BE558200A - - Google Patents

Description

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     Il invention   due au Dr 'Simon L.   RUSKIN ,  se rapporte aux oxydes non métalliques et métalliques activés et à leur méthode d'utilisation. On a trouvé que des oxydes non métalliques et métal- liques ayant été irradiés par 100 millions de R à 400 millions de R peuvent être incorporés en alliage à d'autres métaux, et corps non métalliques, ou oxydes métalliques ou non métalliques, et avec le même métal et corps non métallique, leur impartissant ainsi des propriétés uniques, de dureté, résistance à la chaleur, résistance à la traction, et de diminution du fluage . 



   Un sutre but de 1(invention est la production de nouveau:) composés chimiques par l'irradiation d'oxydes non métalliques et métalliques au moyen desquels, les conditions réactionnelles sévères de chaleur et de pression peuvent être évitées, et les 

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 réactions peuvent être effectuées à froid, qui autrement ne pourraient pas   être     effectuées   ainsi . 



   Pour réaliser l'invention on confère à l'oxyde par irradiation par 100 millions à 400 millions de R, l'instabilité des ions O2- à la surface extérieure extrême conduisant à une composition non stoechiométrique qui est favorable à la conduc- tivité électronique . 



   On a trouvé que le mode de formation de l'oxyde mé- tallique joue un   rôle   considérable en ce qui concerne son utili- sation dans un   alliage- .   Ainsi, en métallurgie des poudres, le mélange d'un oxyde métallique avec de la poudre de métal peut donner peu ou pas d'avantages ou peut en fait ne pas conduire à la formation des compositions de la métallurgie des poudres . 



  L'oxyde métallique peut être alors considéré comme étant en équilibre statique . Cependant, on a trouvé qu'il est essentiel qu'un équilibre dynamique soit maintenu, sur la surface de   l' oxy-   de, ce par quoi on maintient une conductivité électronique , Un tel   équilibre   dynamique comporte la rupture assymétrique de la liaison oxygène métal, ce par quoi un fragment acquiert un excès d'oxygène ainsi qu'une charge négative globale, alors que le deuxième fragment acquiert une charge positive globale. Ces frag- ments porteurs d'une charge participent à la formation de la couche externe de la surface.Il en résulte que les molécules neutres de l'atmosphère sont attirées , et un moment dipole est produit sur elles .

   D'autre part, un électron de certains ions métalliques est aisément fixé ,et le métal, comme par exemple CO2+ devient CO3+. Ainsi est créée une valence orbitale exté- rieure plus élevée, et une solidité de liaison plus grande est établie . 



   'Ainsi également dans cet équilibre dynamique, l'enlè- vement d'un proton laisse le fragment d'oxyde avec une charge négative en excès . L'électron libre est responsable de la charge électrostatique de l'oxyde, et sa perte laisse l'ion oxygène avec seulement 7 électrons extérieurs. Ceci donne un transfert 

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 d'électron qui change l'ion CO2+ en un ion CO3+ et restaure la couche extérieure d'octet de l'ion oxygène . Le résultat net est l'oxydation des ions adsorbés des éléments de transition Ainsi donc le changement d'un ion   cobalteux   en un ion coblatique aide à stabiliser les ions 0 2- dans l'oxyde métallique . 



   Ainsi il est possible, par fragmentation de 1' oxyde métallique ou non métallique et irradiation de préférence avec 100 millions de R à 400 millions de R d'assurer une oxydation intrinsèque et d'établir un équilibre dynamique entre les deux fragments d'oxyde. Au cours-de cet équilibre dynamique , il est possible de modifier la structure de réseau du métal, en   produi-   sant, une structure cubique à face centrée, et simultanément en permettant à des vides d'apparaître, laissant des intersti- ces et une intersticialité particulièrement des atomes de carbone, qui remplissent le réseau en nuages, ou qui se remplis- sent d'atomes de faible dimension d'éléments métalliques tels que le titane .

   Il en est de même pour l'équilibre hetérogène et l'al- liage d'oxydes de métaux avec les mêmes métaux,   ou.   de caractère    hétérogène , ou des oxydes non métalliques avec des non-métaux    ou des oxydes non métalliques avec des métaux et vice-versa De cette façon, on peut promouvoir la formation de carbures, horures, nitrures et siliciures des métaux.

   De même , les composi- tions de métaux tels que le fer ou l'acier , les diverses compo- sitions de métaux de transition de l'acier et les éléments s'y rattachant tels que le titane, le vanadium, le tungstène , le molybdène, le chrome, le tantale, l'hafnium, le cérium, le man- ganèse, le lanthane, le   béryllium,   le nickel, le cobalt, l'ura- nium, le thorium, le cuivre et l'aluminium, peuvent facilement être formées par   l'équ ilibre   dynamique produit par l'utilisation des oxydes métalliques placés en équilibre dynamique par frag- mentation poussée et irradiation par 100 millions de R à 400 millions de R . 



   Dans le but   d' établir     l'équilibre   dynamique, on active 

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 les changements d'orbites atomiques conduisant aux énergles de valence plus élevées . Ceci s'effectue par irradiation des oxydes métalliques et augmentation de l'entropie . On emploie de 100 millions de R à 400 millions de R . 



   L'équilibre dynamique ainsi créé permet l'utilisation de l'oxyde en quantités prenant place de   0,5     %   à 10   %   du métal dans lequel il est mélangé ou de la poudre de métal avec laquelle il est mélangé dans les procédés de métallurgie des poudres . on peut utiliser l'équilibre dynamique de l'oxyde de métal activé mélangé à la poudre de'même métal, ou bien on peut employer des mélanges hétérogènes de métal et d'oxyde métallique . Au lieu de la métallurgie des poudres , on peut employer l'oxyde métallique d'équilibre dynamique à l'état fondu dans un bain de fusion du même métal ou d'un autre métal. Ainsi on peut ajouter de l'oxyde de cuivre en   équilibre   dynamique dans de l'aluminium fondu , ou de l'oxyde d'aluminium dans de l'aluminium .

   On a trouvé que par ce procédé la tension superficielle du bain de fusion est aug- mentée alors que la viscocité est abaissée . Ceci permet   d'effec-   tuer des coulées d'objets de formes compliquées ,beaucoup plus efficacement que par les procédés habituels . Dans le cas des silicates dans la formation du verre , l'établissement de l'équi- libre dynamique dans la charge est produit par irradiation de la matière, habituellement un mélange de chaux , carbonate de so- dium, sable, dolomie, et calcin, au autres compositions simi- laires utilisées en tant que composants de la formule employée pour la préparation du verre, avec 100 millions de R à 400 mil- lions de R .

   La composition ainsi irradiée est ensuite broyée en fragments menus pour provoquer l'établissement de l'équilibre dynamique, et   ajoutée   en quantités variable s de l'ordre de   0,1 %   à   10 %   au bain de fusion d'une composition ordinaire ,de même   formule ,   ou de composition différente. On peut également utiliser une charge faite entièrement de matière irradiée avec 100 millions de R à 400 millions de R . On a trouvé que par ce 

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 procédé les remarquables propriétés d'augmentation de tension superficielle du bain de   fusion   combinée à l'abaissement de la   viscocité,   seproduisaient dans le verre et les métaux . 



   Le grand avantage de cette propriété déterminée est qu'elle rend possible de mouler des objets de formes compliquées directement à partir du bain de fusion, dans le quel l'abaissement de la viscocité donne un remplissage précis , et la tension super- ficielle élevée maintient la forme désirée. Ainsi, les opéra- tions ultérieures de remodelage ou d'usinage sont grandement réduites . Ceci est particulièrement valable pour le verre et l'aluminium, le magnésium et les métaux de transition . Ceci est une propriété qui a longtemps été recherchée , mais non atteinte jusqu'ici.

   Ainsi, en utilisant des irradiations de 100 millions de R à 400 millions de R, on atteint un état de transition qui est unique pour la réactivité de   l' état     solide  Cette propriété que l'on a trouvée représente un domaine de réarrangmment or- bitaux, qui est supérieur à l'ordre des influences thermiques , teilles qu'elles apparaissent dans le bain de fusion . Alors que l'effet de faibles doses d'irradiation disparaît rapidement après chauffage thermique du bain de fusion, on a trouvé qu'un ensemble de conditions tout-à-fait différentes prédomine à l'é- tat solide après une irradiation de 100 millions de R à 400 millions de R.

   C'est dans ce domaine d'irradiation qu'on at- teint un état de transition de la réactivité de l'état solide , dans lequel apparaissent d'autres valeurs pour la tension super- ficielle, la viscocité ou l'état de fluage. Il apparaît que l'augmentation ,dans les désorganisations , des relâchements du réseau et des lacunes, atteint un point   auquel   l'association habituelle des propriétés physiques-de l'état solide est si altérée, qu'un nouvel ensemble de relations physiques prédomine que l'on désigne comme état de transition de la réactivité de l'état solide.

   De même   aussi ,   de faibles quantités de matières dans cet état réactif transitoire peuvent affecter à un tel 

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 point la liaison de l'hydrogène   d'une   trande quantité de   matiè -   re dans un bain de fusion, qu'on observe une altération radicale des propriétés physiques d'une masse de 100 à   1.000   fois la masse de la matière ajoutée dans l'état de transition .

   Alors que l'on a décrit l'effet d'additions de fragments d'oxydes dans l'état d'équilibre dynamique tel que du verre broyé ou un oxyde de métal broyé dont on a montré Inaction sur les   proprié-   tés de grandes masses du bain de fusion de verre ou de métal, on a trouvé que l'irradiation par 100 millions de R à 400 mil- lions de R du verre broyé ou de l'oxyde métallique, soit avant broyage, soit après broyage, par laquelle l'état de transition de la réactivité de l'état solide est produit , augmente de façon importante l'utilité de   l'addition.   De même l'addition d'oxydes métallqiues ou de composés organiques contenant de l'oxygène umenés par irradiation de 100 millions à 400 millions de R à l'état de transition de réactivité de l'état solide,

  active les réactions catalytiques dans les réactions de chimie organique et dans le cracking du pétrole, le reforming , l'hydroforming, le forming aromatique, les changements de viscocité et les changements de tension superficielle. De même dans la formation d'alliages de matières jusqu'ici difficilement alliables, l'utilisation de cet état de transition de réactivité de l'état solide produit par irradiation à l'aide de 100 millions de R à 400 millions de R, a amélioré non seulement la formation de l'alliage mais également les propriétés nouvelles de tension superficielle et de viscocité des alliages habituellement utilisés , tels que cuivre et aluminium, ou oxyde de cuivre et aluminium, ou oxyde d'aluminium et aluminium, ainsi que la poudre d'aluminium agglo-   mérée .    



