BE893504A

BE893504A - Matieres ceramiques phosphatees regides resistant a l'eau et procedes pour leur preparation

Info

Publication number: BE893504A
Application number: BE0/208339A
Authority: BE
Inventors: J L Barrall
Original assignee: Armstrong World Ind Inc
Priority date: 1981-06-16
Filing date: 1982-06-14
Publication date: 1982-10-01
Also published as: JPH0228547B2; JPS582272A

Description


  : Matières céramiques phosphatées rigides résistant à l'eau et procédés pour leur préparation 

MATIERES CERAMIQUES PHOSPHATEES RIGIDES RESISTANT A L'EAUET PROCEDES POUR LEUR PREPARATION

  
La présente invention concerne des matières céramiques phosphatées rigides résistant à l'eau, et plus particulièrement des matières céramiques phosphatées rigides résistant à l'eau qui n'exigent pas un durcissement thermique ultérieur.

  
Des phosphates métalliques réfrac taires sont connus depuis longtemps comme matières utiles dans la construction et l'isolation. Des compositions comprenant de l'acide phosphorique, un oxyde de métal et des silicates de métaux sont connues dans la technique ; toutefois, des compositions comprenant ces constituants et ayant une résistance mécanique suffisante sont extrêmement difficiles à préparer. Par exemple, des mélanges d'oxyde d'aluminium et

  
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manipuler. Si de tels mélanges sont dilués avec de l'eau, la facilité de manipulation est grandement améliorée ; néanmoins, quand on ajoute un silicate, par exemple du silicate de calcium, et que le phosphate résultant est durci thermiquement de manière à chasser l'eau en excès, la matière réfractaire obtenue a une résistance à la traction relativement médiocre. En variante, si tous les constituants sont mélangés ensemble en une seule fois sans utilisation d'eau supplémentaire, il en résulte une réaction rapide qui ne permet pas la manipulation dans des conditions normales de fabrication .

  
On trouve dans la technique antérieure diverses compositions phosphatées et des procédés pour les préparer. Par exemple, le brevet américain 2 992 930 du 18 Juillet 1961 aux noms de William Wheeler et autres, décrit des compositions comprenant des oxydes de zirconium ou d'aluminium en poudre, du silicate de calcium pour stabilisation de la mousse, de l'acide phosphorique, un liant sol

  
de silice et un agent gonflant, la composition étant préparée en mélangeant les ingrédients secs, en ajoutant le sol de silice, en agitant le mélange avec de l'acide phosphorique et en permettant à la mousse résultante de deve-nir rigide. Le brevet américain 3 148 996 du 15 Septembre
1964 aux noms de Mark Vukasovitch et autres décrit des compositions qui se prennent en une masse rigide sans chauffage et qui peuvent être rendues poreuses par incorporation de bulles de gaz. Ces compositions sont constituées d'eau, d'un phosphate acide constitué d'anhydride phosphorique et d'oxydes de calcium, d'aluminium ou de zirconium, et de silicate de calcium finement divisé. On les forme en préparant une solution visqueuse d'eau, d'anhydride phosphorique et d'un oxyde de métal approprié, en ajoutant du silicate de calcium au mélange et en le laissant durcir partiellement.

   On provoque ensuite la formation de mousse en ajoutant un agent moussant interne ou en introduisant mécaniquement des bulles de gaz. Le brevet américain

  
3 330 675 du 11 Juillet 1967 au nom de Jules Magder décrit des compositions comprenant du phosphate acide d'aluminium, du carbonate, de l'oxyde, de l'hydroxyde ou du silicate de magnésium ou du zirconium et des matières organiques ou inorganiques productrices de gaz. D'une manière similaire, d'autre brevets décrivent des mousses phosphatées du même genre dans lesquelles un métal en poudre est incorporé dans le mélange acide, de façon à y produire une formation de mousse par libération d'hydrogène gazeux.

  
Bien qu'il soit évident d'après ces références qu'un effort important ait été consacré au développement

  
de mousses phosphatées utiles, de nombreux problèmes existent encore. La plupart des mousses de la technique antérieure ont une résistance mécanique médiocre, les rendant inutilisables comme matériaux de construction. Certaines sont sensibles à l'humidité, beaucoup exigent un durcissement thermique pour amélioration de la résistance mécanique, et la plupart contiennent d'autres additifs prévus pour éviter les problèmes de faible résistance mécanique. De plus, la plupart des mousses produites industriellement contiennent des agents gonflants qui peuvent

  
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à la faiblesse du liage.

  
Un but de la présente invention est donc de fournir des matières céramiques phosphatées mécaniquement résistantes, résistant à l'humidité, pouvant être préparées sans utilisation de chaleur externe .

  
Un autre but de la présente invention est de fournir des procédés pour la préparation de mousses phosphatées rigides sans utilisation d'agents gonflants ajoutés.

  
Un autre but encore de la présente invention est

  
de fournir des procédés pour la production commode et continue de mousse phosphatée de manière qu'un affaissement de la mousse soit évité.

  
D'autres buts et avantages de l'invention résulteront encore de la description ci-après.

  
La présente invention concerne des matières céramiques phosphatées rigides, résistant à l'eau, qui peuvent être préparées à partir de constituants comprenant un oxyde de métal, du silicate de calcium et de l'acide phosphorique. En faisant réagir à l'avance une partie de l'oxyde de métal avec l'acide phosphorique et/ou en réglant la température de la solution d'acide quand elle est combinée avec les autres ingrédients, on peut agir sur le caractère de la mousse de manière à obtenir une matière céramique phosphatée

  
en mousse ou non.

  
Selon un mode de mise en oeuvre préféré, le procédé de la présente invention comprend les étapes consistant à

  
(1) choisir au moins un oxyde de métal dans le groupe cons-

  
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oxyde de métal constituant un total d'environ 11 à environ
65 parties en poids calculé sur une base anhydre ; (2) pré-

  
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oxyde de métal et d'environ 80 à environ 190 parties en poids d'une solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 35 à environ 75% en poids d'anhydride phosphorique par rapport au poids de la solution d'acide, l'eau d'hydratation dudit oxyde de métal étant comprise lors du calcul de la teneur en anhydride phosphorique ; et (3) préparer un mélange comprenant le reste de l'oxyde de métal

  
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règle la température de cette solution de réaction à une valeur désirée et on mélange proportionnellement le mélange avec cette solution de réaction. La matière mélangée résul-tante est placée dans une configuration désirée et on laisse ses constituants réagir entre eux. La quantité d'oxyde de métal utilisée pour préparer la solution de réaction et la température de la solution de réaction sont choisies

  
de manière à prédéterminer approximativement le moment où la matière entremêlée devient rigide par rapport au moment où la vaporisation de l'eau se produit.

  
Dans un deuxième mode de mise en oeuvre, le procédé selon la présente invention comprend les étapes qui consistent à (1) préparer un,mélange comprenant d'environ 11 à environ 65 parties en poids calculé sur une base anhydre d'au

  
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et leurs hydrates, et environ 100 parties en poids de silicate de calcium ; et (2) préparer une solution de réaction comprenant d'environ 80 à environ 190 parties en poids d'une" solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 35 à environ 75% en poids d'anhydride phosphorique par rapport au poids de la solution d'acide, l'eau d'hydratation dudit oxyde de métal étant comprise lors du calcul de la teneur en anhydride phosphorique. On règle la température de la solution de réaction à une valeur désirée et on mélange proportionnellement la solution avec ce mélange. La matière mélangée résultante est placée dans une configuration désirée et on laisse ses constituants réagir entre eux.

   On choisit la;.température de la solution de réaction de manière à prédéterminer approximativement le montent où la matière mélangée devient rigide par rapport au moment

  
où la vaporisation de l'eau se produit.

