contact permanent entre eux se fait, d'après les procédés connus,soit par vissage ou autre assemblage méca- nique, soit par soudage. Or, pour un certain nombre de matières,. en particulier les charbons de toute nature.
qu'il s'agisse de charbons naturels) de charbons artificiels,.de graphite, etc..., il ne faut pas songer à la soudure, Pour un autre groupe de ma- tières comme pour également de nombreux types de charbons, un vissage est impossible, ou du moins n'est possible que d'une manière très limitée, par suite de leur fragilités
Aussi a-t-on déjà proposé de revêtir d'abord des charbons ou autres matières analogues conductrices de l'électricité, d' une couche métallique, par exemple de cuivre ou d'argent, et de souder sur celle-ci l'autre matière conductrice de l'électricité sur laquelle doit se faire la jonction Mais un tel procédé non seulement,,nécessite l'emploi de métaux coûteux,
mais encore doit à priori être écarté pour tous les domaines d'emploi dans lesquels les métaux sont indésirables. D'autre part, on éprouve souvent une difficulté, lorsqu'on emploie un charbon de n'importe quel type par exemple comme charbon d'électrode en electrochimie pour rapporter un plot de dérivation sur l'élément d'électrode pro- prement dit, de construction compliquée, surtout lorsque l'élec- trode ne peut pas âtre établie d'une seule pièce avec le plot.
Un simple encastrement a force du plat de dérivation donne bien. au débuta un excellent contact avec l'électrode proprement dite . mats au bout d'un certain temps, il se dépose par cristallisa- tion du sel de l'electrolyte, qui est répandu entre les surfaces de contact, ce qui augmente considérablement la résistance de passage qui était initialement bonne., Mais comme, en vue d'éco- nomiser le métal, il est désirable de remplacer les électrodes métalliques et notamment les dérivations d'électrodes métalliques par du charbon de nature appropriée,le besoin pratique se fait vivement sentir d'une possibilité de réunir d'une manière par-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
vite, atülz ?t Co,':ú:J.0t:
'ice ae l'électricité, des conducteurs POux, ticu.er charbon, aussi bien entre eux qu'avec pO" '"v ") ',.- .1.0'11' er chaJ.'bon.. 8.USS:l...en ,...J. <; "''-'-'' des conducteurs o-t:llicuE's Or cette posjibllité f>8t dom-iée par le procédé conforme h la présente Mention qui CU..lüte t mettre une matière ,8.dhesiye les COa.üliC'.'..tr3 et El soumettre ceux-ci aax conditions pour lesquelles ils forcent un contact conducteur au moins jusqu'à la prise complote de la matiera adhésive.On psut ainsi, très simple-
EMI2.2
ment-, d'une manière surprenante,sans nuire en rien au contact et Baie augmentation, voire même avec une diminution, ae la ré-
EMI2.3
distance de passage, obtenir une jonction durable conductrice de l'ciectricité aa conducteurs poreux, en particulier de cnarbons de tU.zta nature,
allSb1 bien entre eux qu'avec des conducteurs
EMI2.4
métalliques. L'explication de ce phénomène doit être recherchée
EMI2.5
d.ns le fait que, dans les conditions pour lesquelles les conciuc- ewx's a réunir forment un contact conducteur, conditions dalle lesquelles ils i30nt rn;1¯:tezas a.ns le cadre du procède objet de l'invention, la couche de tl,.tt3.Ule 1G11t:LYe disposée eux H)L. u.dCOJJ..)0",3q Ba1 particules qui sont poussées dans les zo......3 non ."\j0t;);J,\.J.;,'ç>u pou;: .L'UTE::ltiUtl l.Lli1 contact conducteur et y peuvent, sano iaiCU.iY7:11dnt jouer leur rôle d' adhésif..