   Dans l'établissement de l'équilibre dynamique dans les oxydes métalliques, on peut employer en plus de l'irradia- tion par 100 millions de R à 400 millions de R, un chauffage à une température quelque peu inférieure au point de fusion. 

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  On peut utiliser ce chauffage supplémentaire avant, pendant, ou   après'.]*irradiation   à l'aide de 100 à 400 millions de R. Dans quelques cas , on peut employer des doses plus faibles telles que 25 millions de R, mais de préférence on utilise 100 millions de R à 400 millions de R pour assurer l'équilibre dynamique des oxydes de métaux et des oxydes non métalliques . 



   L'établissement de l'équilibre dynamique des oxydes de métaux est d'une valeur particulière dans le cas du fer. Par addition de minerai de teneur faible broyé en fragments fins et irradiés à l'aide de 100 millions à 400 millions de R, un état d'équilibre dynamique est établi, ce par quoi les minerais de faible teneur peuvent être utilisés dans le bain de fusion en quantités de l'ordre de 0,1 % à 10   %   ou plus pour produire des compositions variées, d'acier, sans utiliser de mitraille de fer dans le bain de fusion. Pour augmenter encore l'activité des minerais de faible teneur, l'irradiation à l'aide de 100 millions de   R'à   400 millions de R peut être effectuée en présence d'eau ou de vapemr.

   Si on le désire, on peut utiliser des additions d'au- tres minerais contenant des oxydes métalliques tel's que ceux de tungstène, molybdène, vanadium, chrome, cérium, lanthane, nickel, cobalt, tantale, cuivre, aluminium, zirconium, titane, ou   mélan-   ges de minerais bruts tels que manganèse et fer, minerais tels que ceux de Sudbury, Falconbridge, Vanadium-molybdène Sud-Afri- cain, et les minerais semblables broyés à la dimension de flotta- tion et irradiés en présence,d'eau ou de vapeur avec 100 millions de R à 400 millions de   R .   



   La conversion d'un oxyde neutre telle qu'elle   s'effec-   tue dans les minerais, en un oxyde d'équilibre dynamique, est un facteur important du procédé de l'invention . L'oxyde neutre libre est nuisible, et réduit réellement la dureté et la régis-. tance à la traction du métal. Pour éliminer l'oxyde neutre li- bre,il est désirable de broyer l'oxyde en une poudre fine, par exemple à la dimension nécessaire'pour la flottation, et d'irra- 

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 dier par 100 millions de R à 400 millions de R, de préférence en présence d'eau ou de vapeur avec ou sans pression suivant la vitesse de conversion. On peut également utiliser selon une variante un courant d'hydrogène pour activer encore l'équilibre dynamique .

   Une combinaison de vapeur et d'hydrogène peut éga- lement être employée ,simultanément à l'irradiation .Dans la préparation de l'acier, les minerais de fer de faible teneur dynamiquement activés peuvent servir pour remplacer la mitraille de fer dans le bain de   fusion .   



   Le courant d'hydrogène n'affecte pas l'oxydation intrin- sèque, mais réduit la quantité dioxyde neutre présent. En effet il améliore l'équilibre dynamique de   1' oxyde   métallique produit   @  l'irradiation à l'aide de 100 millions de R à 400 millions   @   R.Parmi les métaux capables, de donner l'équilibre dynamique figurent les métaux de transition , particulièrement des trois landes séries de   la   classification périodique , et plus   partieu-   librement le fer, le cobalt, le   chrome,   le cuivre,   l'aluminium .   le   uanganèse,   le titane et le beryllium , et des combinaisons des métaux ci-dessus.

   Bien que les autres oxydes métalliques soient de même susceptibles d'établir l'équilibre dynamique , les métaux mentionné s ci-dessus sont parmi les plus   utiles . Ainsi ,   la silice et l'oxyde de bore sont uniquement utilisables quand ils sont convertis de l'état neutre à l'équilibre dynamique par ir- radiation par 100 millions de R à 400 millions de R . 



   Un autre aspect encore de l'invention est l'utilisa- tion de composés organométalliques, particulièrement les composés   métallo-alkyles   ou les composés alkoxy-métallques pour catalyser supplémentairement l'induction de l'équilibre dynamique.Ainsi des quantités relativement faibles de composés métallo-alkyles ou de composés alkoxy-métallqies de lère, 2ème, 3ème et 4ème séries du système périodique se combinent avec des métaux aussi bien qu'avec des silicates et des borates pour former des com- posés de coordination sensibles aux potentiels d'oxyde-réduction 

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 et activant un état d'équilibre dynamique dans les oxydes métal- liques.

   Dans plusieurs cas on peut employer des halogénures d'al- kyles métaux pour activer l'équilibre dynamique dans la formation d'alliages métalliques, du verre, de céramique et de béton. 



  Quand ces catalyseurs métallo-alkyles sont employés conjointement à l'irradiation par 100 à 400 millions de R, ou de montant plus faible, la formation d'un radical libre est provoquée , et l'on influe de façon importante sur les orbites de valence . Des chan- gements dans la tension superficielle et la viscocité des bains de fusion peuvent ainsi'être produits, de sorte que la combinai- son inhabituelle de tension superficielle élevée et de viscocité basse peut être produite dans les bains de fusion . 



   Bien que l'état d'équilibre dynamique puisse être aug- menté quand un oxyde de silicium-aluminium tel qu'un gel d'oxyde de silicium-aluminium, est chauffé jusqu'à 750 C. laissé refroidir rapidement, et broyé ensuite en un état granuleux et irradié par 100 millions de R à 400 millions de R,.et utilisé comme cata- lyseur de polymérisations, dépolymérisations, cracking, reforming, formation de cycles, et reforming d'hydrocarbures,   l'addition   celui-ci de très petites quantités de composés organométalliques tels que le chlorure   d'ethnie   titane ou ses dérivés ou analogues, peut encore de plus augmenter l'état d'équilibre dynamique.

   Dans le cas de l'oxyde de silicium combiné avec un composé organométal- lique, particulièrement de l'halogénure de métal-alkyle ou de l'halogénure de métal-alkoxy, ou de l'halogénure de métal-phényle ou de métal-phénoxy, on peut former un composant précieux pour provoquer l'équilibre dynamique dans less métaux et le verre : 
Dans la préparation du verre, l'induction d'un état d'équilibre dynamique dans les composants du verre peut être produite par l'irradiation des composants de la charge avec 100 millions'de R à 400 millions de R, avant la formation du flux, ce qui influence directement'la tension superficielle du bain de fusion aussi bien que la   viscosité,   conduisant à une 

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 tension superficielle plus élevée, et à une viscoité plus basse. 



  Ceci permet une exactitude plus grande pour le remplissage de moules de forme compliquée. Le façon similaire, cette propriété de tension superficielle augmentée et de viscocité   abaissée,peut   être obtenue quand on irradie seulement certains éléments indivi- duels de la composition pour préparer un flux de verre . Ainsi, on peut irradier seulement le calcin de la composition et procurer les effets ci-dessus.   On   peut employer également de relativement faibles pourcentages des matières en équilibre dynamique irradiées par 100 millions de R à. 400 millions de R ,pourcentages de l'ordre de 0,1 % à   la %.   du flux comprenant la composition   nôn   irradiée . 



  Gn peut produire un effet similaire en ajoutant à une composition   @ormale   de flux de verre 0,5 % à 10   %   d'une fritte faite de verre broyé, ayant été irradiée par 100 millions de R à 400 millions de B, ou parfois on peut employer des taux plus bas d'irradiation . 



   'Selon une variante de l'invention, on peut employer, en plus de l'irradiation par 100 millions de R à 400 millions de R ces divers éléments de la composition, de faibles quantités ,de composés métallo-alkyles, halogénures métallo-alkyles ou alkoxy, de compositions organométalliques , par lesquelles des composés de coordination sont produit . Ces composés ont une structure en cage dans laquelle les gaz pénètrent rapidement.

   Ceci facilite le   comblage   des réseaux des silicates, ce qui donne au verre de la dureté, de la résistance à la rupture, et un haut degré de flexi-   bilité.   :En fait, quand on emploie un halogénure d'alkyle métal- silicium ou des composés d'alkoxy-silicium, la masse fondue résul- tante donne une composition résistant à l'absorption d'humidité et de résistance à la chaleur améliorée .Au lieu d'halogénure métallo-alkyle, de composés akloxy-métalliques, on peut utiliser des dérivés métallo-aryles ou des halogénures métallo-aryles ,   ajouté-:

  !   à la 'composition du verre avant ou pendant la fusion Bien que les composés organo-métalliques ajoutés à la masse fondue de 

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 verre -puissent être habilel1ement employés sans irradiation, on préfère irradier une fritte faite de verre contenant le   com-   
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 posé organo-métallique et 1 v aj ou-'jer en quantités s âe 0,1 % à 10 j en verre fondu, ou bien   l'on   peut ajouter le composé organomé- tallique aux différents composants de la composition, et irradier le tout avec 100 millions de R à 400 millions de R, et ajouter 
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 011 bzz à 10 % de ce Tué lange à une charge normale de verre fondu , On peut employer une technique et un   pr océdé   similaire à la   préparati on   de céramiques,, béton,

   et alliages de métaux Les 
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 16,oc-nts de lère, 2ème, 3èuie et 4ème séries du système pério- .".e sont particulièrement utilisables en tant que composés @ànométalliquea d 1 alkyles-méi:.au::c et d'aryles-métaux Les @@osés aryles et alkyles du plomb sont particulièrement utiles   @ la   préparation du verre, des céramiques, et du béton . 



  On peut employer également le thorium et 1'uranium. Four pro- daiure la résistance du verre aux radiations, l'utilisation de compositions d'éthers alkyles de plomb ou d'éthers aryles de 
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 plomb ajoutés au verre fondu donne des compositions particulïè- rement denses. Les composés alkyles uranium ou alkyles thorium peuvent également être utilisés . 



   Bien que les éléments des quatre premières séries du système périodique forment facilement des complexes alkyles métaux et aryles métaux, d'autres composés   métallo-alkyles   et 
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 métalo-aryles peuvent également être employés . 



  L'introduction de métaux sous forme de composés mé- 
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 ial1o-alkyles ou métallo-aryles dans le verre, conduit à la présence de composés de coordination métallique complètement saturés, de stabilité élevée, créant ainsi une   plus   grande uni- formité entre les ions de surface et   le.:!   ions intérieurs complè- tement saturés . Ceci produit une couche de surface neutre   ou   inerte ayant une hygroscopicité diminuée   L'irradiation   de la 
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 composition contenant le composé organo-niétallicuep avant d'ef- fectuer la fusion, tend   à   créer un radical libre capable de don- 

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 ner un degré de   polymérisation   des silicates donnant l'avantage d'une mouillabilité diminuée .