  
Dans un troisième mode de mise en oeuvre, la présente invention comprend les étapes consistant à (1) choisir

  
 <EMI ID=7.1> 

  
leurs hydrates, l'oxyde de métal constituant un total d'environ 11 à environ 65 parties en poids calculé sur une base anhydre ; (2) préparer une solution de réaction comprenant une partie de l'oxyde de métal et d'environ 80 à environ
190 parties en poids d'une soltuion d'acide phosphorique

  
 <EMI ID=8.1> 

  
d'anhydride phosphorique par rapport,au poids de la solution d'acide, l'eau d'hydratation dudit oxyde de métal étant comprise lors du calcul de la teneur en anhydride phosphorique ; et (3) préparer un mélange comprenant: le reste de l'oxyde de métal et environ 100 parties en poids de silicate de calcium. On mélange proportionnellement le mélange avec la solution de réaction et la matière mélangée résultante est placée dans une configuration désirée où on laisse ses constituants réagir entre eux. La quantité d'oxyde de métal qui est utilisée pour préparer la solution est choisie de manière à prédéterminer approximativement le moment où la matière mélangée devient rigide par rapport au moment où la vaporisation de l'eau se produit.

  
Dans un quatrième mode de mise en oeuvre, la présente invention comprend une composition utilisable pour fournir une matière céramique phosphatée rigide résistant à l'eau, cette composition comprenant (1) d'environ 11 à environ 65 parties en poids calculé sur une base anhydre d'au

  
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et leurs hydrates (2) d'environ 80 à environ 190 parties en poids d'une solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 35 à environ 75% en poids d'anhydride phosphorique par rapport au poids de la solution d'acide, l'eau d'hydratation dudit oxyde de métal étant comprise lors du calcul de la teneur en anhydre phosphorique ; et (3) environ 100 parties en poids de silicate de calcium-.-

  
Dans un cinquième mode de mise en oeuvre, la présente invention comprend une matière céramique phosphatée

  
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environ 11 à environ 65 parties en poids calculé sur une base anhydre d'au moins un oxyde de métal choisi parmi A1203,

  
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ron 190 parties en poids d'une solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 35 à environ 75% en poids d'anhydride phosphorique par rapport à la solution d'acide, l'eau d'hydratation dudit oxyde de métal étant comprise lors du calcul de la teneur en anhydride phosphorique ; et (3) environ 100 parties en poids de silicate de calcium.

  
Les constituants utilisés pour la mise en oeuvre de  <EMI ID=12.1> 

  
ce. Le silicate de calcium (100 parties en poids) est préféré dans la mise en oeuvre de la présente invention, mais d'autres silicates peuvent aussi donner des résultats satisfaisants. Le silicate de calcium existe dans la nature et on l'appelle wollastcnite. On peut obtenir des produits appropriés en rousse ou non quand cette matière est utilisée dans une forme pulvérisée comme décrit ci-après . Pour la formation de mousses, la grosseur de particules sera de préférence suffisamment petite pour que la majeure partie

  
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d'ouverture de maille).

  
On peut utiliser un certain nombre d'oxydes de métaux tels que l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de calcium et l'oxyde de zinc pour obtenir une matière céramique phosphatée satisfaisante. Ces oxydas sont utilisés sous la forme de poudre, des oxydes en particules

  
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ralement des résultats supérieurs. Des formes hydratées de l'oxyde peuvent aussi être utilisées et dans de nombreux cas sont préférées. Dans le cas où on utilise un hydrate, on doit tenir compte de l'eau d'hydratation de manière à

  
ne pas fournir de l'eau en excès pour la réaction. Cela peut s'effectuer commodément en incluant l'eau d'hydratation quand on calcule la teneur en anhydride phosphorique de la solution d'acide phosphorique.

  
On peut utiliser d'environ 11 à environ 65 parties en poids d'oxyde de métal calculé sur une base anhydre pour 100 parties de silicate de calcium dans la mise

  
en oeuvre de la présente invention ; 3 toutefois, on préfère des quantités d'environ 13-26 parties d'oxyde de métal et en particulier d'environ 15-20 parties. La quantité d'oxyde qui est utilisée dépendra du fait qu'il est dans une forme hydratée ou non et/ou de sa réactivité.

  
L'oxyde de magnésium anhydre réagit bien plus rapidement avec l'acide phosphorique que l'oxyde d'aluminium anhydre. Par exemple, le premier réagira en quelques minutes tandis que le deuxième peut exiger des heures, suivant la température de la solution d'acide. Si on utilise des formes hydratées, toutefois, la différence entre les

  
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de magnésium hydraté réagit plus rapidement que l'oxyde de magnésium anhydre, et il réagit aussi plus rapidement que l'oxyde d'aluminium hydraté . Néanmoins, l'oxyde d'aluminium hydraté est sensiblement plus réactif que l'oxyde d'aluminium anhydre car il réagit avec la splution d'acide phos-phorique en un laps de temps se comptant en minutes plutôt qu'en heures . Les implications des temps de réaction seront décrites plus complètement ci-après.

  
On peut obtenir des produits appropriés en utili-. sant n'importe lesquels des oxydes indiqués, isolément ou en combinaison, mais l'oxyde de magnésium anhydre (calciné) et l'oxyde d'aluminium hydraté sont particulièrement préférés pour la mise en oeuvre de la présente invention.L'oxyde de magnésium a tendance à augmenter la résistance mécanique et la résistance à l'humidité du produit final tandis que l'oxyde d'aluminium a tendance à donner des caractéristiques supérieures de prise en masse.

  
L'acide phosphorique est disponible à diverses concentrations, la concentration de 85% étant la plus courante pour l'acide orthophosphorique . D'autres compositions, comme de l'acide polyphosphorique, qui donneront

  
de l'acide phosphorique lors de la dilution par l'eau peuvent aussi être satisfaisantes pour la mise en oeuvre de la présente invention, du moment que la teneur totale en eau du système de réaction n'est pas trop forte. Une trop grande quantité d'eau doit être évitée, parce que l'on obtiendrait des produits qui, bien que résistants à l'eau, auraient une résistance mécanique médiocre. Par ailleurs, une trop petite quantité d'eau est nuisible aussi, non seulement parce que le mélange mutuel des matières est difficile à effectuer, mais en outre parce que, dans le cas de produits sous la forme de mousse, on obtient seulement des mousses de forte densité.

  
En général, l'acide phosphorique sera utilisable s'il contient l'équivalent d'environ 35 à environ 75%

  
en poids d'anhydride phosphorique par rapport au poids de la solution d' acide . De préférence, l'équivalent d'anhydride phosphorique sera d'environ 40-70% et en particulier d'environ 45-65%&#65533; La portion restante de la solution d'acide comprend de l'eau, y compris, pour les calculs, toute eau d'hydratation provenant de l'oxyde de métal. On peut utiliser d'environ 80 à environ 190 parties en poids de la solution d'acide dans la mise en oeuvre de la présente invention, mais on utilisera de préférence d'environ 90 à environ 150 parties et en particulier d'environ 100 à environ
130 parties d'acide.

  
Bien que les constituants utilisés dans la mise en oeuvre de la présente invention soient utilisés depuis

  
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ces constituants sont combinés comme décrit ici n'ont j amais été indiqués. On a découvert que si on règle la façon dont les constituants sont combinés et si on évite un excès d'eau, on obtient un produit qui n'exige pas de durcissement thermique et est résistant à l'eau. Bien que la demanderesse ne désire pas être limitée par une théorie quelconque concernant la nature des réactions impliquées dans la présente invention, deux phénomènes séparés, mais en relation mutuelle, interviennent apparemment, à savoir une vaporisation de l'eau et un liage des matières. La chaleur produite par les corps en réaction vaporise l'eau présente, de sorte que la vapeur d'eau peut jouer le rôle d'agent moussant. Durant environ le même laps de temps, il se produit un liage ou une prise en masse qui entraîne la formation d'une matière rigide du type céramique.

