BE483476A

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Publication number: BE483476A
Authority: BE

Description

       

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  "Procédé de fabrication d'objets moulée, de compo- sition chimique déterminée, à structure entière- ment   oristalline"   
Il est .connu de fabriquer des corps à structure
2 3 2 cristalline, tels que la mullite (3 A1 0 . 2 SiO) et la
2   wollastonite   (CaO. SiO) en fondant un mélange en propor- tions déterminées des oxydes constituants de ces corps, puis en coulant la matière liquide homogène ainsi obtenue dans un moule réfractaire où elle se solidifie et se refroidit ensuite plus ou moins lentement jusqu'à la température   amante.   

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   Les principaux inconvénients de oé mode de fa-   brication   sont : - la variation de volume qui accompagne la solidification et se produit par des retassures dans les objets épais, des fissures dans les objets de forme compliquée; - l'inégalité de structure, conséquence des inévitables différences dans la vitesse de soliditica tion de la périphé- rie an coeur des pièces moulées et, en particulier, le fait qu'une partie plus ou moins importante de la matière reste à l'état vitreux. 



   La présente invention remédie à ces inconvénients. 



  Elle a pour objet un procédé de fabrication qui comporte les opérations suivantes : 
On commence par mélanger dans les proportions re- quises les matière qui, sous l'action de la chaleur, se transformeront en un bain homogène ayant la composition chimique du corps à fabriquer. 



   La fusion étant réalisée, la matière fondue est soumise à un refroidissement rapide de sorte qu'une .notable partie se solidifie à l'état vitreux. A cet effet, on peut, par exemple, couler la matière fondue en mince filet dans un liquide refroidisseur ou la pulvériser en gouttelettes. 



   La matière solide finement divisée ainsi obte- nue, après avoir été broyée, fait l'objet d'un classement granulométrique approprié, puis est moulée sous forte pression, à la température ambiante ou à une douce tempé- rature, la cohésion des grains entre eux étant augmentée par l'addition d'une faible quantité d'une colle ou d'un liant organique. 



   Après un premier chauffage destiné à éliminer, 

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 s'il y a lieu, l'humidité ou le solvant ajouté pour faciliter le moulage, l'objet moulé est soumis à une cuisson qui a pour objet d'abord de détruire le liant organique et de le volatiliser, puis de ramollir la phase   ,vitreuse   en soudant les grains entre eux, enfin de provo- quer sa dévitrification, c'est-à-dire sa cristallisation. 



   Cette oristallisation est, en général, rapide à une température de 2000 environ supérieure à celle du ramollissement de la phase vitreuse, c'est-à-dire voisine , de   11000   pour la wollastonits vitreuse. 



   Pour les moulages qui ont une forme géométrique simple, tels que les plaques et les briques, la cuisson est effectuée de préférence en deux stades : - d'abord, jusqu'à une température de 200 à 300  au moyen d'une source de chaleur quelconque, par exemple des résis- tances électriques. 



   - ensuite, à l'aide du chauffage par pertes diélectriques qui est particulièrement efficace étant donné qu'une partie de la matière.est à l'état vitreux. 



   Grâce à la cuisson, suivant le procédé de l'in- vention, l'objet moulé obtenu ne contient ni éléments étrangers du fait de la destruction et de la volatilisation du liant organique temporaire, ni phase vitreuse, cette dernière s'étant transformée par la cristallisation finale. 



     Le   procédé suivant l' invention permet de fabri- quer, entre autres, des,briques, des creusets, et des bougies d'allumage, par exemple, en matériaux tels que la   wollastonite   (cao.   S10)   l'anorthite (CaO. Al2O3. 2 SiO2), la forsterite (MgO. SiO2) le   monosilicate   de baryum (Bao. 



   SiO2), le titanate de magnésie TiO.2 MgO), le   monosilicate   

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 de plomb (PbO. SiO2) qui présentent un intérêt particulier, soit par leur point defusion élevé, soit par leur résis- tance à la corrosion des sels et du verre en fusion soit par leur propriétés diélectriques.