   Bien que l'on puisse, conformément à l'invention, utiliser les composés métallo-alkyles et métallo- aryles à la préparation de verre, céramique, béton, et alliages métalliques sans irradiation subsidiaire, on préfère utiliser l'action combinée du composé organométallique et de l'irradiation à l'aide de 100 millions de R à 400 millions de R, ou moins. 



   Un autre but encore de l'invention est la formation d'hydroxydes métalliques et d'hydrates métalliques, plus parti- culièrement les monohydrates   d'halogénures   métalliques actifs catalytiquement par irradiation en présence   d'eau,   d'oxydes   métalliques   ou de composés halogénométalliques à l'aide de 100   initiions   de R à 400 millions de R.

   Ainsi, par irradiation d'oxyde dû molybdène en   présence  d'eau par 100   millions   de R à   @@O,   millions de R, de l'hydroxyde de molybdène en phase gazeuse se   l'orme   et- peut être amené à se déposer en couches quasi mono- moléculaires ou plus épaisses, avant de se reformer en forme d'hydrate, ou bien l'hydrate   lui-même   peut être employé pour ses   propriétés   catalytiques. De   façon   similaire, l'halogénure mé- tallqiue tel que le SnC14 peut être irradié par 100 millions de k ou moins en présence d'eau pour   forcer   le monohydrate de SnC14   catalytiquement   actif.

   Le composé est partioulièrement actif pour la polymérisation de l'isobutène dans le chlorure d'éthyle même à la température ambiante sans l'excès de SnC14 habituellement requis . Ainsi, par irradiation à l'aide de   100   millions de h à 400 millions de R d'oxydes métalliques variés tels que le MoO2, NiO2, TiO2, A12O3,BeO, GeO2, et autres, des hydroxydes métalliques à l'état gazeux peuvent être produits, soit pour   loupa   propriétés catalytiques , soit pour leurs propriétés métalliques.

   Belon une variante de l'in- vention, les hydrates moléculairement formés peuvent   être     di-   rectement neutralisés et précipités par irradiation par 100 million.; de H ou moins, effectués en présence d'acides   divers   

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 tel que l'acide silicique, l'cide chlorhydrique ou bromhydrique. 



  Par l'utilisation de ce procédé dans ce mode de réalisation de l'invention, la relative instabilité des composés de monohydrate est évitée et les résultats incertains obtenus pour la polymé- risation de styrène et d'alphaméthylstyrène sont évités.La réac- tion s'effectue à température ambiante . 



   Un autre but encore de l'invention est l'emploi de la formation d'hydroxydes de métaux, gazeux, pour effectuer la sépa- ration des métaux à partir de leurs minerais. Ainsi, on peut effectuer la séparation du molybdène du vanadium. Dans certaine minerais tels que ceux   d'Afrique   du Sud, possédant une teneur élevée en vanadium, le vanadium se triuve associé à environ 5 % de molybdène, qui sont difficiles à séparer par les procédés de raffinage du vanadium .Quand ces minerais sont broyés en   particu-   les de dimensions aptes à la   flottation.et   irradiés en présence   deau   ou de vapeur avec 100 millions de R à 400 millions de R, le molybdène forme facilement l'hydroxyde gazeux,et sous aspiration peut être enlevé du vanadium,conduisant ainsi à du molybdène rela- tivement pur,

  et à du vanadium exempt de molybdène, L'ensemble de la réaction pemnt être accéléré par la chaleur et la pression,par exem, ple au moyen d'un courant de vapeur. Ainsi également,le manganèse peut être séparé du fer dans les minerais,le titane du fer, et au- tres combinaisons métalliques apparaissant dans les minerais natu- rels. Dans plusieurs cas, des températures et pressions élevées peuvent être utilisées pour suppléer à l'effet de l'irradiation par 100 millions de R à 400 millions de R, dans   l'eau,   dans les acides dilués, les alcalis, ou les agents de suppension organiques tel que le   glyoerol,   ou les hydrocarbures . 



   Une autre fonction encore de l'irradiation par 100 millions de R est la production de deux états de valence dans le même métal. On a trouvé que lorsque deux états de valence sont ainsi produits dans le même métal, qu'une grande intensité de coloration est produite. Ainsi, on peut provoquer des change- 

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 ments de couleur   dans les   ni taux et également donner des couleurs intenses au verre, au béton, au   ciment,   aux alliages, et à divers métaux par mélange avec des mé taux dans cet état de valence combiné . 



   Un autre aspect encore de l'invention, est la   possibi-   lité d'allier des matières non métalliques aux   ne taux ,   Ainsi, par irradiation d'un mélange de SiO2 avec de la poudre de fer   électrolytique,   et en comprimant ces deux matières sous 100 tonnes de pression, et en frittant, un rapport étroit s'éta- blit entre la silice 'et la molécu.le de fer,   d'où.   pratiquement il résulte probablement un revêtement du fer par la silice , donnant ainsi une pièce de fer métallique ayant une résistance à la chaleur plus élevée, une meilleure résistance à l'humidité, et une meilleure capactitance électrique.  Ainsi ,  on peut utiliser dos oxydes non métalliques divers, 'avec une poudre métallique pour obtenir des propriétés améliorées.

   On peut employer l'alu- minium, le cuivre, le fer, le manganèse, le titane, le molybdène, le vanadium, le tantale, le chrome,le nickel, le cobalt, l'ar- gent, l'uranium, le bismuth, ou des combinaisons de métaux utilisées en métallurgie des poudres , .Selon une variante, un but de l'invention est d'apporter des améliorations dans la production du verre , par le squelle s la structure et   la.   composition du verre sont réglées par les radiations gamma, produites par les sources de radiation gamma communément employées telles que le cobalt 60, un appareil de voltage élevé,  ou.   un flux de neutrons, sous une pression élevée. 



   Il est connu que le verre possède une très importante résistance à la rupture qui, à l'état sec, atteint pour certaines fibres 1000   kg/mm2 .     Cependant,quand   il est exposé à l'humidité, cette résistance diminue rapidement et la fragilité augmente, conduisant ainsi à une rupture facile, ainsi qu'il est   habituel ,.-   ment montré pour le verre. Ceci est vrai pour la fibre de verre aussi bien que poux'le verre en feuille. Cette fragilité du vers 

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 est associée à l'éclatement du. verre soumis à des efforts mecaniques, Un but de l'invention est d'augmenter la flexibilité du'verre   'de   telle- façon que la fragilité diminue, et que la tendance à la rupture soit réduite.

   Dans ce but oh orée des conditions moléculaires de mieroplaticité de telle façon que      la résistance au microfluage remplace la résistance à la rupture.. 



  La microplasticité et la résistance résultent de   l'induction   d'un volume atomique plus faible par irradiation gamma , en doses de 100 millions de R à 400 millions de R, conduisant ainsi à une   structure   moléculaire. et atomique plus compacte.Les   radia-     i     ti'ons   gamma élevées favorisent la prépondérance du noyau, don- nant un volume atomique plus petit, alors que plus est élevée la   charge   ionique, plus compacte est l'agglomération dans le réseau. 



  .Ainsi, l'irradiation des composants du verre, de même que   l'irra-   diation   .des   métaux pour la métallurgie des poudres avant de fon- dre ou de fritter, conduit à une dureté , à une microplasticité et aune résistance à la rupture augmentée. 



   Dans ce but, on soumet les composants de la charge à fondre en un verre, à une irradiation par 100 millions de R à 400 millions de R, ce par quoi la structure du réseau des matières composantes subit des déformations, une formation de vide augmentée, une entropie augmentée, et des effets électro-. magnétiques qui rendent la structure du réseau particulièrement sensible aux pressions élevées.   08 est   ainsi que dans la   prépa...   ration du verre fondu, si on applique simultanément des pressions élevées de l'ordre de 50 à 5.000 atmosphères aux composants irra- diés antérieurement, quand   le¯irradiation   est de 100 millions à 400 millions de R, le verre résultant possède des structures de réseau, hautement condensée;

  , formant   du. -verre   lourd, par irra- diation par 100 millions à 400 millions de   R,   suivie par l'appli- cation d'une pression élevée pendant la fusion, il est possible 

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 d'obtenir du verre lourd à des pressions plus basses qu'il n'est autrement possible . 



   Un autre avantage de la combinaison de l'irradiation par 100 millions à 400 millions de R des composants du verre , avec la pression, est le pourcentage plus élevé de métaux pouvant être incorporés dans le verre. Ainsi également la résistance du verre lourd aux altérations est améliorée par irradiation .Le verre lourd préparé à partir de composants irradiés par 100 mil- lions de R à 400 millions de R, contenant 90 % d'oxyde de plomb, et soumis'pendant fusion aune pression de   5.000   atmosphères , donne un verre de résistance élevée'à la pénétration des   radia-   tions Quand des pressions de 5.000 atmosphères , et plus   éle-   vées sont employées, la structure du réseau commence à atteindre une résistance aux radiations approchant celle du diamant . 



   Cette combinaison d'irradiation par 100 millions de R à 400 millions de R et d'une pression de   5.000   atmosphères à la température de fusion de 1.000 C tend de même à former facilement des matières minérales diverses selon la nature des composants. 



  Ainsi, à partir de SiO2 il peut se former de la   oristobalite   et du   quartz .  De   même ,   du pyrope peut être formé à partir de l'équation suivante : 
 EMI16.1 
 2 M'gO + MgO,6 Ii.2  + 2 Al (OH) 3 4. 3 $i02 --T Mg31A.la sio4j3 -,.<z 3 43 
Ainsi le grenat peut être formé à pression plus faible que les 50.000 atmosphères ordinairement requises. Bien que les matières minérales communes puissent être ainsi produites , le quartz lourd et le verre lourd obtenus suivant le procédé sont d'une valeur particulière . L'emploi simultané d'une irradiation par 100 millions à 400 millions de R ou   plus ,   et de pression de 50 à 5.000 atmosphères ou plus, augmente la cohésion moléculaire à 
 EMI16.2 
 un taux jusqu'ici .nobtens3,ble . 



   L'addition de verre lourd broyé en une fritte , et ajouté en proportions de 1 à 10 % à une composition de   verre ,   

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 avant fusion, augmente la dureté et la résistance à la rupture dans une proportion très   supérieure   à celle du taux d'addition de verre lourd. De façon similaire, l'addition- -de quartz lourd augmente la dureté et la résistance à la rupture. 