   Ces deux phénomènes seront appelés ici "vaporisation" ou "stade de vaporisation" et "prise en masse" ou "stade de prise en masse", respectivement. 

  
Pour mettre en oeuvre la présente invention, on prépare de préférence une solution de réaction en ajoutant une portion désirée de l'oxyde de métal à la solution d'acide phosphorique. De plus, des additifs liquides tels que des agents tensio-actifs peuvent aussi être incorporés

  
dans la solution de réaction. On combine ensuite le reste de l'oxyde de métal et la totalité du silicate de calcium et on les mélange avec tous additifs solides, tels que des fibres renforçantes, des épaississants, une matière colorante, etc.. La température de la solution de réaction

  
est de préférence réglée à une valeur désirée et on mélange la solution de manière proportionnée avec les ingrédients secs restants. La matière mélangée est ensuite mise dans une configuration désirée et les constituants du système réagissent entre eux. Les produits qui sont obtenus n'exigent pas de durcissement thermique et peuvent être

  
mis dans l'eau bouillante sans effet défavorable. Néanmoins, ils ne sont pas sensibles à la chaleur, car des échantil-

  
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sistance mécanique.

  
On a découvert que les moments relatifs où la vaporisation et la prise en masse se produisent déterminent la nature du produit qui est obtenu. Par exemple, si le stade de vaporisation est atteint avant le stade de prise en masse, la vapeur d'eau fait mousser le mélange avant que la masse ne deviennent rigide. Inversement, si la prise en masse se produit d'abord, la matière est incapable de mousser et la vapeur d'eau s'échappe par les espaces interstitiels. Les implications de cette dernière succession d'évènements seront décrites plus en détail ci-après, mais dans chaque cas, on peut obtenir un produit qui n'exige

  
pas de durcissement thermique, et qui pourtant est résistant à l'eau.

  
Deux facteurs qui contribuent aux événements mentionnés ci-dessus sont la quantité d'oxyde de métal que l'on fait réagir à l'avance avec l'acide phosphorique et la température de la solution de réaction au moment où elle est combinée avec les ingrédients secs restants:' Si on règle un seul de ces facteurs, on peut encore obtenir une matière du genre céramique. Néanmoins, il est préférable de régler les deux paramètres de manière à faciliter la manipulation et à obtenir un produit supérieur. 

  
On indiquera ci-après comment on peut faire varier ces facteurs . D'une façon générale, si on fait réagir à l'avance une quantité relativement moindre'de l'oxyde

  
de métal avec l'acide phosphorique, il y aura relativement plus de formation de mousse durant l'étape de mélange ultérieure avant que la masse de matières ne devienne rigide, du moment que la température de la solution d'acide n'est pas trop basse. Inversement, si on fait réagir à l'avance une quantité relativement plus grande de l'oxyde de métal avec l'acide phosphorique, il y aura' moins de formation de mousse avant que la masse devienne rigide. Si on fait réagir à l'avance assez d'oxyde de métal, il n'y aura sensiblement pas de formation de mousse. Ce résultat est obtenu apparentent parce que l'addition préalable de l'oxyde de métal a tendance à prolonger la durée de la réaction

  
ou des réactions exothermiques qui vaporisent l'eau.

  
La température de la solution de réaction durant l'étape de mélange ultérieure peut aussi avoir une influence importante sur le produit résultant. Plus la température de cette solution est élevée, plus violent est le déga-

  
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duit quand la solution de réaction est mélangée avec les ingrédients secs restants. Ainsi, si la température est trop élevée, la probabilité est plus grande que l'on obtienne des mousses qui contiennent des cavités ou qui moussent rapidement et s'affaissent ensuite. On peut réduire un peu cet effet, toutefois, en incluant un agent tensio-actif dans la solution de réaction.

  
Si la température est trop basse, la réaction exothermique peut être supprimée, de sorte qu'il ne se produira pas de mousse. De plus, une température trop basse peut être nuisible parce que la matière obtenue pourrait avoir une résistance mécanique de liage relativement faible. La température optimale de la solution de réaction peut varier suivant les corps en réaction, mais d'une façon générale, on a trouvé qu'un intervalle de température d'environ 2[deg.]C à environ 27 [deg.]C donnera des résultats satisfaisants . Quand on forme des mousses, l'intervalle préféré de température est d'environ 3-7[deg.]C, et en particulier une température de 4,5[deg.]C environ, sauf si on ajoute un agent mouillant comme décrit ci-après.

  
Dans la pratique, on doit tenir compte d'autres facteurs en plus de la quantité de matière ayant réagi

  
à l'avance et de la température de la solution d'acide, beaucoup de ces autres facteurs dépendant du type de produit à obtenir. Quand on produit des mousses, le but est de faire en sorte que la mousse atteigne une hauteur désirée au moment où la prise en masse se produit. Essentiellement, la vaporisation de l'eau qui cause la formation de mousse doit être réglée dans le temps de manière qu'elle donne une grosseur uniforme de cellules dans un produit ayant la hauteur et la masse volumique correctes une fois la prise en masse terminée. La grosseur des cellules est influencée par la vitesse à laquelle la vapeur d'eau est libérée et par la viscosité de la solution d'acide. La viscosité, à son tour, dépend du type de l'oxyde ou des oxydes utilisés, de la grosseur de particules de l'oxyde et de la température de la solution d'acide .

  
On obtient des solutions ayant des viscosités différentes quand les divers'oxydes sont dissous dans l'acide phosphorique. Par exemple, quand des quantités croissantes d'oxyde de magnésium sont ajoutées à une portion aliquote d'une solution d'acide de concentration normale
(par exemple d'un titre de 85%), on observe que les viscosités varient d'environ 50 cPo à 1000 cPo à 22,2[deg.]C. Toutefois, quand des quantités molaires comparables d'oxyde d'aluminium sont ajoutées à une deuxième portion aliquote de la même solution d'acide à 22,2[deg.]C, on observe des viscosités d'environ 50 cPo à seulement 400 cPo. Pour produire des mousses supérieures, il est préféré que la viscosité de la solution d'acide au ciment du mélange avec les ingrédients restants ne dépasse pas environ 400 cPo.

   Ainsi, on verra qu'une deuxième limitation à l'utilisation d'oxyde de magnésium, en plus de' sa tendance à causer une formation violente de mousse, est la viscosité de la solution de réaction qui en résulte quand on l'utilise.

  
Plus la viscosité de la solution est forte, plus médiocre est l'opération de mélange et plus médiocre est la qualité de mousse du produit obtenu. Pour cette raison, il est souvent avantageux d'utiliser plus d'un oxyde. Ainsi, on pourrait utiliser un oxyde pour préparer la solution de réaction et on pourrait en combiner un autre avec le silicate de calcium. En variante, l'oxyde pourrait être utilisé sous la forme d'un mélange, tant pour formation de la solution de réaction que pour mélange avec le silicate de calcium. Diverses possibilités existent ; en conséquence, on envisage que toutes .ces possibilités soient incluses dans le cadre général de la présente invention,

  
et la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée à ces deux illustrations.

  
La masse volumique du produit final dépendra

  
dans une large mesure de la quantité d'oxyde de métal qui est utilisée pour former la solution de réaction ; c'est-àdire que plus il y a d'oxyde de métal, plus la masse volumique ést forte. En général, en l'absence d'agents moussants ajoutés, si on utilise d'environ 0 à environ 0,3 partie

  
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d'acide pour former la solution de réaction, on obtiendra des mousses ayant des masses volumiques d'environ 0,64

  
à environ 0,24 g/cm<3>. Toutefois, si on utilise plus d'environ 0,3 partie d'oxyde de métal, on peut prévoir qu'on obtiendra une matière céramique non cellulaire. Néanmoins, des considérations pratiques, telles que de viscosité, ont une influence sur la limite supérieure de la quantité de matière ayant réagi à l'avance ; ainsi, habituellement, on peut faire réagir à l'avance commodément une proportion de pas plus de 50% de l'oxyde de métal.