Le s...ui'C1..:':4alt dP la m::.t:i.0::e aCÚ1JiJ.Í.ve interposée se fera \lSt"S ,.es coamltioi. habituelles propres, dans chaque cas parti- culier il la n.ltJ.':.l'e aw.1':H31.Ve employee*0*est ainsi que l'on peut, entre deux surfaces de charbon a réunir entre eues d'une manière durable et coa?aactrice de l'électricité),, mettre une résine de formaldéhyde phenollque et amener celle-ci . durcissement, dans les conditions (le a 1',iveitiori, par une condensation ou \.1.!Je polymérisation a la chaleur et/ou a l'aide de catalyseurs
EMI2.6
donnes et/ou vaporisation de solvants appropriés, le cas échéant dans le 'fille., Pour augmenter leur solidité, on peut également
EMI2.7
imprner les charbons avec l'agent adhésif suit simultanément.
EMI2.8
soit au préalable.
La manière la plus simple de mettre en oeuvre ce procédé
EMI2.9
consiste à laisser durcir la couche de matière adhésive Interpo- see, le cas échéant avec élévation de température,, sous une pres- S10.1 qui soit suffisante pour amener les conducteurs à réunira Uh contact laissant passer l'électricité.,
EMI2.10
On peut également d'une manière avantageuse mettre en oeuvre
EMI2.11
le procoae en frittant électriquement les conducteurs à réunir
EMI2.12
pendant 'le durcissement, éventuellement également sous élévation
EMI2.13
(le température, de la couche de la J'1atiàl'e adhésive interposée.
EMI2.14
La pression utilisée éventuellement pour la mise en.
oeuvre
EMI2.15
du procédé conforme u r invention peut ne pas consister en une simple pression axtrma's, iaa exemple la compression l'un contre l aatx a des conducteurs n réunir, mais peut 'être obtenue également par mioe e...1 forme d'au moins l'un ae ces cona-acteu2s*oe résultat
EMI2.16
peut être atteint en constituant l'un des conducteurs sous la forme
EMI2.17
dy un anneau élastique, ronu ou non, entourant en le serrant l'autre conducteur,ou sous forme d'une tige a fentes longitudinales serrant
EMI2.18
l'autre conducteur, ou encore en le munissant d'un tronçon de tige
EMI2.19
de cette nature.. Naturellement on peut,en plus de ces mesures.p plaquer une pression extérieure.
Da4i .Le cadre du procédé objet de l' inven't1on on peut employer
EMI2.20
d'une manière particulièrement avantageuse,comme matière adhésive des ruines artificielles éventuellement dissoutes dans des sol-
EMI2.21
vants organiques,de préférence des rS01S catalysés en milieu acide
EMI2.22
Parmi ces résines artificielles,, on peut signaler comme d'un emploi particulièrement intéressant pour constituer la masse adhé- sive suivant le présent procédé, des résines constituées.par un
<Desc/Clms Page number 3>
mélange de résol condensé en milieu basique - obtenu en employant
EMI3.1
du phénol avec une paraformaldéhyde et base forte,, de préfé- rence de la soude, comme agents de condensation,:
dans des concil- tions telles que la chaleur exothermique dégagée ne gène pas ou soit éliminée suffisamment pour ne plus pouvoir conduire à un durcissement prématuré et en le condensant jusque ce que la phase de condensation qui se poursuit avec élimination d'eau soit entièrement arrêtée, la condensation étant, après cet arrêt, in- terrompue par un brusque refroidissement)éventuellement en ajou- tant des solvants agissant comme retardateurs - avec des substan- ces ajoutées pour obtenir un durcissement en milieu acide, déri- vant de l'acide sulfurique par le fait que, dans celui-ci un ou plusieurs des atomes H ou des groupes OH est remplacé par des
EMI3.2
résidus organiques telles que acide beiizène-$Ulfollïque, acide orthtouèneSUlfOniquev acide para-toluène-suifoniquem acide cymé.-,
ie-suifonlque, acide pllérioisu3-iori.q'üe,, acide Crusl,S113.faïi.qLl,e, acide naphtaibnesulfonique,4 acide sulfurique alcoy.é, et sulfates dialcaylés), ces substances étant de préférence dissoutes dans un suivant qui peut être d'ailleurs avantageusement aussi le résol.