   La résistance à la traction du verre est beaucoup plus faible que la   cohésion.moléculaire   qui serait calculée d'après la résistance des liaisons chimiques. Le verre ordi- naire possède une résistance à la traction de 30 à 1000   kg/om2   alors que les valeurs de résistance de la liaison chimique cor- respondraient à des valeurs de résistance de cohésion de l'ordre de   1000000     Kg/om2   C'est cette disproportion entre la résistanoe à la traction et la cohésion moléculaire , qui est responsable de l'apparition d'importantes tensions internes lors du refroi- dissement du verre à partir de l'état fondu,

   et de   l'hydrata-   tion de la structure du réseau par l'humidité 
Le out de la présente invention est d'établir des conditions dans lesquelles la différence entre la   cohésion     mole-.     oulaire   et la résistance à la traction   est,,-réduite ,   abaissant ainsi la tension interne du verre ,et établissant des conditions par lesquelles un état de microplasticité est produit avec di-   minution   de la   fragilité ,  et augmentation de la résistance au miorofluage 
Dans le verre il y a des zones de structure de réseau, idéales, et des zones d'inclusions, pertubatirces du réseau .La production du phénomène de rupture s'effectue   habi-   tuellement à l'emplacement de tels défauts du   réseau,

     et aucun processus de rupture n'apparait dans les emplacements du réseau non perturbés .Ainli, une inégalité de/strudture du réseau conduit à des conditions favorisant la rupture . D'autre   part ,   des substances telles que le diamant, formé d'une structure de   réseau   oristallineidéale, ont des liaisons chimiques   direo-   tionneles très résistantes, et si grandes qu'elles rendent la 

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 matière résistante à la fracture.

   Le comportement de ces zones de réseau non perturbées peut alors être désigné sous le nom de   mioroplasticité   par opposition à la plasticité de disloca- tion des macrocristaux non homogènes .Du. fait que les processus de fluage s'effectuent dans les zones de réseau idéal, les efforts mécaniques doivent produire un affaiblissement très important et en fin de compte surpasser la liaison chimique entre les motifs du réseau   Ceei   requièrerait , en l'absence d'apport de chaleur, un travail mécanique de l'ordre de la chaleur de fusion .

   Cette quantité énorme dépasse dans la plu- part des cas la capacité calorifique de la quantité de matière considérée d'une façon si importante , que la microplasticité n'est pas affectée par les vibrations thermiques du réseau , Ainsi, surmonter la totalité des forces du réseau , exigerait un   effort   de l'ordre de 100.000 kg/cm2, ou d'un gramme par micron carré . 



   Le but de la présente invention est ainsi   d'assurer   au verre une structure de réseau idéale uniforme , ce par quoi la liaison chimique de la structure de réseau est uniforme et laisse un degré de microplasticité en contraste avec la plasticité de dislocation des   macrooristaux   non homogènes . 



   Pour produire l'uniformité de structure du réseau, on irradie les oxydes métalliques   compris   dans   la   composition avec 100 millions à 400 millions de R, avant d'effectuer la fusion dans le four ,Le traitement subséquent du bain de fusion est effectué de la manière habituelle , qui dépend de la nature du mélange employé , 
La nature des oxydes métalliques, surtout lorsque ceux-ci sont sous forme de silicates, est telle que les vides d'électrons forment une grande partie des défauts du réseau. 



  On a trouvé que les radiations gamma de l'ordre de 100 millions à 400 millions de R tendent à supprimer oes défauts du réseau dans le s oxydes métalliques. On a trouvé de plus ,lorsque le 

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 verre fabriqué selon la méthode habituelle est exposé aux radia- tions gamma de l'ordre de 100 millions à 400 millions de R, qu'il s'effectue un profond réarrangement de la structure du réseau avec orientation vers la formation du cristal) aussi bien que formation de couleur .Les cristaux apparaissent comme de petites imperfections dans le verre .

   Cette réorientation de la structure du réseau peut être mise à profit d'ailleurs en refondant le verre ce par quoi les cristaux entrent dans la   structure   du réseau du. verre en ayant tendance à former la   structure   de réseau idéal associée à la microplasticité. On peut ainsi selon l'invention irradier par 100 millions à 400 millions de R, en une fois, les oxydes de métaux formant la composition devant être fondue en verre, ou d'autre part la fritte de verre broyée peut être irra- diée par 100 millions à 400 millions de R . 



   Un autre but encore de l'invention est de créer des conditions moléculaire convenables pour l'inclusion dans la structure du réseau du verre de quantités substantiellement importantes de métaux lourds, particulièrement ceux du groupe III,   IV,   V et VI. Habituellement les manques dans la structure de réseau des silicates sont occupés par   l'ioh.   sodium qui est un ion relativement simple et de faible masse   atomique ,  Par irradiation par 100 millions à 400 millions de R, on orée une tendance de remplissage plus complète des manques du réseau par les éléments des groupes III, IV, V et VI.

   Ceci est parti..   culièrement   le cas pour le titane et le zirconium .Ainsi, la structure du réseau du silicate peut être plus facilement occupée par les éléments des groupes III, IV, V et VI après irradiation par 100 millions à 400 millions de R, que lorsqu'il n'y a pas eu d'irradiation Ceci peut être décrit comme une   homogénisation   par diffusion de volume des métaux des groupes III, IV, V ou   VI,   dans la struoture de réseau du silioaté . 



   La microplasticité améliorée du verre, produite par les 

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 oxydes de métaux irradiés avec 100 militons à 400 millions de R, donne un taux d'élasticité au verre étiré en fibres ,qui améliore sa résistance à la traction,   particulièrement   quand on les tisse en tissus, fil ou corde . 



   Un autre but encore de l'invention est d'améliorer les réactions à la coloration, et l'aptitude du verre à être coloré . 



  Ainsi, les silicates traités par 100 millions à 400 millions de R réagissent avec les ions métalliques, particulièrement le cobalt, le chrome, le fer, le cuivre, et le vanadium, d'une façon plus intensive que les silicates non irradiées. encore 
Un autre   but/de   l'invention est de produire un verre ayant une surface non réfléchissante .La dureté   augmen-   tée du verre, et la microplastioité produite par irradiation par   100   millions à 400 millions de R, diminuent l'indice de   réfrac-   tion du verre .Simultanément , la dureté améliorée du verre,

   augmente l'inaltérabilité de la surface aussi bien que la résis- tance aux valeurs de pH dépassant 7 
Un autre but encore de l'invention est d'utiliser la dureté et l'inaltérabilité du verre produit avec des composants oxydes métalliques , irradiés par 100 millions à 400 millions de R , en tant que base plus désirable pour le revêtement par les   sili-   cônes Certains ohlorosilanes organiques ,oomme par exemple le diméthyldichlorosilane (CH3)2 SiC12' réagissent très facilement avec la couche d'humidité adsorbée sur la surface du verre ,en dégageant de   l'acide   chlorhydrique gazeux , et laissant ainsi sur la surface du verre une couche de groupements dméthylsilo- xanes .

   Ce film produit une réduction marquée de la   conductivité   éleotrique de surfaoe du verre , particulièrement en atmosphère dont le taux d'humidité est élevé . On a trouvé que l'adhésion du film de silicone est plus durable et effective quand   celui-ci   est appliqué a un verre dont les composants ont été irradiés 

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 par 100 millions à 400 millions de R . 



   On a également trouvé que l'efficacité de l'irradia- tion est grandement différente quand les composants du. verre sont irradiés avant de former le bain de fusion , ou quand on irradie après que le verre est   solidifié .   Quand   le   verre   solidifié   est irradié par 100 millions à 400 millions de R, il se forme une coloration brune et de petites taches .Quand on effectue un examen au microspope, ces taches apparaissent être des cristaux L'effet de l'irradiation par 100 millions à 400 millions de R est de produire la formation de cristaux solides et de dévitrifier ainsi le verre .Comme résultat de la formation des cristaux , des défauts se produisent , qui conduisent à une rupture facile du verre lequel, sous une pression légère , s'effrite dans la main .

   On a trouvé lorsque ces fragments sont refondus et   recuits   que le verre résultant est résistant   à une   irradiation supplé- mentaire et est à un certain degré plus imperméable à   l'irradia-*   %ion .Ainsi , quand une composition de verre résistant aux radia- tions, de teneur élevée en plomb , ou autre ,est désirée ,on peut irradier les composants par 100 millions de R à 400 millions de R avant de fondre et de recuire, ou bien on peut prendre une composi- tion de verre à teneur élevée en plomb ou   autre,   que l'on expose à 100 millions de R à 400 millions de R, et que l'on broie, fritte, et refond dans un moule, cette opération étant suivie d'un recuit,

   Un verre fabriqué par ce procédé sera plus résistant aux   radia-   tions et convient pour la fabrication de hublots pour appareillage servant à la production d'énergie nucléaire . Une explication pos- sible de ce phénomène unique est que le verre contient habituel- lement environ 1.000 craquelures par om2 de   surface,Ces   craquelures sont su bmincroscopiques au point de vue dimentionnel et ne sont pas visibles à l'oeil mu. Les rayonnements gamma pénètrent ces zones très facilement. Par l'irradiation des composants du verre par 100 millions à 400 millions de R, ou par l'usage d'une fritte 

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 qui a été irradiée on arrive non seulement à la   mioroplastioité ,   mais également à une orientation des craquelures qui augmente la résistance aux radiations . 



   Un autre but encore de   l'invention   est d'augmenter la résistance à la chaleur du verre. Ainsi, des fibres de verre ayant la composition de pourcentage moyen de : SiO2 69,1,   Fe203   0,07   A1203     3,9 ,   CaO   5,6 ,  MgO 1,3 Na2O 19,4 , quand elles sont chauffées pendant 15 minutes à la température de 520 C, qui est la température de recuit du verre, montrent une réduction très marquée de la résistance , provo quée par le traitement par la chaleur . De façon similaire, un ohauffage de 30 minutes à la température de 400 C, provoque une réduction marquée de la résistance . Ceci est dû à l'augmentation de l'importanoe du fluage .   ..

   La   même composition irradiée par 100 millions à 400 millions de R avant   fusion  ou irradiée après fusion et broyée en une fritte ,et refondre et reouite , acquiert une   mioroplastioité   qui résiste 4 l'augmentation du fluage, quand elle est chauffée à une   température   de l'ordre de la température de   recuit ,   et augmente sa résistance au choc thermique , 
Ainsi, pour produire un verre de résistance élevée à la fois aux radiations et à la chaleur ,on choisit une com- position qui donnera l'indice de réfraction le plus élevé . 



  Ainsi on peut obtenir un résultat en employant une composition    2+ 3+ de Pb. , Bi3+ et Ti , en proportions diverses telles que   Pb:5 Bi:3, Ti:1   ou.,   Pb:5, Bi:1,   Ti:0,5.   Ces trois éléments particulièrement après irradiation par 100 millions à 400 mil- lions de R peuvent être introduits dans un verre en des propor- tions moléculaires très élevées . En général, les atomes qui après irradiation par 100 millions à 400 millions de R ont des couches extérieures de (18+2) électrons, deviennent hautement utilisables pour être mélangés dans un verre ..Ainsi également 

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 le titane, le zirconium et l'hafnium deviennent particulière- ment utilisables après irradiation , et se mélangent plus facile- ment en proportions moléculaires élevées dans le verre .

