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Procédé d'application d'une couche isolante sur un support.
L'invention concerne un procédé d'application d'une couche isolante sur un support en une matière qui, à la tempéra- ture ambiante normale, n'est pratiquement pas conductrice d'élec- tricité, par exemple du verre, à l'aide d'un champ électrique engendré entre le support et une contre-électrode ; concerne en outre un appareil approprié à la mise en oeuvre d'un tel pro- cédé, ainsi qu'un produit obtenu à l'aide d'un tel procédé et/ou d'un tel appareil.
En technique, il arrive fréquemment qu'il faille recou- vrir un support d'une couche isolante. Il existe donc déjà de nombreux procédés et appareils qui permettent d'appliquer une telle couche. Lorsque le support est en un matériau bon conduc- teur d'électricité, cette application peut se faire par électro- phorèse ou cataphorèse. A cet effet, la substance à appliquer A est mise en suspension dans un fluide approprié, l'objet à recou-
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vrir est connecté à l'un des pôles d'une source de tension, la suspension est amenée entre l'objet et une contre-électrode et sous l'influence du champ électrique produit, les particules se dirigent vers le support à recouvrir.
Ce procédé convient moins bien pour des objets ou des supports non conducteurs d'électri- cité, car dans ce cas, la surface du support devrait être préala- blement rendue conductrice. Dans ce cas, on se tire d'affaire à l'aide d'un procédé suivant lequel le support est tout simplement plongé dans une suspension. Les deux procédés présentent des in- convénients qui limitent leur domaine d'application. C'est ainsi que le procédé par immersion ne permet pas toujours d'obtenir une couche d'épaisseur uniforme, tandis que l'épaisseur totale de la couche ne s'obtient parfois qu'après plusieurs immersion?.
Le procédé par électrophorèse présente, tout comme le procédé par immersion d'ailleurs, l'inconvénient qu'après l'application de la couche la surface doit être séchée pour éliminer le fluide de suspension.
Pour obvier à ces inconvénients, on a cherché d'autres procédés.
C'est ainsi qu'il est connu de recouvrir la surface in- térieure d'un corps creux, par exemple l'ampoule d'une lampe à incandescence dans laquelle la substance à appliquer, par exemple de l'outre-mer, du kaolin ou de la terre de sienne, est amenée, à l'état finement divisé, dans l'ampoule et on provoque ensuite une décharge électrique dans la substance à appliquer.
Cette décharge électrique est engendrée entre une électrode dis- posée à l'intérieur de l'ampoule et une électrode qui se trouve à l'extérieur de l'ampoule, par exemple qui l'entoure étroitement.
Les deux électrodes sont raccordées aux pôles d'une source de tension qui engendre une tension élevée à haute fréquence. Par suite de l'intense champ à haute fréquence, la matière pulvéru- lente à appliquer est soumise à un tourbillonnement intense et
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est précipitée sur la paroi du corps à recouvrir. Par suite de la tension élevée, les particules sont précipitées violem- ment contre la paroi, de sorte qu'elles y adhèrent sans le moindre liant.
Ce procédé présente aussi un inconvénient : la couche n'est pas uniforme et, dans de nombreux cas, l'adhérence est insuffisante. Ceci est dû tout d'abord à l'emploi d'un champ à haute fréquence et ensuite au fait que la paroi de l'objet à recouvrir a une conductibilité électrique insuffisante.
L'invention permet d'obvier aux inconvénients précités.
Suivant l'invention, une couche isolante est appliquée sur un support en une matière qui, à la température ambiante normale, n'est pratiquement pas conductrice d'électricité, par exemple le verre, à l'aide d'un champ électrique, engendré entre le support et une contre-électrode qui, à cet effet, sont con- nectés aux p8les d'une source de tension entre lesquels est en- tretenue une grande différence de potentiel. La substance appe- lée à constituer la couche de recouvrement est suspendue à l'état finement divisé, dans un gaz amené entre l'électrode et le support. La particularité de l'invention consiste en ce que l'on augmente la conductibilité du support par un chauffage et que la source de tension fournit une tension continue.
L'explication théorique du dépôt de la substance suspen- due dans le gaz en circulation est probablement la suivante: Une particule acquiert une charge par le fait qu'elle vient en contact avec une contre-électrode ou avec le corps à recouvrir et elle est ainsi repoussée vers l'autre électrode. Sur celle-ci, elle se décharge et acquiert la charge opposée. De ce fait sous l'influence du champ, elle se déplace de nouveau vers l'autre électrode. Dès que la particule parvient sur la paroi en étant animée d'une vitesse suffisante, elle reste fixée à l'encontre du champ par les forces de van der Waals.. Ceci est particulière- ment important, car chaque particule qui n'est pas bien fixée.- @
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oscille plusieurs fois et n'adhère que lorsqu'elle est bien fixée.
Tant le support à recouvrir que la contre-électrode sont alors recouverts d'une couche isolante. La contre-électrode que l'on ne désire évidemment pas recouvrir, peut être en une ma- tiére telle qu'il s'y fixe moins de particules que sur le support.
L'invention n'est cependant pas liée à l'explication théorique donnée ci-dessus.
Dans une forme d'exécution du procédé conforme à l'in- vention, le support n'est pas relié directement à la source de tension. Le pale de la source de tension qui n'est pas relié à la contre-électrode est en effet raccordé à la canalisation du gaz qui doit assurer le chauffage du support. Ces canalisations comportent des ouvertures d'où sortent les flammes de gaz. Comme on le sait les molécules de gaz dans ces flammes sont ionisées, de sorte que la flamme peut être considérée comme un conducteur.