  
D'autres considérations qui ont une influence

  
sur les mousses sont la grosseur de particules, les propriétés de surface et les matières renforçantes. Une granulométrie fine et uniforme est préférée de beaucoup pour la mise en oeuvre de la présente invention en raison de la tendance d'une telle matière à favoriser une structure à fines cellules. Comme indiqué précédemment, des oxydes de métaux qui passent à travers un tamis Tyler N[deg.] 325 (0,044 mm d'ouverture de maille) et du silicate de calcium qui passe à travers un tamis Tyler N[deg.] 200 (0,074 mm d'ouverture

  
de maille) sont préférés. 

  
La grosseur des cellules dépend aussi des propriétés de surface de la matière et il est souvent utile d'inclure un ou plusieurs agents tensio-actifs qui favorisent la stabilité des cellules. Pratiquement n'importe quel agent tensio-actif qui n'est pas altéré par l'acide phosphorique peut être utilisé. Un agent tensio-actif qui s'est révélé particulièrement satisfaisant est l'oxyde de diméthylcocamine qui est vendu par Armak sous la désignation Aramox DMC. On doit prendre des précautions dans la manipulation de cette matière, toutefois, car c'est un irritant pour la peau et les yeux.

  
Comme les mousses sont d'une nature poreuse, elles ont tendance à avoir une résistance à la traction inférieure à celles de matières qui ne sont pas sous la forme de mousse. En conséquence, il est souvent recommandé d'ajouter une matière fibreuse renforçante pour renforcer la mousse. Du polyester, du verre, du polypropylène et du Nylon, entre autres, ont été utilisés avec succès, mais les conditions dans lesquelles le produit final sera utilisé peuvent avoir une influence sur le choix de la fibre. Par exemple, pour une application à température élevée, des fibres de verre seraient bien plus stables que des fibres organiques. Généralement, des longueurs de fibres allant de 3 mm à

  
25 mm seront utilisables, des fibres d'environ 13 mm étant spécialement utilisables.

  
Quand on prépare des matières céramiques phosphatées qui ne sont pas sous la forme de mousse, les facteurs tels que la grosseur de particules, la viscosité, la température et les propriétés de surface deviennent bien moins importants, car la structure des cellules n'a pas d'importance. En conséquence, des matières d'une granulométrie plus grossière et une plus haute viscosité de la solution de réaction peuvent être admissibles, sous réserve des limitations imposées par la maniabilité des corps en réaction On peut aussi utiliser une température bien plus élevée pour la solution de réaction, parce que la matière qui n'est pas sous la forme de mousse ne s'affaissera pas. De plus, aucun agent tensio-actif ne sera nécessaire, car il n'y a pas de problème de stabilité des cellules.

  
En dehors de ces considérations, l'objectif consistant à préparer une matière céramique qui n'est pas sous la forme de mousse est comparable à celui consistant à préparer une matière sous la forme de mousse, la différence majeure étant que, avec les matières qui ne sont pas sous la forme de mousse, il est nécessaire de différer le  <EMI ID=20.1> 

  
rigide, empêchant ainsi une expansion de la matière phosphatée. Cela s'effectue commodément en faisant réagir à l'avance une plus grande quantité de l'oxyde de métal. Toutefois, on doit prendre soin que l'eau puisse s'échapper de la matière non mise sous la forme de mousse. Si la pression interne devient trop forte en raison de la pression de l'eau, la matière céramique rigide sera fissurée. Pour cette raison, quand on prépare des matières céramiques phosphatées qui ne sont pas sous la forme de mousse, il est souvent avantageux d'inclure des charges poreuses qui fournissent des passages par lesquels la vapeur d'eau peut s'échapper. Des exemples de charges satisfaisantes sont la vermiculite et la perlite.

  
D'une manière surprenante, on a découvert aussi que des matières en mousse satisfaisantes peuvent être produites en combinant les techniques selon la présente invention avec des agents moussants enseignés par la technique antérieure. La technique antérieure contient des références concernant l'utilisation d'anhydride carbonique ou de matières produisant de l'anhydride carbonique et d'hydrogène ou de matières produisant de l'hydrogène, ainsi que d'autre matières organiques ou inorganiques productrices de gaz, durant la production des produits phosphatés. De tels agents peuvent aussi être utilisés avantageusement dans la production des matières céramiques phosphatées rigides résistant à l'eau selon la présente invention .

  
Bien que l'on puisse utiliser à peu près n'importe quel agent moussant de la technique antérieure, les résultats qui peuvent être obtenus sont illustrés par l'utilisation de divers carbonates. On préfère des carbona-

  
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du même genre, ou leurs mélanges, qui produisent des phosphates relativement insolubles ; toutefois, MgC03 est spécialement préféré parce qu'il produit typiquement une mousse ayant des grosseurs de cellules relativement uniformes et une masse volumique généralement appropriée . D'autres  <EMI ID=22.1> 

  
sels d'acide phosphorique relativement solubles peuvent aussi être utilisés quand le lessivage du phosphate à partir de la matière céramique phosphatée résultante

  
quand elle est exposée à l'eau ne sera pas nuisible,

  
Quand on utilise des agents moussants secs, il est habituellement avantageux de les mélanger avec les autres ingrédients secs comprenant le silicate de calcium et une partie de l'oxyde de métal ; toutefois, ces agents moussants peuvent aussi être ajoutés séparément. Comme

  
la formation de mousse obtenue en présence de tels agents n'est pas produite par la vaporisation de l'eau, il est indésirable que le dégagement de chaleur se produise avant la prise en masse. Pour cette raison, il est habituellement nécessaire de faire réagir à l'avance une plus forte proportion de l'oxyde de métal avec la solution d'acide phosphorique. Souvent, cela causera un accroissement indésirable de la viscosité de la solution d'acide. En conséquence, quand on utilise un agent moussant ajouté, il

  
peut être nécessaire de diluer un peu la solution d'acide de manière à régler la viscosité. Toutefois, on doit prendre soin d'éviter l'utilisation d'un excès d'eau, car la combinaison de l'utilisation d'eau supplémentaire et de la réaction préalable d'une plus grande quantité de l'oxyde de métal a tendance à abaisser la température de la réaction exothermique, augmentant ainsi la possibilité de production d'une matière céramique phosphatée ayant des caractéristiques de comportement peu satisfaisantes. 

  
Comme considération supplémentaire, la température de la solution de réaction, au moment du mélange

  
avec les constituants secs, peut souvent être plus élevée quand on effectue la formation de mousse en utilisant des agents moussants secs, au lieu d'utiliser la vaporisation de l'eau, parce que la prise en masse doit se produire avant que la réaction exothermique se produise. Ainsi, quand on utilise des agents moussants secs, il est souvent avantageux que la solution de réaction se trouve dans un intervalle préféré de température d'environ 10 à 16[deg.]C  <EMI ID=23.1> 

  
né plus haut à propos du procédé de formation de mousse par vaporisation d'eau.

  
Evidemment, il est possible aussi d'utiliser un agent moussant liquide tel qu'un hydrocarbure fluoré ayant un point d'ébullition au-dessous de la température à laquelle la prise en masse de la mousse se produit. Des exemples de tels hydrocarbures sont ceux dits Freon-11 ou Freon-113 vendus par dupont. Des hydrocarbures de ce type peuvent être ajoutés à la solution d'acide et mélangés avec elle, ou ils peuvent être ajoutés séparément au moment

  
du mélange avec les ingrédients solides. Des hydrocarbures non fluorés ayant un point d'ébullition approprié peuvent être utilisés aussi, mais ils sont bien moins avantageux

  
en raison du risque d'incendie inhérent associé à leur utilisation .