   La   dé-   formabilité facile et la réfractivité exceptionnellement éle- vée des ions ayant des couches extérieures de   (18+2)   électrons sont des facteurs importants en ce qui concerne la microplas- ticité aussi bien que la dureté du verre , L'irradiation par 
100 millions à 400 millions de R accroît la déformabilité normales des ions .Cette déformabilité aisée tend à la formation de liaisons de covalences dirigées pour l'oxygène dans le liquide visqueux, une telle formation deliaisons étant une des conditions de la formation du verre .

   Par irra- diation par   100   millions à 400 millions   de R ,  cette déformabili- té aisée est accrue, et explique pourquoi de plus grandes quantités de plomb , bismuth , thallium, titane, zirconium, ou hafnium, peuvent être combinées avec le verre ,par rapport   à   ce qu'on aurait pu obtenir autrement .Du fait que la   réfraoti-   vité due à l'oxygène lié dans la structure des verres dépend de la façon dont il est lié ,il apparait que l'irradiation. par 100 millions à 400 millions de R influencera matérielle- ment l'indice de réfraction quand la fusion visqueuse est formée . 



   Un autre but encore da'l'invention est l'amélioration de verres formés par des systèmes binaires variés tels que PbO-SiO2' PbO-B2O3'PbO-P2O5' CdO-B2O3' et ZnO-B2O3, Dans tous ces systèmes types ,des verres sont possibles , seulement dans des régions restreintes de compositions. Ainsi, les verres au plomb peuvent contenir des pourcentages très élevés d'oxyde de plomb tela que 91,8%, et du borate de plomb, avec jus- qu'à 94 % de plomb, tandis que dans les verres de cadmium et de zinc, les compositions donnant des verres sont restreintes 

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 aux pourcentages moléculaires de l'ordre de 44-57 et 50-61   d'oxyde'   de cadmium, ou d'oxyde de zinc respectivement 
Par irradiation de ces systèmes binaires par 100 millions à 400 millions de R, il est possible defaire varier les compositions admissibles,

   particulièrement avec le   cadmium   et le zino, de façon à atteindre une teneur de cadmium ou de zinc plus élevée .;Simultanément, on peut faire varier les réfracti- vités des   verres .   



   Un autre but encore de l'invention est de contrôler la stabilité de couleur dans le verre et   d'empêcher   la fluorescen-   ce.   la fluorescence du verre a un effet nuisible sur beaucoup de matières alimentaires conservées en récipient de verre, conduisant à des changements dans la composition , la saveur et la stabilité,   On   a trouvé que l'ion fluorescent peut être inhibé par un ion ayant un champ électronique fort . Par irradiation par 100 mil- lions à 400 millions de R, se développent les ions ayant un ohamp électronique fort, lesquels inhibent la fluorescence . Ordinaire- ment le remplacement de la silice par les oxydes de calcium et de sodium, augmente le champ électrostatique dans la structure du verre, ces champs troublant le groupement fluorescent.

   Cependant, des montants élevés de sodium et de calcium affectent également la stabilité, la saveur, et la composition des aliments dans les récipients de verre Par irradiation par 100 millions de R à 400 millions de R, la fluorescence peut   être   inhibée, même pour un verre ayant une teneur élevée en silice . Ainsi la couleur peut être maintenue, et la fluorescence inhibée. Ainsi la   couloir   verte dans le verre peut être favorisée par la présence de B2O3, TiO2' et A12O3' irradiés par 100 millions de R, et la fluorescen- ce maintenue à un niveau minimum . 



   . Ainsi également, la   coloration   due au. cobalt, chrome, cuivre, et manganèse dans les verres dépend de l'état d'oxydation et de la coordination de l'oxygène, aussi bien que du type de 

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 liaison entre l'ion colorant et les ions environnants . Par irradiation par 100 millions à 400 millions de R, on peut contra- 1er simultanément le centre de fluorescence aussi bien que la coloration . Ainsi, on sait que le Fe3+ a quatre liaisons de coordination avec l'oxygène, aussi bien que dans FePO4 que dans le ferrite K2Fe2O4, et pourtant le phosphate ferrique est incolore et le ferrite est vert .

   Par irradiation par 100 millions à 400 millions de R , la coordination avec l'oxygène peut être con- trôlée.   Dans   le cas des métaux du groupe des terres rares, les couleurs dépendent dés électrons de transition dans une couche électronique interne et la couleur est indépendante des ions colorés environnants . Par irradiation par 100 millions à 400 millions de R, on obtient les effets de couleur des se taux du groupe des terres'rares avec des qualités déterminées , non   at-   teintes encore jusqu'ici . 



   Un autre but encore de l'invention, est l'introduction de métaux à l'état métallique   plut8t   que sous forme   d'oxydes,dans   le verre. Par irradiation de ces métaux en poudre par 100 millions de R à 400 millions de R, on obtient une déformabilité facile de la couche électronique extérieure qui favorise une   coordina-   tion avec l'oxygène dans des états divers de valence selon la température et la composition. Ainsi, le cuivre, le nickel, le oobalt, le cadmium, le zinc, l'aluminium, le bore, l'or, l'argent et les métaux du groupe des terres rares, peuvent être directement combinés dans le verre, et plus particulièrement le titane, le tantale' le zirconium, l'hafnium, le molybdène, le tungstène, le thallium, le tellure, et le béryllium.

   Par irra- diation par 100 millions de R à 400 millions de R, les métaux subissent facilement le frittage à des températures en dessous   'de   leur point de fusion et sont facilement mouillés par d'autres métaux de'point de fusion plus bas. Bien que   l'on   ait trouvé que ceci   s'effectue   particulièrement en métallurgie des poudres , 

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 on a trouvé qu'une réactivité similaire est produite dans le   verre.   Ainsi tout comme le cuivre et le nickel mouilleront plus facilement le titane, le molybdène ou le tungstène ,quand tous les métaux ont été irradiés par 100 millions de R à 400 millions de R, avant d'être soumis à compression et au frittage,

   une façon de se comporter similaire apparaît pour le verre quand il est fon- du et broyé avant d'être recuit Dans la micro-structure des métaux et du verre, la capacité des métaux de se mouiller l'un l'autre après irradiation par 100 millions à 400 millions de R rend possible, entre les mollécules métalliques, la formation de liaisons qui résistent à la rupture et conduisent à un degré de microplastioité, donnant des propriétés améliorées de dureté, résistance à la rupture, mouillabilité et une bonne résistance aux agants chimiques. 



   Ainsi, dans le cas des verres de titane et de zirconium,   l'aluminium,   le titane, et le Zirconium prennent part à la forma.. tion des réseaux de silicate dans le verre, alors que, en môme temps ,à cause de la déformabilité de la couche électronique exté- rieure produite par l'irradiation avec 100 millions de R à 400   mil-   lions de R, la structure   Si-0   est plus facilement distendue pour adapter les cations d'aluminium, de titane et de zirconium dans les vides de la structure du réseau..Ainsi une plus grande quanti- té de thallium,   béryllium,   titane, zirconium et aluminium ou ger- manium peut être incorporée dans la stmucture du verre Ainsi dans le cas du verre de ziroonium avec une composition de SiO2   72,1     %,   Na2O   16,

  89   %, A12O3 0,85 %, Tio2 0,21 %, zrO2   10,33 %   soit le thallium, beryllium, zirconium, titane, aluminium, soit le germanium, peuvent être incorporés en pourcentages plus grands. 



  Cette distribution non homogène des éléments métalliques dans les éléments divers de la structure du verre   empêche un   arrangement atomique régulier qui conduirait à une dévitrification ,D'autre part, quand le verre terminé est exposé à une irradiation de 

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 100 millions de R à 400 millions de R ,il y a une tendance à l'arrangement atomique régulier, et formation de cristaux avec la dévitrification résultante Quand un tel arrangement atomique méthodique, et une telle dévitrification   apparaissent ,   
 EMI27.1 
 le vexre peut. encore être rendu non homogène par xea.s.o.

   et recuisson ! ainsi que décrit ci-dessus , 
Un autre but encore de l'invention est d'améliorer les possibilités de travail des T'erres spéciaux dont le travail est difficile, en particulier les verres dans lesquels le P2O5 
 EMI27.2 
 est le oxyde 7îï',:cifîant Ainsi, quoique l'oxyde de fer introduit 5ns les verres de phosphate donne une bonne absorption des :;:'1=a.-rouges sans coloration visible;. et que l'on puisse fabri- '.2' (cs verres au phosphate exempts d'alkali, possédant une ,":::.:;: tivité électrique élevée, ou des verres au phosphate résis... 



  , . aw,a,u par l'acide fluorhydrique, tous ces verres .::-Ôcia1: sont cependant difficiles à travailler Cependant, 'i.,' :;!.d les composants sont irradiés pas 100 millions de R à 400 millions de R, une   quantité   moindre de chaleur est nécessaire pour le travail quand on prépare un appareillage spécial   à   partir   (le   ces verres Méme les verres au   borosilioate   sont rendus   plus   aisés à travailler . 
 EMI27.3 
 



  Un autre but encore de l'invention est dsaméliorer la fussibilité du quartz ou du sable siliceux, avec des quantités minimum   d'oxyde   de sodium, ce par quoi on peut produire un verre ayant de meilleures propriétés électrolytiques et de résistance au pH. Par irradiation par 100 millions de R à 400 millions de R, la fusion du sable   siliceux ,   du quartz, du B2O3' et de l'alumine, est plus facilement   obtenue.  Ainsi, une composition 
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 de 96 i% de silice, 3,58 % de B20;, 0,4 % d2a:Lumîne, et de 0,02 % d'oxyde de sodium, fond facilement en un verre quand on l'irradie par 100 millions de R à 400 millions de R avent   fusion .   



   Un autre but encore de l'invention est la préparation 

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   d'un   verre utilisable à la fabrication de transitore. Pour obte- nir des effets importants à partir d'un filament de germanium , il est essentiel que le filament soit petit .Ainsi un très petit fragment de germanium est   collé   sur une plaque de verre de support et est ensuite meulé à l'épaisseur désirée. Après ceci, les parties non désirées sont enlevées par sablage alors que les parties dési- rées sont protégées par des treillis de fils, ruban adhésif, ou des plaques métalliques , Après le sablage, la surface du germa- nium est gravée. Il est ainsi essentiel que le verre utilisé comme support soit dur, chimiquement résistant, et possède une microplastiticté suffisante pour supporter les diverses opérations du procédé .