Comme matière adhésive en vue de la mise en oeuvre du présent procédé, on peut également employer du styrolène, liquide à la température ordinaire, en particulier du styrolène monomère
EMI3.3
ÔU pméJ.1isé., de préférence catalysé, le charbon est alors avan- tageusement Imprègné, à la température ordinaire-, avec du styro léne bien liqUide., de préférence monomère ou Polymérls6t, avanta- geusement additionné de catalyseur) par exemple de tétrachlorure d'étains éventuellement après chauffage préalable du charbon,,, sous vide et/ou avec augmentation de la pression extérieure câpres
EMI3.4
quoi le styrccl ène est transformé en polystyrolène à l'intérieur du charbon par chauffage exothermique ou extérieur, éventuellement sous Pression,
= la prise et' le durcissement du charbon, notamment lorsqu'il s'agit d'électrodes en charbon de traversée et de déri- vation, seront éventuellement combinés avec un collage de celles-ci avec d'autres corps de même nature ou de nature différente, et en particulier avec un collage à l'intérieur de passages corres pondants ménagés dans les parvis d'enceintes-, de préférence en
EMI3.5
polystyrolène<
De plus on peut mélanger à la matière adhésive d'autres matières, de préférence de même nature, à l'état de fine division telles que de la poudre de charbon ou de la poussière métallique.
Le procédé conforme à l'invention s'est révélé particulièrement efficace pour lajonction d'électrodes en charbon avec des électrodes en charbon, en particulier des raccordements en char.
EMI3.6
bon ou en graphite, ainsi qu'avec des raccordements métalliques-, la onction d'électrodes a haute efficacité électrochimique avec des électrodes de raccordement bonnes conductrices, et pour la jonction avec des supports en charbon de cathodes en zinc agis-
EMI3.7
sant comme électrodes primaires Exemples d'application:
1W r-rr.nr-rrw.w,.mrrr,nsr,r 1 - Une tige ronde en charbon doit être insérée d'une Manière
EMI3.8
solide et conductrice de l'électricité dans le perçage correspond- dant d'un autre corps en charbon* A cet effet, les deux éléments à réunir sont badigeonnés avec un agent adhésif... par exemple du polystyrolène dans du styrolène, et insérés l'un dans l'autre pendant que cet agent adhésif est frais.
L'électrode collée est mise dans une presse et chauffée pendant le temps prescrit. par suite de l'entrée à force du crayon, le film de matière adhésive est chassé partout où les contacts entre charbons se font; par contre la matière adhésive se rassemble dans les fines cavités existant
EMI3.9
entre es surfaces et provoque un solide assemblage, tandis que
<Desc/Clms Page number 4>
les surfaces de contact sans film engrènent entre elles et ne don-
EMI4.1
nent entre les deux .;J:lGTIJE'l:,tiJ que .La résistance de passage initiale.
Les chiffres ci-après montrent clairement qu'il ne se crée aucune résistance supplémentaire pour le passage du courant; bien au con-
EMI4.2
traire, il se produit un contact restant ea2ernent bon et conservant, in valeur initiale même lorsque, les charbons collés sont poz- tés des températures variables.
Valeur de la résistance de passage:
EMI4.3
aV,u4i.t recouvrement par la Matière adhésive 0,05 Ohm après traitement a la presse 0,02 - après chauffage dans la presse 0,02 -
2 - Des anneaux en charbon ont été collés dans de courts tubes métalliques en, vue de tirer, après que les petits tubes de charbon ont éte fenaus, ces eaux élastiques sur des crayons en charbon.
Les petits tubes métalliques courts fendus ainsi que les petits tubes en charbon non fendus sont badigeonnés, sur les côtés à as- sembler, avec un agent adhésif et mis dans une presse qui applique fortement le Petit tube métallique fendu contre le petit tube en charbon, Sala$ que celui-ci code.