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  "Process for the manufacture of molded objects, of determined chemical composition, with an entirely oristalline structure"
It is known to make structural bodies
2 3 2 crystalline, such as mullite (3 A1 0. 2 SiO) and
2 wollastonite (CaO. SiO) by melting a mixture in determined proportions of the constituent oxides of these bodies, then by pouring the homogeneous liquid material thus obtained into a refractory mold where it solidifies and then cools more or less slowly until at loving temperature.

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   The main drawbacks of this method of manufacture are: - the variation in volume which accompanies solidification and is produced by shrinkage in thick objects, cracks in objects of complicated shape; - unequal structure, consequence of the inevitable differences in the rate of solidification of the periphery at the heart of the molded parts and, in particular, the fact that a more or less important part of the material remains glassy.



   The present invention overcomes these drawbacks.



  Its object is a manufacturing process which comprises the following operations:
We begin by mixing in the required proportions the materials which, under the action of heat, will transform into a homogeneous bath having the chemical composition of the body to be produced.



   The melting being carried out, the molten material is subjected to rapid cooling so that a significant part solidifies in the glassy state. For this purpose, it is possible, for example, to pour the molten material in a thin stream in a cooling liquid or to spray it in droplets.



   The finely divided solid material thus obtained, after having been crushed, is subjected to an appropriate particle size classification, then is molded under high pressure, at room temperature or at a mild temperature, the cohesion of the grains between them being increased by the addition of a small amount of an adhesive or an organic binder.



   After a first heating intended to eliminate,

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 if necessary, moisture or solvent added to facilitate molding, the molded object is subjected to a firing which aims first to destroy the organic binder and to volatilize it, then to soften the phase , vitreous by welding the grains together, finally causing its devitrification, that is to say its crystallization.



   This oristallization is, in general, rapid at a temperature of about 2000 higher than that of the softening of the glass phase, that is to say close to 11000 for the glassy wollastonits.



   For castings which have a simple geometric shape, such as plates and bricks, firing is preferably carried out in two stages: - first, up to a temperature of 200 to 300 by means of a heat source any, for example electrical resistances.



   - then, using heating by dielectric losses which is particularly effective given that part of the material is in the vitreous state.



   Thanks to the firing, according to the process of the invention, the molded object obtained contains neither foreign elements due to the destruction and volatilization of the temporary organic binder, nor vitreous phase, the latter having been transformed by the final crystallization.



     The process according to the invention makes it possible to manufacture, inter alia, bricks, crucibles, and spark plugs, for example, from materials such as wollastonite (cao. S10) anorthite (CaO. Al2O3). . 2 SiO2), forsterite (MgO. SiO2) barium monosilicate (Bao.



   SiO2), magnesia titanate TiO.2 MgO), monosilicate

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 lead (PbO. SiO2) which are of particular interest, either by their high melting point, or by their resistance to the corrosion of salts and molten glass, or by their dielectric properties.

Claims

ABSTRACT.

The objects of the invention are: 1 - a process for the manufacture of molded products, of determined chemical composition, with an entirely crystalline structure, this process comprising the following operations: a) raw materials which, under the action of heat, give rise to a bath homogeneous liquid having the chemical composition of the body to be manufactured, are mixed and then melted; b) solidification is effected by rapid cooling of the highly divided melt; c) the solidified material is reduced to grains by grinding; d) the grains are agglomerated under pressure in molds with the addition of a small amount of organic glue;

a) the molded product is dried and fired so as to produce successively the destruction and volatilization of the organic glue, the welding of the grains by softening of the glassy part and finally its crystallization.

2 - an embodiment of the solidification which consists in pouring the molten material in a thin stream in a cooling liquid; 3 --an embodiment of solidification which consists in spraying the molten material into droplets; <Desc / Clms Page number 5> 4 - an embodiment of the final baking which oonsiste heating the molded product to around 200 to 3000 by any heat source, then subjecting it to heating by dielectric losses.