   Par irradiation des composants du verre par 100 mil- !Ions à 400 millions de R avant fusion et   reouisson,   on obtient an verre ayant une microplassticité suffisante pour devenir   particu-   lièrement utilisable en tant que support pour filaments de transi- tor. Bien que ceci soit particulièrement   valable   pour les tran- sitors, ceci est également applicable au verre utilisé dans   l'é-   quipement électrique général, tel que lampes à atmosphère gazeuse, lampes d'éclairage, tubes émissifs et objets semblables.

   Ainsi également, le verre de résistivité électrique améliorée ainsi que décrit ci-dessus peut être employé .D'autre part, un verre semi- conducteur impur peut être fabriqué en incorporant avec la silice des atomes tels que du bore ou de l'arsenic, seuls le bore ou l'arsenic ayant été irradiés avec 100 millions de R à 400 millions de R, soit avant de former le bain de fusion, et la reouisson, soit en composant une fritte à partir d'un verre à haute teneur de bore ou d'arsenic qui est irradiée par 100 millions   à   400 millions de R ,refondue- et recuite . 



   De façon similaire, le s métaux purs tels que des cris- taux de silioium peuvent être agglomérés avec du bore ou de l'ar- senic irradié par 100 millions à 400 millions de R, pour produire des semi-conducteurs impurs. Ainsi également, la   photooonduotivité   

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 peut être produite dans le verre et le métal o 
Un autre but de l'invention est d'améliorer la résis- tance au choc des fibres de verre en combinant des compositions de verre, chacune de celles-ci donnant un module   d'élasticité   différent, ce par quoi les diverses élasticités améliorent la résistance au   choc..  Ainsi, une composition de verre qui donne- rait un module d'élasticité faible, quand elle est ajoutée à une composition de verre qui donnerait un module élevé d'élas- ticité,

   augmente réellement la résistance au ches. 



   On a trouvé qu'une composition de verre irradié par   100   millions à 400 millions de R, quand on l'ajoute à une   compo.     si:lion   de verre de matière non irradiée, améliore la   résistance   gu chocagissant en quelque sorte en tant qu'agent tampon danur élargir le domaine d'élasticité.

   De façon similaire au système binaire de compositions de verre irradiées et non   irradiées;,   on peut employer un système ternaire contenant   -crie   composition de verre irradiée par   100   millions de R, une composition de verre non irradiée et une matière organique ayant un module d'élasticité   différente   soit de la composition de verre irradiée, soit de la composition de verre non irradiée, choisi parmi le groupe de substances organiques possédant la propriété de se polymériser, plus particulièrement les alpha-oléfines, l'éthylène,   le   propylène,, le butylène, et le groupe de styrènes et les résines acryliques; on peut également utiliser du latex de caoutchouc naturel, et synthétique . 



   Quand un système ternaire est employéon peut utiliser le polymère organique soit sous forme irradiée, soit sous forme non   irradiée.   Pour l'irradiation du polymère organique, on peut utiliser une dose d'irradiation de 3 millions à 400 millions de   R.   



   Quand on désire des propriétés isolantes élevées on peut employer un tel système ternaire contenant en tant que poly- mère organique du méthacrylate de méthyle a La fibre de verre 

 <Desc/Clms Page number 30> 

 terminée est alors irradiée par 3 millions de R à 100 millions de R . Quand cette fibre verre-plastique est   chauffe     à une   température de 70 C à 110 G , un moussage interne en résulte qui améliore fortement les propriétés isolantes de la fibre verre-plastique et lui donne simultanément des propriétés de flottabilité importantes.

   Bien que ces propriétés d'isolement et de flottabilité soient induites dans les systèmes ternaires,   ainsi   que décrit ci-dessus, elles peuvent également être pro- duites quand des fibres plastique- -verre sont formées à partir de compositions de verre non irradiées. Ainsi, l'irradiation de la   fibre   verre-plastique, ou le polymère plastique contient une chaine latérale contenant un radical méthyle ou analogue capable leformer une occlusion de gaz après irradiation et chauffage. produira des propriétés d'isolement et de flottabilité plus   éle-   ées. 



   Un autre but encore de l'invention est l'effet unique ue   l'on   a obtenu, de procurer une   visoocité   basse et une tension superficielle élevée dans le bain de fusion du flux de verne quand la composition de verre a été irradiée par 100 millions de R à 400 millions de R avant de former le flux . la   viscocité   basse et la tension superficielle élevée sont très désirables quand on veut mouler des formes compliquées .

   La   viscocité   faible permet à la matière fondue de remplir les formes compliquées du moule alors que la tension superficielle élevée tend à maintenir la masse pendant la période de recuit, améliorant ainsi l'opé- ration de recuisson .On a trouvé que cette propriété des com- positions de verre irradiées apparaissait de façon similaire pour les   métaux,donnant   une   viscocité   basse et une tension superficielle plus élevée dans le bain de fusion . 



   Ainsi, en faisant varier les pourcentages des mélanges des compositions irradiées par 100 millions de R ou plus, aveo 

 <Desc/Clms Page number 31> 

 .des compositions non irradiées, on peut produire toute une gamme de produits résultants désirables   Bien   que l'on puisse employer des mélanges de composition prenant place de   0,5 %   de matière irradiée à 20   %   de matière irradiée on peut employer tout pourcentage désiré ,soit jusqu'à 100 % de matière irradiée De façon similaire, quand des composants métalliques sont ajoutés à la composition de verre , on   pouv   employer des pourcentages variés de composants métalliques irradiés par 100 millions à 400 millions de   R ,   ou   plus ,

    pour favoriser   l'équilibre   hétérogène On peut ajouter à la composition de verre des pourcentages divers des systèmes binaires Mg   Al   et Mg Zr irradiés par 100 millions de R, et ajoutés à la   composition   du. flux de   verre  Le système   binaire   aluminium-zirconium ce forme dans la   structure   de réseau su   verre.   Ceci donne un verre résistant aux radiations, de résis-   tance augmenéée .

   L'addition de petites quantités d'oxyde de   cérium,   améliore encore   la résistance aux radiations o 
Quand des systèmes hétérogènes de métaux binaires ou ternaires,irradiés par   100   millions à   400   millions de R, sont ajoutés à des compositions de verre avant fusion, on peut employer des proportions de l'ordre de 0,5 % à 20 % ou plus 
Les oxydes d'aluminium, de magnésium et de   zirconium   sont à cet effet d'une particulière importance Quand ces oxydes:

   sont irradiés par 100 millions de R à 400 millions de R ou par des doses plus élevées l'entropie élevée produite   empêche   la formation de grands cristaux, rendant ainsi ceux-ci plus utilisa- bles pour l'addition à un flux de verre   a Ceei   est un avantage particulier des composants métalliques irradiés par 100 millions à 400 millions de R ou plus .Ainsi l'on obtient une vitesse plus uniforme d'écoulement du verre fondu, que celle   jusqu'ici   obte- nable ..Si on le désire, la formation de petites particules peut être encore accrue par broyage dans un broyeur à boulets de la matière irradiée . 

 <Desc/Clms Page number 32> 

 



   Ainsi également par l'addition du système métal-oxyde de métal irradié par 100 millions à 400 millions de R, un taux plus élevé de compositions à composants multiples est atteint, donnant une structure plus   dure .   



   Un autre but encore de l'invention est le mélange de verre irradié et de compositions céramiques irradiées par 100 millions à 400 millions de R ou plus, en pourcentages divers ,   à   une composition de verre avant ou après formation du   flux .   



   Un autre but encore   de'l'invention   est la formation de verre conducteur ou non 'conducteur de la chaleur, par addition à la oomposition de cations légers qui transmettent mieux la chaleur que les cations lourds . L'irradiation par 100 millions en à 400 millions de R, favorise   encore/plus   ce rapport en por- tant les cations à des états devalence plus élevés . Quand on recherche la non conduction de la chaleur , on peut employer les cations lourds . 



   Les exemples suivants sont donnés à titre purement illus- tratifs et ne peuvent en aucun cas être considérés comme une limita- tion du domaine et de l'esprit de la présente invention . 



   Exemple 1. - 
La composition suivante est soumise à une irradiation par 100 millions de R . 
 EMI32.1 
 
<tb> 



  ,Analyse
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Soude <SEP> à <SEP> la <SEP> chaux <SEP> 50 <SEP> G. <SEP> SiO2 <SEP> 70,78
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Feldspath <SEP> 2, <SEP> 3 <SEP> g. <SEP> Na2O <SEP> 12,65
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Calcin <SEP> 25 <SEP> g. <SEP> K20 <SEP> 0, <SEP> 64 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sable <SEP> 23 <SEP> g. <SEP> A12O3 <SEP> 2,30
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Calcair <SEP> très <SEP> pur <SEP> 3.8 <SEP> g. <SEP> MgO <SEP> 2,65
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> neutre <SEP> 8,1 <SEP> g. <SEP> Ba0 <SEP> 0,52
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> sodium <SEP> .anhydre
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dolomie <SEP> 4,5 <SEP> g.

   <SEP> CaO <SEP> 10,06
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> SO3 <SEP> 0,15
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Fe2O3 <SEP> 0,06
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 33> 

 
L'ensemble est fondu.Une partie delà masse calcinée -enlevée de la masse irradiée est broyée dans un creuset, et est ensuite étirée en fibres dans un appareil de platine pour 
 EMI33.1 
 1étirage des fibres . Une masse de contrôle du speoimen non irradié est préparée de façon similaire .Les fibres obtenues ont un diamètre de 12 microns . On- observe que la tension super- ficielle du verre irradié est nettement plus élevée que celle de l'échantillon de contrôle . En même temps, la   viscocité   est nette- ment plus basse , et la température d'étirage est de 80 C en des- sous de l'échantillon de contrôle . 



   La concomitance non habituelle d'une tension superficielle élevée, est d'une viscocité basse, et   d'une   température plus basse dU étirage  9 différencie   de façon importante- la matière irradiée à   laide   de 100 millions de R de l'échantillon non irradié 
Exemple 2 a- 
10 g. de verre préparée ainsi que décrit à   l'exemple 1     sont   finement broyés et ajoutés   à   une composition non irradiée répondant à la formule suivante 
 EMI33.2 
 
<tb> sio2 <SEP> 72
<tb> 
 
 EMI33.3 
 Na 2003 24 t 22.