  
Le mode d'addition de ces agents moussants, par voie humide ou à sec, peut être une question de choix pour l'opérateur, ou il peut dépendre de divers facteurs tels que le type de produit désiré et/ou le type d'équipement utilisé. Dans certains cas, la technique d'utilisation peut être déterminée par la nature de l'agent moussant.

  
Par exemple, les carbonates réagissent chimiquement avec

  
la solution d'acide ; ainsi, ils ne peuvent pas -Être ajoutés à la solution -ci 'acide trop tôt dans la séquence de réaction. Inversement, des hydrocarbures fluorés produisent une formation de mousse en passant d'un état liquide

  
à un état gazeux ; ainsi, ils peuvent être maintenus en contact avec la solution d'acide si la température du mélange reste suffisamment basse. Dans ce dernier cas, toutefois, il y a lieu de noter que les hydrocarbures fluorés forment un système à deux phases avec la solution d'acide. En conséquence, on doit prendre soin de faire en sorte que le système à deux phases soit uniformément mélangé avant le mélange avec les ingrédients solides.

  
Comme la technique décrit une grande variété de matières qui peuvent être utilisées de diverses façons pour produire les matières céramiques phosphatées de la présen-te invention, le terme "agents moussants", tel qu'utilisé ici, doit être compris comme englobant toutes ces matières, du moment qu'elles produisent des matières céramiques phosphatées ayant les caractéristiques spécifiées ci-dessus.

  
Les exemples suivants, dans lesquels toutes

  
les parties sont exprimées en poids, sont présentés à titre d'illustration pour montrer les avantages de la présente invention.

  
EXEMPLE 1

  
On prépare une mousse phosphatée à partir des constituants suivants :

  

 <EMI ID=24.1> 


  
Si on calcule ces relations en considérant l'oxyde de métal comme anhydre et en incluant l'eau d'hydratation comme partie 'de la solution d'acide, on obtient : 

  

 <EMI ID=25.1> 


  
On prépare la solution de réaction en ajoutant

  
 <EMI ID=26.1> 

  
que et en agitant le mélange avec agitation modérée pendant environ 15 minutes jusqu'à obtention d'une solution clai-re. On ajoute l'agent tensio-actif (0,1 partie) à la solution de réaction, qui est ensuite refroidie à 4,5[deg.]C.Les ingrédients secs restants (100 parties de silicate de calcium et 35 parties de trihydrate d'oxyde d'aluminium) sont mélangés ensemble et introduits dans un appareil de transformation en continu Readco. La solution de réaction est introduite aussi dans le mélangeur Readco par un orifice d'addition différent. Les ingrédients sont mélangés de manière proportionnée, déchargés sur une courroie mobile couverte d'un canevas léger, et aplanis. Une formation de mousse commence en 1,5 minute environ .et la masse de matière devient rigide en 2 minutes environ.

   On obtient de cette manière un bloc continu de matière sous la forme de mousse de 2,5cm d'épaisseur et de 12,7 cm de largeur. La matière sous la forme de mousse a une structure cellulaire fine et une masse volumique de 0,288 g/cm<3>. La résistance à la compres-

  
 <EMI ID=27.1> 

  
fissuration quand des cubes de 20g du produit sont placés dans l'eau bouillante pendant 1/2 heure et laissés à sécher

  
ou mouillés par 50g d'eau à la température ambiante et laissés à sécher.

  
EXEMPLE 2 

  
 <EMI ID=28.1> 

  
104 parties d'acide phosphorique et en agitant le mélange avec agitation modérée pendant environ 15 minutes jusqu'à obtention d'une solution claire. On ajoute ensuite l'agent tensio-actif (0,1 partie) à la solution de réaction. Les ingrédients secs restants (100 parties de silicate de calcium et 35 parties de trihydrate d'oxyde d'aluminium) sont mélangés ensemble et introduits dans un appareil de transformation en continu Readco. La solution de réaction à la température ambiante, 22 [deg.]C, est introduite aussi dans le mélangeur Readco par un orifice d'addition différent. Les ingrédients y sont mélangés de manière proportionnée, dé-chargés sur une courroie mobile couverte d'un canevas léger, et aplanis. Une formation de mousse commence en 42 secondes environ et la masse de matière devient rigide en
50 secondes environ.

   On obtient de cette manière un bloc continu de matière sous la forme de mousse de 2,5 cm d'épaisseur et 12,7 cm de largeur. La matière sous la forme de mousse a une structure cellulaire grossière, irrégulière, et une masse volumique de 0,272 g/cm<3>. La résistance

  
à la compression de cette matière selon la norme A.STM D1621

  
 <EMI ID=29.1> 

  
cés dans l'eau bouillante pendant 1/2 heure et qu'on les laisse sécher, ou sont mouillés par 50 g d'eau à la température ambiance et qu'on les laisse sécher.

  
EXEMPLE 3

  
On prépare une mousse phosphatée à partir des constituants suivants :

  

 <EMI ID=30.1> 


  
Si on calcule ces relations en considérant l'oxyde de métal comme anhydre et en incluant l'eau d'hydratation comme partie de la solution d'acide, on obtient : 

  

 <EMI ID=31.1> 


  
On prépare la solution de réaction en ajoutant

  
 <EMI ID=32.1> 

  
rique et en agitant le mélange avec agitation modérée pendant environ 15 minutes jusqu'à obtention d'une solution claire. On ajoute l'agent tensio-actif (0,79 partie) à la

  
 <EMI ID=33.1> 

  
Les ingrédients secs restants (100 parties de silicate de calcium, 28,95 parties de trihydrate d'oxyde d'aluminium, 7,9 parties d'oxyde de magnésium et 0,53 partie de fibre de polyester) sont mélangés ensemble et introduits dans un appareil de transformation en continu Readco . La solution de réaction est introduite aussi dans le mélangeur Readco par un orifice d'addition différent. Les ingrédients y sont mélangés de manière proportionnée, déchargés sur une courroie mobile couverte d'un canevas léger, et aplanis. La formation de mousse commence en 57 secondes environ et la masse de matière devient rigide en environ 1 minute et

  
51 secondes . On obtient de cette manière un bloc continu de matière sous la forme de mousse de 2,5 cm d'épaisseur et 12,7 cm de largeur. La matière sous la forme de mousse a une structure cellulaire fine et une masse volumique de

  
 <EMI ID=34.1> 

  
On ne détecte aucun signe de fissuration quand des cubes de 20 g du produit sont placés dans de l'eau bouillante pendant 1/2 heure et qu'on les laisse sécher ou sont mouil lés par 50g d'eau à la température ambiante et qu'on les laisse sécher.

  
EXEMPLE 4

  
On prépare une mousse phosphatée à partir des constituants suivants :

  

 <EMI ID=35.1> 


  
Si on calcule ces relations en considérant l'oxyde de métal comme anhydre et en incluant l'eau d'hydratation comme partie de la solution d'acide, on obtient :

  

 <EMI ID=36.1> 


  
On prépare la solution de réaction en ajoutant

  
 <EMI ID=37.1> 

  
et en agitant le mélange avec agitation modérée pendant environ 15 minutes jusqu'à obtention d'une solution claire. On ajoute l'agent tensio-actif (0,1 partie) à la solution de réaction, qui est ensuite refroidie à 4,5[deg.]C, Les ingrédients secs restants (100 parties de silicate de calcium et 35 parties de trihydrate d'oxyde d'aluminium) sont mélangés ensemble et introduits dans un appareil de transformation en continu Readco. La solution de réaction est introduite aussi dans le mélangeur Readco par un orifice d'addition différent. Les ingrédients y sont mélangés de manière proportionnée, déchargés sur une courroie mobile couverte d'un canevas léger, et aplanis. Une formation

  
de mousse commence en environ 1 minute et 45 secondes et la masse de matière devient rigide en environ 2 minutes et 5 secondes. On obtient de cette manière un bloc continu de matière sous la forme de mousse de 2,5 cm d'épaisseur et 12,7 cm de largeur. La matière sous la forme de mousse a une structure cellulaire fine et une masse volumique de

  
 <EMI ID=38.1> 

  
cubes de 20 g du produit sont placés dans l'eau bouillante pendant 1/2 heure et qu'on les laisse sécher ou sont mouillés par 50 g d'eau à la température ambiante et qu'on les laisse sécher.