On obtient ainsi une liaison conductrice du support, par l'in- termédiaire des flammes de gaz, avec la canalisation de gaz et, partant, avec la source de tension. La canalisation de gaz doit alors évidemment être conductrice d'électricité ; elle peut être, par exemple, en métal.
Le procédé conforme à l'invention convient particulière- ment bien pour appliquer une substance luminescente sur un sup- port ; il permet aussi d'appliquer avantageusement et facilement du verre à l'état finement divisé.
La température à laquelle il faut chauffer le verre et la tension nécessaire pour obtenir une bonne précipitation de la matière en suspension dans le gaz dépendent du verre utilisé.
Cependant, quelques essais très simples permettent de déterminer facilement le verre à choisir. Pour un verre normal, il suffit, en général, d'une température d'environ 300 C.
La tension utilisée sera, en général, supérieure à 5000 V; dans des cas particuliers, elle peut atteindre 20000 à 25000 V.
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Comme fluide gazeux pour la suspension de la matière à appliquer, l'air sera fréquemment utilisé.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Le dessin montre deux formes d'exécution d'un appareil qui permet la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention.
La fig.l montre en perspective un appareil utilisé pour recouvrir un tube de verre.
La fig.2 montre, partiellement en coupe, un détail de l'appareil représenté sur la fig.l, et, en même temps, elle in- dique schématiquement les connexions électriques et les organes de la source de tension.
La fig.3 montre une autre forme d'exécution d'un appareil approprié à la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention.
Sur la fig.l, la pièce tubulaire à recouvrir est indiquée par 2. A la partie supérieure, ce tube est partiellement repré- senté en coupe afin de montrer le recouvrement intérieur 3. Le tube est renforcé par un support 4 qui est fixé à l'aide de barres 5 à des montants verticaux 6, 7 et 8. Le tube 2 est en- touré d'un brûleur annulaire qui constitue en même temps la contre-électrode. Ce brûleur 10 est fixé à un châssis constitué par les barres verticales 11, 12 et 13, qui sont fixées rigide- ment sur la plaque 14. Cette plaque peut ê /tre en une matière isolante appropriée, par exemple en résine synthétique, en ébo- nite ou en micalex. Les extrémités des barres 11, 12 et 13, aboutissent dans des anneaux 15,16 et 17, respectivement 15', 16' et 17', et peuvent glisser le long des montants 6, 7 et 8.
Dans la plaque 14, et relié à celle-ci, se trouve un tube métal- lique 19 dont la partie supérieure pénètre dans le tube 2. A l'extrémité du tube 19, se trouve un raccord 21, par lequel on peut amener du gaz contenant en suspension une substance finement @ , -
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divisée. Le brûleur 10 est raccordé à une canalisation de gaz 10'.
Sur la fig.2, on voit l'extrémité ouverte du tube 19, pénétrant dans le tube 2. En regard de cette ouverture se trouve une plaque 20 qui comporte une arête aiguë; cette plaque est pra- tiquement perpendiculaire à la direction longitudinale du tube
19 et est reliée tant mécaniquement qu'électriquement à ce tube.
Le gaz qui est amené dans le tube 19 en 21, quitte ce tube à l'autre extrémité, et sous l'effet du champ engendré entre le tube 19 et la plaque 20 y reliée et la paroi de verre qui est chauffée par le brûleur annulaire 10, la substance en suspension dans le gaz est précipitée sur la paroi du tube 2. Il suffit de déplacer la plaque 14 et le tube y relié 19 ainsi que le brûleur annulaire 10 le long des montants 6, 7 et 8, pour dé- placer la zone de dépôt sur la paroi intérieure du tube sur toute la longueur du tube.
Le brûleur annulaire 10 porte le verre du tube 2 à une température telle que ce verre devient suffisamment conducteur pour transporter électriquement une très faible quantité d'éner- gie. Entre le tube 19 et la plaque y reliée 20 d'une part, et la paroi en verre d'autre part, se produit une décharge Corona.
La source de courant et les organes correspondants sont représentés schématiquement sur la fig.2. La source est consti- tuée par un transformateur 27, dont l'enroulement primaire est branché, par l'intermédiaire des conducteurs 29 et 30 et de l'interrupteur 32, sur le réseau 31. L'une des bornes de l'enroulement secondaire du transformateur dans lequel est induite une tension élevée, est reliée par l'intermédiaire du conducteur 28, au tube 19. L'autre borne de cet enroulement est reliée à la cathode 25 du tube redresseur 24. L'anode du tube redresseur 23 est reliée, par l'intermédiaire du conducteur
22, au brûleur annulaire.
Dans la forme d'exécution montrée sur la fig.3, l'élec- - trode 43 et le brûleur au gaz 44 qui sont reliés à une source de @
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tension,s'étendent sur toute la longueur du tube 45 qui peut tourner dans les paliers 46 et 47. Pendant que le tube tourne lentement autour de son axe longitudinal, la substance à déposer qui est amené dans le tube 48 et qui en sort par les ouvertures, est précipitée sur la paroi du tube. L'électrode 43 est consti- tuée ici par un fil qui est relié au tube 48. Entre ce fil 43 et la paroi de verre, rendue légèrement conductrice à l'aide des flammes de gaz, se produit une sorte de décharge Corona, qui provoque la précipitation de la substance en suspension dans le gaz.
La rotation du tube 45 est provoquée par une poulie 50 sur laquelle s'enroule un cordon 49.