   
 EMI33.4 
 
<tb> NA2SO4 <SEP> 2,29
<tb> 
<tb> K2C3 <SEP> 0,4
<tb> Dolomie <SEP> 17,32
<tb> 
<tb> Caco3 <SEP> 2,62
<tb> 
<tb> BaCO3 <SEP> 0,28
<tb> 
<tb> Alumine <SEP> 2,52
<tb> 
<tb> As2O3 <SEP> 0,1
<tb> 
<tb> Sb2O3 <SEP> 0,1
<tb> 
<tb> TiO2 <SEP> 0,04
<tb> 
   fil'ensemble   est fondu en une coulée de verre solide 

 <Desc/Clms Page number 34> 

   Exemple   3.- 
100 g. de   la   composition suivante sont irradiés à   l'aide   de 400 millions de R.   la.-composition   et l'analyse sont ainsi que données ci-dessous :

   
 EMI34.1 
 
<tb> Composition <SEP> Analyse
<tb> 
<tb> Si <SEP> 02 <SEP> 72 <SEP> 'Si <SEP>  2 <SEP> 71,77
<tb> 
<tb> NaCO3 <SEP> 24,21 <SEP> Na2O <SEP> 15,16
<tb> 
 
 EMI34.2 
 Na 2 BO 4 2,29 0 0,27 K2Co3 0,4 cào 6, 80 Dolomie . 17,32 Ngo 3, 68 GaGtJ 5 2,62 Ba0 0,22 Baao 3 0,28 Fe 203 0,07 Alumine z A120 3 l,65 As 203 0,1 rA.s2 03 0, 41 Bb203 0,1 =b p3 bzz Ti02 0, 04 Tio2 0, 04 
 EMI34.3 
 
<tb> SO3 <SEP> 0,27
<tb> 
 
Après irradiation , l'ensemble est broyé finement , fondu dans une cuve de fusion , et versé dans un moule. 



    Exemple 4- .-    
1 g. d'un verre préparé ainsi que décrit   à   l'Exemple 3 est finement broyé et ajouté à 100 g. d'une composition irradiée de formule ainsi que décrite à   l'Exemple 3 .   L'ensemble est fondu dans une cuve de fusion et est versé dans un moule . 



   Exemple 5 .- 
1 g. d'une composition préparée ainsi que décrit à   l'Exemple   3,est finement broyé et ajouté avant fusion dans un - verre . Ceci est ajouté à 100 g. d'une composition irradiée de même formule .L'ensemble est fondu dans une cuve de fusion et versé dans un moule . 

 <Desc/Clms Page number 35> 

 



  Exemple 6.- 
10 g. d'une composition de formule ainsi que donnée à   l'exemple   3 sont irradiés à l'aide de 200 millions de R et 
 EMI35.1 
 ajoutés à 100 g.. d'une composition ayant la formule suivsnte : ,8ir G991  2 5  '  A120:; 3,9 ? CaO 5, MgO 1,3 ; NaSO   19,4 .   



   L'ensemble est fondu, et versé dans un momie- 
Exemple 7 
La préparation ainsi que décrite à   l'Exemple--6   ,, dans laquelle l' ensemble de la composition est broyé finement avant de la fondre , et est versée dans un moule 
Exemple 8 = 
100g. dune composition de la formula suivante sont irradiés par 400 millions de R, et sont fondus , puis versés dans 
 EMI35.2 
 un moule . e 8.0 721 % 9 NaO 16,89 / , A120 0,85 / '.é3 Oy21 j r0 ]LOp33 % 
Exemple 9. - 
10 g.de la composition ainsi que décrite à l'Exemple 8 sont finement broyés avant d'être soumis à fusion et sont ajoutés à 100 go de composition non irradiée ainsi que décrite à l'Exemple 3   :

  Exemple   10 
10 go d'une composition ainsi que décrite à l'Exemple 8 , irradiée à l'aide   de 400   millions de R ,sont finement broyée et ajoutés à 100 g. d'une composition ainsi que décrite à l'Exemple 8 l'ensemble est fondu et est versé dans um moule 
Exemp le 11 s.- 
10 g. de poudre d'aluminium   frittes;,   irnadiés par 400 millions de R, sont ajoutés à 100 g. de poudre d'aluminium et soumis à une compression de 7,75   T/om2 .  L'échantillon est aggloméra et broyé avant façonnage   

 <Desc/Clms Page number 36> 

 exemple 12.- 
10 g- de SiO2 sont irradiés par 200 millions de R et sont mélangés à 100 g. de fer électrolytique . L'ensemble est comprimé en une plaquette sous 7,75   T/cm2   de pression et aggloméré . 



  L'échantillon est ensuite affûté à un outil coupant . 



   Exemple 13.- 
100 g. de minerai de vanadium-molybdène d'Afrique du Sud, broyés à la dimension de particules pour flottation , sont irra- diés à l'aide de 400 millions de R dans un courant continu de vapeur à température élevée . la vapeur sortante est condensée dans une chambre de condensation, dans laquelle l'hydrate de molybdène   précipite .   L'eau est retirée par un tuyau de trop plein   .. Le   vanadium restant est pratiquement exempt de molybdène celui-ci peut être récupéré sous une forme très   pure .   



   Exemple   14 .-   
100 g. d'un miner.ai de fer de faible teneur , broyés   à   la dimension de particules pour flottation sont irradiés à   l'aide   de 400 millions de R en présence de vapeur à température élevée . Cette matière est ensuite   a j outé e   à 1.000 g. d'un bain,defusion d'un minerai de fer de teneur élevée , pour produire de l'acier 
L'utilisation de minerai de faible teneur préparé ainsi que décrit ci-dessus ,dispense de la néoessité d'employer de   la.mitraille   de fer dans la fabrication de   l'acier .   



     :Exemple   15,- 
100 g. de minerai de fer et de manganèse   (rouge)   sont broyés à la dimension de particules pour flottation et irradiés par 400 millions de R en présence de vapeur à température éle- vée . Cette matière est ensuite ajoutée à 1. 000 g. de minerai de fer de teneur élevée fondu dans la préparation de l'acier . 



   Exemple 16.- 
100 g. de minerai de fer et de titane sont broyés   à   

 <Desc/Clms Page number 37> 

 la dimension de particules pour flottation et irradiés par 400 millions de R en présence de vapeur à température élevée . 



  Cette matière est ensuite ajoutée à   1.000   g. de minerai de fer de *teneur élevéefondu au cours de la préparation de l'acier 
 EMI37.1 
 3xem-ple l7 ..--:: Une composition de 1 69'2 g. de :Si02, 12 g. de K 20? 0,9 g. de Na20, 11,8 go de A1203e 4,5 g. de CaO, et zou9 ge de h.2 est irradiée par 100 millions de R .

   Le tout est fondu à une tem- péarautre suffisante pour fondre tous les ingrédients , habituelle- 
 EMI37.2 
 ment 1093  à 1371(30 and Inensmb1e est fondu la composition 8t versée dans un récipient chauffé a 3â , et est placée dans 1'::':1. four ds recuisaon à une -orapéxwW.xe de 704.oC sa. 815 0 puis -a"::o.d.e doucement o Si on le désire!) 1" ensemble fondu, peu.t être '':''.;iré en fibres de mioroplasticité élevée '' ,aYmî,''. ? .8 "- Une ooiBposition formée de 70gaz de :@i02 21 g. de Ns'2 !l et de 9 g. de OP-0 9 est mélangée soigneusement et irradiée par 100 millions de R.L'ensemble est fonda à une température suffisante pour fondre tous les ingrédients ;

   habituellement entre 
 EMI37.3 
 1093 0 et 13710C Quand la totalité de la composition est fondue on 1 n erlr1-lde et la verse dans -un moule qui a ét é pré cheu ff 6 à 537 C,puis on laisse refroidir graduellement en conservant l'ensemble dans un four de   recuisson   Le verre résultant est   dur   
 EMI37.4 
 et a une microp1astcimité élevée . 



    Exemple ,19 ¯or   
Trois bouteilles de verre brun ayant été irradiées par   .     @   millions de R sont broyés en une fritte et refondues à une température de 13171 C.Le produit de fusion est versé dans un récipient préchauffé à 537 C.

   et est recuit pendant 6 heures 
 EMI37.5 
 dans un four de recuisson Après refroidissement le vew e est- ài$ , lisse et moin fluorescent que les bouteilles à IS-).1.Gi- .àéàQde1iéÀ5." le verre est préparé 

 <Desc/Clms Page number 38> 

 
Exemple 20.- 
Dans la préparation du verre résistant à l'acide   fluor-   hydrique, il est habituel d'éviter l'emploi de métaux   alcaline-   terreux tels que la magnésium, le baryum, le strontium et le cal- cium, du fait   qu'ils   tendent à former des fluoruresAinsi on a utilisé en pratique de l'oxyde de zinc,de l'oxyde de beryllium, ou de l'oxyde de plomb . 



   L'oxyde de zirconium est insoluble dans les verres au phosphate et le titane se dissout en quantités très faibles . 



  Cependant, la résistance à la corrosion du titane et du zirconium est si importante en ce qui concerne la résistance aux agents chimiques que leur addition aux verres au phosphate est particu-   lièrement   précieuse . 



   Une formule de composition de ce verre est préparée en mélangeant 6 g.   d'oxyde   de titane ,   0,5   g. d'oxyde de zirconium 68 g. de P2O5, 18 g. d'Al2O3, 7,5 G. de ZnO, et en irradiai par    100 millions de R . L'ensemble est fondu ensuite dans un récipient   de platine à une température de 1371 C à 1426 C.Le bain de   fusion   est conservé à cette température pendant 6 heures et la température est ensuite abaissée à environ 1204 C,le bain de fusion est   maintenu,   pendant 2 heures à cette température , et est ensuite mis dans un four de recuisson pendant 5 heures , puis refroidi , Le verre résultant a une grande résistance chimique et une bonne résistance à la corrosion 
Exemple 21.- 
Un mélange de ,20 g. d'oxyde de   filais ,   20 g.

   d'oxyde de zirconium, 20 g, d'oxyde de tantale, 20   g.   de silice, et 10 g. de K2O,est irradié par 100 millions   de R ,  et est fondu à une tem- pérature de   137100,le   bain de fusion est ensuite versé   dans' .un   récipient de platine ,chauffé à   537 C,   et est placé dans un four de recuisson pendant 5 heures à une température de 815 C. Après refroidissement lent on obtient un verre qui est particulièrement 

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 précieux pour son indice de réfraction éleve et sa microplasti- cité .

   Il convient spécialement   à     1. emploi   en tant que verre optique ou pour lentilles 
Exemple 22.- 
On prépare un mélange de, 42 g. d'oxyde de lanthane , 6 g. d'oxyde de zirconium, 12 g. d'oxyde de titane, 28 g. d'oxyde de tantale, 12 g. d'oxyde borique. L'ensemble est irradié par 100 millions de R et est fondu à une température de 1371 C .Quand tous les ingrédients sont fondus , la fusion est maintenue pendant 3 heures, le produit est ensuite transféré dans un récipient de platine et préchauffé à une température de 537 C.