  
EXEMPLE 5

  
Une matière céramique phosphatée qui n'est pas sous la forme de mousse est préparée à partir des constituants suivants : 

  

 <EMI ID=39.1> 


  
Si on calcule ces relations en considérant l'oxyde de métal comme anhydre et en incluant l'eau d'hydratation comme partie de la solution d'acide, on obtient :

  
 <EMI ID=40.1>  
 <EMI ID=41.1> 
 un prépare la solution ae réaction en ajoutant

  
 <EMI ID=42.1> 

  
que et en agitant le mélange avec agitation modérée pendant environ 15 minutes jusqu'à obtention d'une solution claire. Les ingrédients secs restants (100 parties de silicate de

  
 <EMI ID=43.1> 

  
sont mélangés ensemble et introduits dans un appareil de transformation en continu Readco. La solution de réaction à la température ambiante est introduite aussi dans le mélangeur Readco par un orifice d'addition différent. Les ingrédients y sont mélangés de manière proportionnée, déchargés sur une courroie mobile couverte d'un canevas léger, et aplanis. Aucune formation de mousse ne se produit et le mélange se prend en une masse solide en 2 minutes et 10 secondes. La matière dure ressemblant à une matière

  
 <EMI ID=44.1> 

EXEMPLE 6

  
On prépare une matière céramique phosphatée à partir des ingrédients suivants :

  

 <EMI ID=45.1> 
 

  
Si on calcule ces relations en considérant l'oxyde de métal comme anhydre et en incluant l'eau d'hydratation comme partie de la solution d'acide, on obtient :

  

 <EMI ID=46.1> 


  
On prépare la solution de réaction en ajoutant

  
 <EMI ID=47.1> 

  
rique et en agitant le mélange avec agitation modérée jusqu'à obtention d'une solution claire. Les ingrédients secs restants (100 parties de silicate de calcium, 31,11 parties de trihydrate d'oxyde d'aluminium et 8,89 parties de vermiculite) sont mélangés ensemble et introduits dans un appareil de transformation en continu Readco. La solution de réaction à la température ambiante (22[deg.]C) est introduite aussi dans le mélangeur Readco par un orifice d'addition différent. Les ingrédients y sont mélangés de manière proportionnée, déchargée sur une courroie mobile couverte d'un canevas léger, et aplanis. Aucune formation de mousse ne se produit et le mélange se prend en une masse solide en 2 minute et 30 secondes . La matière dure ressemblant à une

  
 <EMI ID=48.1> 

  
EXEMPLE 7

  
Cet exemple illustre l'utilisation d'un agent moussant de la technique antérieure en combinaison avec la présente invention pour produire une matière céramique phosphatée. La mousse phosphatée est préparée à partir des constituants suivants : 

  

 <EMI ID=49.1> 


  
Si on calcule ces relations en considérant l'oxyde de métal comme anhydre et en incluant l'eau d'hydratation comme partie de la solution d'acide, on obtient :

  

 <EMI ID=50.1> 


  
 <EMI ID=51.1> 

  
en agitant, à 112,06 parties de solution d'acide phosphorique . La solution claire résultante est refroidie à 13[deg.]C. Les ingrédients secs restants (100 parties de silicates de calcium, 4,0 parties de carbonate de magnésium, 14,0 parties d'oxyde de magnésium et 20,0 parties de charge) sont mélangés ensemble et introduits,dans un appareil de transformation en continu Readco . La solution de réaction à 13[deg.]C est introduite aussi dans le mélangeur Readco par

  
un orifice d'addition différent. Les ingrédients y sont mélangés de manière proportionnée et déchargés sur une courroie mobile couverte d'un canevas léger. En raison de la présence de l'acide dans le mélange, une formation de mousse se produit quand la matière sort du mélangeur. La matière en cours de formation de mousse est aplanie et elle se solidifie en environ 1 minute et 30 secondes, une réaction exothermique se produisant environ 30 secondes après cornue indiqué par le dégagement de vapeur d'eau. La matière sous la forme de mousse rigide a une structure cellulaire fine et une masse volumique de 0,192 g/cm<3>. La résistance à la compression de cette matière selon la norme ASTM D1621 est

  
 <EMI ID=52.1> 

  
te quand on la place dans l'eau, ce qui indique que l*eau ne peut pas pénétrer facilement dans la matrice de la mousse.

  
EXEMPLE 8

  
Cet exemple illustre l'utilisation d'un agent moussant liquide de la technique antérieure pour produire

  
la matière céramique phosphatée selon la présente invention . On prépare une matière céramique phosphatée à partir des constituants suivants :

  

 <EMI ID=53.1> 


  
Si on calcule ces relations en considérant l'oxyde de métal comme anhydre et en incluant l'eau d'hydratation comme partie de la solution d'acide, on obtient : 

  

 <EMI ID=54.1> 


  
On prépare la solution de réaction à la tempéra-

  
 <EMI ID=55.1> 

  
Les ingrédients secs restants (100 parties de silicate de calcium, 8, 0 parties de trihydrate d'oxyde d'aluminium,
10,0 parties d'oxyde de magnésium et 20,0 parties de charge) sont mélangés ensemble et introduits dans un appareil de transformation en continu Readco. Les ingrédients y sont mélangés de manière proportionnée, le Fréon-11 étant ajouté par un mélangeur en ligne séparé de façon qu'on obtienne une bonne dispersion. La matière mélangée sort du mélangeur et une formation de mousse se produit lentement en une période de 3 minutes. La solidification se produit en 4 minutes et la réaction exothermique se produit en 4,5 minutes. La mousse à cellules grossières résultante a une masse volumique de 0,304 g/cm<3>.

  
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et qu'on peut y apporter toutes variantes. 

REVENDICATIONS

  
1 - Procédé de production d'une matière céramique phosphatée rigide résistant à l'eau, caractérisé par le fait qu'

  
il comprend les étapes selon lesquelles :
- on prépare un oxyde de métal comprenant d'environ 11 à environ 65 parties en poids calculé sur une base anhydre

  
 <EMI ID=56.1> 
- on prépare une solution de réaction comprenant une partie de l'oxyde de métal et d'environ 80 à environ 190 parties en poids d'une solution d'acide phosphorique comprenant l' équivalent d'environ 35 à environ 75% en poids d'anhydride phosphorique par rapport au poids de la solution d'acide, l'eau d'hydratation dudit oxyde de métal étant comprise lors

  
du calcul de la teneur en anhydride phosphorique,
- on prépare un mélange comprenant le reste de l'oxyde de métal et environ 100 parties en poids de silicate de calcium,
- on règle la température de la solution de réaction à une valeur désirée,
- on mélange de manière proportionnée ledit mélange avec la solution de réaction, et
- on place la matière mélangée résultante dans une configuration désirée et on permet à ses constituants de réagir antre eux, la quantité d'oxyde de métal utilisée pour préparer la solution de réaction et la température de la solution de réaction étant choisies de manière à prédéterminer approximativement

  
le moment où la matière mélangée devient rigide par rapport

  
au moment où la vaporisation de l'eau commence.