EMI4.4
Si les résistances de passage li1\:Jtal-chal'bon-cMl'bon étaient , avant collage, de ouzo3 ohm, elles conservent après traitement a la ,.r;-a,:;P et C01.LQ';'> .La valeur de 0,03 ohm., iiIIÎVÀfIIILIVAIIQX3 ET RESUME
EMI4.5
1 - prcuâ pour réaliser une jonction durable et conductrice de j,1 Q¯t!ctrici t de conducteurs poreux, en particulier en charbon, aussi bien entre eux qu'avec des conducteurs métalliques, caracté- rise par le fait que, entre les éléments a réunir, est disposée une couche de matière adhésive, ces éléments étant soumis aux con- ditions pour lesquelles ils forment un contact conducteur, jusque ce que la matière adhésive soit prise et durcie.
2 - Procédé tel que revendiqué sous 1, caractérisé en ce que la couche de matière adhésive intercalée est, éventuellement sous élévation de température, laissée durcir snus une pression suffi- sar.te pour amener les conducteurs a réunir en liaison conductrice de l'électricité.
3 - procédé tel que revendiqué sous 1, caractérisé en ce que pendant le durcissement, effectué éventuellement sous élévation de température. de la couche de matière adhésive intercalaire, les conducteurs à relier sont frittés électriquement.
4 - procédé tel que revendiqué sous 1 et 2, caractérisé en ce que la pression est obtenue par la mise en forme de l'un au moindes conducteurs i réunir.) ce qui peut 'être réalisé, par exem- ?le en constituant l'un des conducteurs par un anneau élastique,
EMI4.6
rond ou nonJ entourant en lSerr8ilt l'autre conducteur, ou par une tige fendue longitudinalement serrant l'autre conducteur.. ou encore en munissant le premier conducteur d'un bout de tige de cette nature, une pression extérieure pouvant en outre être éven'tueleùt eX8C0e.
5 - Procédé tel que reveuüque sous 1 à 4, caractérisé eu ce que comme matière adhésive, on emploie des résines artificielles éventuellement dissoutes dans aes solvants organiques, de préfé-
EMI4.7
rence J ivspas catalysés en milieu ac1Qe.
6 - Procède tel que revendiqué sous 1 à 6,caractérisé en ce que la resine artificielle est constituée par un mélange de résol
EMI4.8
condensé en milieu basique >* obtenu dans des conditions appropriées,
<Desc/Clms Page number 5>
à partir du phénol et d'un agent de condensation constitué par de la paraformaidéhyde et une base forte - et de substances dérivées de l'acide sulfurique par substitutionà un ou plusieurs atomes d'hydrogène ou groupe OH de restes organiques) de préférence dis- soutes dans un solvant qui peut être le résolu
7 - procédé tel que revendiqua sous 1 à 5, caractérisé en ce que la matière adhésive est constituée par du styrolène,
parfai- tement liquide à la température ordinaire,eu particulier monomère ou polymérisé, avantageusement catalysé-, ce styrolène pouvant être, dans le charbon qui en est imprégné, transformé en polystyrolène,, a - Procédé tel que revendiqué dans les revendications précé- dantes,, caractérisé en ce que à la matière adhésive, on mélange des matières conductrices, de préférence de même nature l'état de fine division telles que de la pouare de charbon ou de la poussière métallique.
9 - Application du procéda suivant l'invention à la jonction d'électrodes en charbon avec des électrodes en charbon) en parti- culier des raccordements en charbon ou en graphite,ou avec des rac- cordements métalliques, en particulier en cuivre,
10 - Application du procedé suivant l'invention à la .jonction d'électrodes à haute activité électrochimique avec des électrodes de raccordement bonnes conductrices.
11 - Application du procédé suivant l'invention à la jonction de cathodes en zinc agissant comme' électrodes primaires) avec des supports en charbon.