   Celui-ci est placé dans un four de   recuisson     à   une température de 815 0 pendant 4 heures o Quand le refroidissement est effectué lentement ,il se forme un verre ayant un indice de réfraction élevé ,résistant à la corrosion , résistant au point de vue chimique et convenant   à   l'équipement optique   :Exemple   23.- 
On mélange parfaitement , 40 g. de P2O5' 30 g. de B2O3' 10 g. d'A12O3,10 g. de K2O, 9,8 g. de MgO, et 02, g. de FeO, et   irradiéepar   100 millions de R. L'ensemble est fondu en atmosphère réductrice dans un four à flamme d'hydrogène jusqu'à ce que les ingrédients aient fondu entre   1204 C   et   1371 C .   ..

   Le produit fondu est conservé sous atmosphère   d'hydro-   gène à la température de   649 C   pendant 4 heures ,et 1' on refroidit graduellement , et continue à refroidir sous atmosphère d'hydrogène   * Le   verre résultant a des propriétés absorbantes de la chaleur particulièrement élevées . 



   Exemple   24.-   
Un mélange de ,  67   go de P2O5'   5,9   g.de CaO, 20   g.   de BeC, 4   g'   d'A12O3'2 g. de CoO, 1 g. de   NiO ,  est parfaitement mélangé avec 1 go de sucre, et l'ensemble est irradié par 100 millions de R. La composition est ensuite fondue à la température de 1204 C à 1371 C et ent soumise à   recuisson   à une 

 <Desc/Clms Page number 40> 

 température de   537 0   à   704 0,   et ce pendant 4 heures Après refroidissement, on obtient un verre au phosphate ,  1 fumé,   de microplasticité , de dureté, et de résistance chimique plus grandes que pour un verre au phosphate fumé ordinaire . 



   Exemple 25. - 
Une composition pour la préparation de verre est préparée , formée ainsi que suit : 
 EMI40.1 
 
<tb> .Soude <SEP> à <SEP> la <SEP> chaux <SEP> 50 <SEP> g.
<tb> 
<tb> 



  Calcin <SEP> 25 <SEP> g.
<tb> 
<tb> 



  Feldspath <SEP> 2,3 <SEP> g.
<tb> 
<tb> 



  Sable <SEP> 23 <SEP> g.
<tb> 
<tb> 



  Calcaire <SEP> très <SEP> pur <SEP> 3,9 <SEP> g.
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> soude <SEP> anhydre <SEP> 8,1 <SEP> g.
<tb> 
<tb> 



  Dolomie <SEP> 4,5 <SEP> g.
<tb> 
 



   L'analyse de la composition donne les résultats suivants : 
 EMI40.2 
 
<tb> SiO2 <SEP> 70,78
<tb> 
<tb> 
<tb> Na2O <SEP> 12,65
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> K2O <SEP> 0,64
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> A12O3 <SEP> , <SEP> 230
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> MgO <SEP> 2, <SEP> 65 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> BaO <SEP> 0,52
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> CaO <SEP> 10,06
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> SO3 <SEP> 0,15
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Fe2O3 <SEP> 0,06
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Total <SEP> 99,81
<tb> 
 
L'ensemble est irradié par 100 millions de R . Une partie de la composition est fondu.e , et l'on effectue une   compa-   raison des tensions superficielles et des viscooités entre la composition irradiée , et la portion de composition n'ayant pas été irradiée .

   La composition irradiée a une viscocité plus faible aux hautes températures, et une tension superficielle plus grande. 

 <Desc/Clms Page number 41> 

 



   A 10 g. de la composition irradiée par 100 millions de R, on ajoute maintenant 90 g. de composition non irradiée ,et l'en- semble est fondu et versé dan un moule . 



   Le verre résultant possède une résistance au choc plus grand et une flexibilité plus importante que l'échantillon de contrôle n'ayant pas été mélangé avec la   matière-irradiée     Exemple   26.- 'Une composition pour la préparation de verre,   prép arée   ainsi que décrit dans l'Exemple 25, irradiée par 400 millions de R à partir d'une source de cobalt 60, est fondue et soumise à une pression de 1.000 atmosphères   à une   température de 900 à 
1000 C. On effectue une   recuisson   à une température de   500 C,   et ce pendant 2 à 24 heures ,Le verre résultant aune grande   dureté  et une résistance à la rupture élevée . 



   Exemple 27.- 
A 50 g. d'une composition pour la préparation de verre, préparée selon la formule de l'Exemple 25, on ajoute 500 g. d'oxyde de plomb. L'ensemble est irradié par 400 millions de R fournis par une source de cobalt 60, et est fondu sous une   pres-   sion de 1000 atmosphères .Le verre résultant est laissé à recuis- son pendant 2 heures 
Exemple 28.- 
50 g.  d'une   composition pour la préparation de verre ,pré- - parée ainsi due décrit à l'Exemple 26, sont broyés en une fritte et ajoutés à 500 g. d'une composition de verre selon la formule décrite à l'Exemple 25 . L'ensemble est fondu et recuit en une plaque de verre . 



   Exemple 29.- 
La composition de verre est préparée ainsi que décrit à ¯l'Exemple 25, et irradié par 100 millions de R. 10 go de la compo- sition de verre irradié sont finement broyés et ajoutés à 90 g. de composition non irradiée . L'ensemble est ensuite fondu , et versé dans un moule . Le verre a une meilleure résistance au choc et une flexibilité meilleure que l'échantillon de   contrôle   préparé 

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 sans l'addition de matière irradiée et broyée . 



   Exemple 30.- 
La composition de verre est préparée ainsi que décrit à l'Exemple 25 et irradié par 400 millions de R. La matière irradiée est broyée dans un broyeur à boulets .Un gramme de cette matière irradiée et broyée est ajouté- à 99 g. de composition non irradiée ,et l'ensemble est fondu et versé dans un moule . Le verre possède une résistance au choc et une flexibilité améliorée . 



   Exemple   31.-   
100 g. de billes de verre sont placés dans un creuset de platine et sont passés dans une machine de fabrication de fibres de verre Pour la lubrification et   1 t ensimage   on ajoute du métha- crylate de méthyle fondu de telle façon que la fibre ait un revê- tement de méthacrylate de méthyle avant   d' atteindre   la bobine en- rouleuse La fibre est retordue selon le procédé habituel . 



   50 g. de cette fibre revêtue de méthacrylate de méthyle sont exposés à 10 millions de R et chauffés à une température de 70 à 110 C, jusqu'à ce qu'on observe un gonflement de la fibre La fibre résultante a des propriétés   d'isolement   et de flottabilité améliorées . 



   Exemple 32 
100 g. de   tissu   de fibres de verre renforcés par   du.   méthacrylate de méthyle, sont irradiés par 100 millions de R La feuille est ensuite chauffée à une température de 70 C à 110 C, jusqu'à ce qu'un gonflement de la feuille en résulte Pendant la période de gonflement , la feuille est comprime pour obtenir une structure multi-cellulaire à l'intérieur, avec un revêtement extérieur dur Le tissu, de fibres de verre renforcé par du plastique a de bonnes propriétés d'isolement et de flottabilité . 



   Exemple 33.- .On ajoute à 100 g. de la composition de l'Exemple   17,   5 g. de Mg A1, et 5 g. de Mg Zr. L'ensemble est irradié par 

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100 millions de R. La composition est ensuite foncue, et versée dans un moule . 



   Exemple 34.- 
10 g. d'une composition de verre ainsi que décrite à l'Exemple 33 sont broyés dans un broyeur   à   boulets et ajoutés à 90 g.   dune   composition ainsi que décrite à l'Exemple 17 . 



   L'ensemble est fondu et est versé dans un moule . 



   Exemple 35.- 
Une composition de verre est préparée ainsi que décrit à   l'Exemple   34, et est'filée pour former de la fibre de verre dans une machine à fibres de verre . 



    REVENDICATIONS   
1.- Un procédé d'activation des oxydes métalliques et non métalliques consistant à soumettre ceux-ci à une irradiation par 100 millions à 400 millions de R ou plus .

Claims (1)

1. 20- Un procédé selon la revendication 1 dans lequel 1 irradiation est effectuée en présence de vapeur à température élevée et/ou d'hydrogène 3. - Un procédé selon la revendication 1 dans lequel les oxydes irradiés sont ajoutés à des compositions métalliques et/ou non métalliques .

   4.- Un procédé ainsi que décrit dans la revendication 3 dans lequel la proportion des oxydes activés par rapport aux compositions métalliques ou non métalliques est d'au moins 0,1% à 10%.

   5.- Un procédé ainsi que décrit dans la revendication 3 dans lequel les oxydes activés sont broyés en particules fines avant addition à une composition métallique ou non métallique 6. - La mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 5 dans laquelle les oxydes irradiés. sont frittés sous pression 7.- La mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 5 pour la séparation de métaux à partir d'un minerai commun. <Desc/Clms Page number 44> consistant à broyer le minerai à la dimension de particules de flottation et à irradier les particules en présence d'eau ou de vapeur , un des métaux étant séparé sons vide sous forme gazeuze .

   8.- La séparation du molybdène et vanadium à partir de leur minerai commun . selon le procédé décrit dans la revendi- cation 7 .- 9.- La mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 5 pour la préparation de verre comprenant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises soit séparément, soit en combinaisons a) les oxydes irradiés sont ajoutés à un bain de fusion de verre non irradié b) la totalité des composants du verre est irradiée par 100 millions à 400 millions de R ou plus , c) le verre solide est irradié par 100 millions de R à.

   400 millions de R ou plus ,et est broyé en une fritte, et la fritte est refondue pour former un verre , d) une composition de verre est irradié e par 100 millions de R à 400 millions de R ou plus et est soumise à température de lésion, et à une pression élevée de 50 atmosphères à 5.000 atmos- phères, e) une composition de verre contenant 90 % d'oxyde de plomb est irradiée par 400 millions de R ,et l'ensemble est fondu. sous 1.000 atmosphères de pression et le verre est recuit dans un récipient .

   10.- A titre de produits industriels nouveaux, les produits en verre préparés par le procédé selon les revendications 1 à 5 ,et en particulier ? a) le produit d'une fritte fabriquée par broyage d'un verre ayant été irradié par 100 millions de R à 400 millions de R, fusion de la-fritte et formation du verre à partir du bain de fusion <Desc/Clms Page number 45> b) le produit résultant de l'irradiation par 100 millions de R à 400 millions de R ou plus de compositions contenant des métaux du groupe des terres rares susceptibles de former un verre o ) le produit consistant en fibres de verre renforcées par une matière plastique , irradiées par 100 millions de R à 400 millions de R ou plus , d)

   le produit consistant en une composition de verre contenant de l'aluminium et du zirconium, produit par l'addition de MgA1 et Mgzr, à une composition de verre irradiée par 100 millions de R et ajoutée, en quantité de 1 % à 20 % à une composition irradiée ou non irradiée , fondu en un bain de lésion et versé dans un moule , e) des fibres de verre préparées à partir d'une composi- tion telle que décrite à l'Exemple 15 , f) des fibres de verre préparées par le procédé selon la revendication 9 - d