Claims

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le

fait qu'on utilise d'environ 13 à environ 26 parties d'oxyde

de métal, environ 100 parties de silicate de calcium, et d'environ 90 à environ 150 parties de solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 40 à environ 70% d'anhydride phosphorique.

3 - Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par

le fait qu'on utilise d'environ 15 à environ 22 parties <EMI ID=57.1> d'oxyde de métal, environ 100 parties de silicate de cal-

<EMI ID=58.1>

4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la température de la solution de réaction est comprise entre 2 et 27[deg.]C environ.

5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la température de la solution

<EMI ID=59.1>

6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la température de la solution de réaction est d'environ 4,5"C.

7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la grosseur des particules

de l'oxyde de métal n'est pas supérieure à celle de particules passant à travers un tamis Tyler N[deg.] 325 (0,044 mm d'ouverture de maille) et la grosseur des particules du silicate de calcium n'est pas supérieure à celle de particu-

<EMI ID=60.1>

verture de maille) .

8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal est du trihydrate d'oxyde d'aluminium.

9 - Procédé selon l'urne des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal est de l'oxyde de magnésium.

10 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal comprend un mélange de trihydrate d'oxyde d'aluminium et d'oxyde

de magnésium.

11 - La matière céramique phosphatée résistant

à l'eau obtenue comme produit du procédé selon l'une des revendications 1 à 3.

12 - Produits selon la revendication 11, caractérisés par le fait qu'ils ont une structure de mousse.

13 - Produits selon la revendication 11, caractérisés par le fait qu'ils n'ont pas une structure de mousse. 14 - Produits selon la revendication 13, caractérisés par le fait qu'ils comprennent une charge.

15 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la solution de réaction comprend un agent tensio-actif.

16 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le mélange comprend une matière renforçante fibreuse.

17 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la matière mélangée comprend un agent moussant.

18 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé par le fait que l'agent moussant est un carbonate choisi parmi MgC03., CaC03, ZnC03 et Li2C03.

19 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé par le fait que l'agent moussant est un hydrocarbure fluoré ayant un point d'ébullition plus bas que la température à laquelle la matière mélangée devient rigide.

20 - Procédé de production d'une matière céramique phosphatée rigide résistant à l'eau, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes selon lesquelles : <EMI ID=61.1>

viron 65 parties en poids calculé sur une base anhydre d'au moins

<EMI ID=62.1>

tes et environ 100 parties en poids de silicate de calcium,

- on prépare une solution de réaction comprenant d'environ 80 à environ 190 parties en poids d'une solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'erviron 35 à environ 75% en poids d'anhydride phosphorique par rapport au poids de la solution d'acide, l'eau d'hydratation dudit oxyde de métal étant comprise lors du calcul de la teneur en anhydride phosphorique, -on règle la température de la solution de réaction à une valeur désirée, - on mélange de manière proportionnée ledit mélange avec la solution de réaction, et <EMI ID=63.1> une configuration désirée,et on laisse les composés réagir entre eux,

la température de la solution de réaction étant choisie de manière à prédéterminer approximativement le moment où la matière mélangée devient rigide par rapport au moment où la vaporisation de l'eau se produit.

21 - Procédé selon la revendication 20, caractérisé par le fait qu'on utilise d'environ 13 à environ 26 parties d'oxyde de métal, environ 100 parties de silicate de calcium et d'environ 90 à environ 150 parties de solution d'acide phosphorique comprenant l' équivalent d'environ 40 à environ 70% d'anhydride phosphorique .

22 - Procédé selon la revendication 20, caractérisé par le fait qu'on utilise d'environ 15 à environ 22 parties d'oxyde de métal, environ 100 parties de silicate de calcium, et d'environ 100 à environ 130 parties de solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 45 à environ 65% d'anhydride phosphorique.^

23 - Procédé selon l'une des revendications 20

à 22, caractérisé par le fait que la température de la solution de réaction est comprise entre 2 et 27 [deg.]C environ.

24 - Procédé selon l'une des revendications 20

à 22, caractérisé par le fait que la température de la solution de réaction est comprise entre 3 et 7[deg.]C environ.

25 - Procédé selon l'une des revendications 20

à 22, caractérisé par le fait que la température de la so-

<EMI ID=64.1>

26 - Procédé selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé par le fait que la grosseur des particules de l'oxyde de métal n'est pas supérieure à celle de parti-

<EMI ID=65.1>

d'ouverture de maille) et la grosseur des particules du silicate de calcium n'est pas supérieure à celle de particules passant à travers un tamis Tyler N[deg.] 200 (0, 074 mm d'ouverture de maille).

27 - Procédé selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal est du trihydrate d'oxyde d'aluminium.

28 - Procédé selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal est de l'oxyde 'de magnésium. 29 - Procédé selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal comprend un mélange de trihydrate d'oxyde d'aluminium et d'oxyde

de magnésium.

30 - La matière céramique phosphatée résistant à l'eau obtenue comme produit du procédé selon l'une des revendication 20 à 22.

31 - Produits selon la .revendication 30, caractérisés par le fait qu'ils ont une structure de mousse .

32 - Produits selon la revendication 30, caractériséspar le fait qu'ils n'ont pas une structure de mousse.

33 - Produits selon la revendication 32, caractérisés par le fait qu'ils comprennent une charge.

34 - Procédé selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé par le fait que la solution de réaction comprend un agent tensio-actif.

35 - Procédé selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé par le fait que le mélange comprend une matière renforçante fibreuse.

36 - Procédé selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé par le fait que la matière mélangée comprend un agent moussant.

37 - Procédé selon la revendication 36, caractérisé par le fait que l'agent moussant est un carbonate

<EMI ID=66.1>

38 - Procédé selon la revendication 36, caractérisé par le fait que l'agent moussant est un hydrocarbure fluoré ayant un point d'ébullition plus bas que la tenpérature à laquelle la matière mélangée devient rigide.

39 - Procédé de production d'une matière céramique phosphatée rigide résistant à l'eau, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes selon lesquelles :

- on prépare un oxyde de métal comprenant d'environ 11 à environ 65 parties en poids calculé sur une base anhydre d'au moins un oxyde de métal choisi parmi A1203, MgO, CaO, ZnO et leurs hydrates, - on prépare une solution de réaction comprenant une partie de l'oxyde de métal et d'environ 80 à environ 190 parties en poids d'une solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 35 à environ 75% en poids d'anhydride phosphorique par rapport au poids de la solution d'acide, l'eau d'hydratation dudit oxyde de métal étant:

comprise lors du calcul de la teneur en anhydride phosphorique, - on prépare un mélange comprenant le reste de l'oxyde de métal et environ 100 parties en poids de silicate de calcium, - on mélange de manière proportionnée ledit mélange avec la solution de réaction, et - on place la matière mélangée résultante dans une configuration désirée et on laisse ses constituants réagir entre eux, la quantité d'oxyde de métal utilisée pour préparer la solution de réaction étant choisie de manière à prédéterminer approximativement le moment où la matière mélangée devient rigide par rapport au moment où la vaporisation de l'eau se produit.

40 - Procédé selon la revendication 39, caractérisé par le fait qu'on utilise d'environ 13 à environ 26 parties d'oxyde de métal, environ 100 parties de silicate de calcium et d'environ 90 à environ 150 parties de solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 40 à environ 70% d'anhydride phosphorique.

41 - Procédé selon la revendication 39; caractérisé par le fait qu'on utilise d'environ 15 à environ 22 parties d'oxyde de métal, environ 100 parties de silicate de calcium et d'environ 100 à environ 130 parties de solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 45

à environ 65% d'anhydride phosphorique.

42 - Procédé selon l'une des revendications 39 à 41, caractérisé par le fait que la grosseur des particules de l'oxyde de métal n'est pas supérieure à celle de particules passant à travers un tamis Tyler N[deg.] 325 (0,044 mm d'ouverture de maille) et la grosseur des particules du silicate de calcium n'est pas supérieure à celle de particules

<EMI ID=67.1>

ture de maille).

43 - Procédé selon l'une des revendications 39 à 41, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal est du trihydrate d'oxyde d' aluminium.

44 - Procédé selon l'une des revendications 39

à 41, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal est de l'oxyde de magnésium.

45 - Procédé selon l'une des revendications 39 à 41, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal comprend un mélange de trihydrate d' oxyde d'aluminium et d'oxyde de magn és ium .

46 - La matière céramique phosphatée résistant à l'eau obtenue comme produit du procédé selon l'une des re- vendications 39 à 41.

47 - Produits selon la revendication 46, caractérisés par le fait qu'ils ont une structure de mousse.

48 - Produits selon la revendication 46, caractériséspar le fait qu'ils n'ont pas une structure de mousse.

49 - Produits selon la revendication 48, caractérisés par le fait qu'ils comprennent une charge.

50 - Procédé selon l'une des revendications 39 à 41, caractérisé par le fait que la solution de réaction comprend un agent tensio-actif.

51 - Procédé selon l'une des revendications 39 à 41, caractérisé par le fait que le mélange comprend une matière renforçante fibreuse.

52 - Procédé selon l'une des revendications 39 à 41, caractérisé par le fait que la matière mélangée comprend un agent moussant.

53 - Procédé selon la revendication 52, caractérisé par le fait que l'agent moussant est un carbonate choisi parmi MgC03. CaC03, ZnC03 et Li2C03.

54 - Procédé selon la revendication' 52, caractérisé par le fait que l'agent moussant est un hydrocarbure fluoré ayant un point d'ébullition plus bas que la température à laquelle la matière mélangée devient rigide.

55 - Composition utilisable pour produire une matière céramique phosphatée rigide résistant à l'eau, caractérisée par le fait qu'elle comprend :

- d'environ 11 à environ 65' parties en poids cal- <EMI ID=68.1> <EMI ID=69.1>

et leurs hydrates ;

- d'environ 80 à environ 190 parties en poids de solution <EMI ID=70.1>

prise Hors du calcul de 11 teneur en anhydride phosphorique ; et

- environ 100 parties en poids de silicate de calcium. 56 - Composition selon la revendication 55, caractérisée par le fait qu'elle comprend d'environ 13 à environ 26 parties d'oxyde de métal, environ 100 parties de silicate de calcium et d'environ 90 à environ 150 parties de solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 40 à environ 70% d'anhydride phosphorique.

57 - Composition selon la revendication 55, caractérisée par le fait qu'elle comprend d'environ 15 à environ 22 parties d'oxyde de métal, environ 100 parties de si-

<EMI ID=71.1>

solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 55 à environ 65% d'anhydride phosphorique.

58 - Composition selon l'une des revendications 55 à 57, caractérisée par le fait que la grosseur des particules de l'oxyde de métal n'est pas supérieure à celle de particules passant à travers un tamis Tyler N[deg.] 325 (0,044

<EMI ID=72.1>

du silicate de calcium n'est pas supérieure à celle de par-

<EMI ID=73.1>

d'ouverture de maille).

59 - Composition selon l'une des revendications 55 à 57, caractérisée par le fait que l'oxyde de métal

est du trihydrate d'oxyde d'aluminium.

60 - Composition selon l'une des revendications 55 à 57, caractérisée par le fait que l'oxyde de métal est de l'oxyde de magnésium.

61 - Composition selon l'une des revendications 55 à 57, caractérisée par le fait qu'elle comprend un mélange de trihydrate d'oxyde d'aluminium et d'oxyde de magnésium. 62 - Composition selon l'une des revendications 55 à 57, caractérisée par le fait qu'elle comprend un agent tensio-actif .

63 - Composition selon l'une des revendications 55 à 57, caractérisée par le fait qu'elle comprend une matière renforçante fibreuse.

64 - Composition selon l'une des revendications 55 à 57, caractérisée par le fait qu'elle comprend un agent moussant.

65 - Composition selon la revendication 64, caractérisée par le fait que l'agent moussant est un carbonate

<EMI ID=74.1>

66 - Composition selon la revendication 64, caractérisée par le fait que l'agent moussant est un hydrocarbure fluoré ayant un point d'ébullition plus bas que la température à laquelle la matière mélangée devient rigide.

67 - Matière céramique phosphatée rigide résistant à l'eau, caractérisée par le fait qu'elle est obtenue en faisant réagir :

(1) d'environ 11 à environ 65 parties en poids calculé sur une base anhydre d'au moins un oxyde de métal

<EMI ID=75.1>

(2) d'environ 80 à environ 190 parties en poids d'une solution d'acide phosphorique comprenant 1.'équivalent d'environ 35 à environ 75% en poids d'anhydride phosphorique par rapport au poids de la solution d'acide, l'eau

<EMI ID=76.1>

teneur en anhydride phosphorique ; et

(3) environ 100 parties en poids de silicate de calcium. 68 - Produit selon la revendication 67 , caracté-

<EMI ID=77.1>

parties d'oxyde de métal, environ 100 parties de silicate de calcium et d'environ 90 à environ 150 parties de solution d'acide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 40 à environ 70 % d'anhydride phosphorique.

69 - Produit selon la revendication 67, caractérisé par le fait qu'il comprend d'environ 15 à environ 22 parties d'oxyde de métal, environ 10p parties de silicate

<EMI ID=78.1> cide phosphorique comprenant l'équivalent d'environ 45 à environ 65% d'anhydride phosphorique.

70 - Produit selon l'une des revendications 67 à 69, caractérisé par le fait que l'on obtient la matière céramique en faisant réagir une solution de réaction et un mélange de constituants, la solution de réaction comprenant la solution d'acide phosphorique et au moins une partie de l'oxyde de métal et le mélange de constituants

<EMI ID=79.1>

71 - Produit selon l'une des revendications 67 à 69, caractérisé par le fait que la quantité d'oxyde de métal utilisée pour préparer la solution de réaction et la température de la solution de réaction sont choisies de manière

à prédéterminer approximativement le moment où la matière mélangée devient rigide par rapport au moment où la vaporisation de l'eau commence.

72 - Produit selon la revendication 71, caractérisé par le fait que la grosseur des particules de l'oxyde de métal n'est pas supérieure à celle des particules passant à travers un tamis Tyler N[deg.] 325 (0,044 mm d'ouverture de maille) et la grosseur des particules du silicate de calcium n'est pas supérieure à celle de particules pas-

<EMI ID=80.1>

de maille).

73 - Produit selon la revendication 71, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal est du trihydrate d'oxyde d'aluminium.

74 - Produit selon la revendication 71, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal est de l'oxyde de magnésium.

75 - Produit selon la revendication 71, caractérisé par le fait que l'oxyde de métal comprend un mélange de trihydrate d'oxyde d'aluminium et d'oxyde de magnésium.

76 - Produit selon la revendication 71, caractérisé par le fait que la matière céramique comprend un agent tensio-actif ,

77 - Produit selon la revendication 71, caractérisé par le fait que la matière céramique comprend une matiê-re renforçante fibreuse.

78 - Produit selon la revendication 71, caractérisé par le fait qu'il comprend un agent moussant.

79 - Produit selon la revendication 78, caractérisé par le fait que l'agent moussant est un carbonate

<EMI ID=81.1>

80 - Produit selon la revendication 78, caractérisé par le fait que l'agent moussant est un hydrocarbure fluoré ayant un point d'ébullition plus bas que la température à laquelle la matière mélangée devient rigide.