CH252696A - Procédé pour lustrer des pierres fines et demi-fines de nature cristalline et pierre traitée selon ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé pour lustrer des pierres fines et demi-fines de nature     cristalline     et pierre traitée selon ce procédé.    L'invention a pour objet un procédé pour  lustrer des pierres fines et demi-fines de     na-          tnre    cristalline, notamment celles de corin  don et de spinelle synthétiques. Elle a éga  lement pour objet une pierre traitée selon ce  procédé.  



  La. plupart des pierres fines et demi-fines  ont (les surfaces rugueuses, tant celles qu'on  trouve dans la nature,, que     celles    qu'on fabri  que synthétiquement. Par exemple, des ba  guettes et des boules     monocristallines    de co  rindon et de spinelle synthétiques, dans la  condition de     croissance,    ont une surface mate  ou     givrée,    portant de nombreuses aspérités       composées    de facettes cristallines     mieroseo-          piques,    aiguës et anguleuses. De plus, lors  que des pierres ont été sciées ou meulées,       leurs    faces sont couvertes de rayures produi  tes par des parcelles de matière abrasive.

    Avant qu'une pierre puisse être     utilisée     comme pivot, filière ou autre dispositif à  faible     frottement    et résistant à l'usure, il  faut lui donner une surface lustrée. Jusqu'ici,  les pierres ont été polies mécaniquement en  les frottant successivement avec des parti  cules de plus en. plus petites de diamant ou  d'un abrasif analogue.

   Tandis qu'à     l'#il    nu  des surfaces polies     mécaniquement    peuvent  paraître lisses et uniformes, un microscope  révèle l'existence de nombreuses     petites    rayu  res produites par de     petites    particules d'abra-         sif.    De plus, le polissage mécanique est un  procédé lent, pénible et     coûteux.     



  Le but     principal,de    la     présente    invention  est     d'obtenir    un traitement rapide et peu  coûteux des pierres fines et demi-fines de  nature cristalline, telles que le corindon et  la     spinelle,    en vue de donner à celles-ci des  surfaces lustrées et     exemptes    de rayures.  



  Selon l'invention, le procédé pour lustrer  des pierres fines et demi-fines, naturelles ou  synthétiques, de nature cristalline et incom  bustibles, ayant des surfaces rugueuses, con  siste en ce qu'on chauffe     fortement    lesdites       surfaces    rugueuses pendant un temps suffi  sant pour faire fondre la     couche    superficielle  de la pierre et pour en faire     disparaître    les  aspérités. On peut tout d'abord recouvrir la  surface de la pierre d'une pellicule constituée  par un agent additionnel et lier     cette    pellicule  à ladite surface par chauffage.

   Une pierre  fine ou demi-fine synthétique, de nature  cristalline et     incombustible,    traitée par le  procédé décrit, présente une     surface    exempte  de rayures et autres aspérités. Elle peut  avoir la forme d'une     baguette.     



  Le dessin annexé     représente,    à titre       d'exemple-s,    deux formes d'exécution de la  pierre selon l'invention. Les     fig.    1, 2 et     â     sont     respectivement    des, coupes longitudinales  schématiques fortement     agrandies    d'une     ba-          guette    de pierre     synthétique    dans la condi  tion de croissance, d'une     baguette    semblable      partiellement lustrée par le procédé selon       l'invention    et d'une baguette semblable com  plètement     lustrée.     



  Quand on     désire    donner à une pierre une       surface        lisse    et unie, on chauffe la surface  rugueuse jusqu'à ce que les aspérités ou sail  lies, telles que des     facettes    aiguës de cristaux,  fondent et que le matériel fondu se réunisse  en une surface unie et     continue,    après     quoi-on     arrête le chauffage et .on laisse la couche su  perficielle se refroidir et se solidifier à nou  veau.

       Quelquefois,    quand     il    est désirable que  la surface de la pierre soit lisse, mais ondu  lée, on .chauffe la pierre juste assez pour  fondre superficiellement et arrondir les sail  lies, mais on     arrête    le chauffage avant d'avoir       atteint    une surface lisse,     unie    et lustrée. Le  chauffage de la pierre peut     être    fait par tout  moyen approprié à la     fonte    d'une couche su  perficielle     mince,    par exemple une flamme  de gaz, un     are        électrique    ou un four.

   On  préfère, cependant, chauffer la pierre direc  tement dans une flamme -de gaz, par exem  ple une flamme oxyacétylénique ou     oxyhy-          drique    ou une     flamme    d'un mélange oxygène  gaz naturel.  



  De préférence, on fond la couche super  ficielle     mince    par la chaleur, par exemple à  l'aide d'une flamme     d'un    mélange oxygène   air - gaz combustible sans adjonction d'au  cune     substance    sur la surface à     lustrer.    On  a trouvé     .qu'un        tel    chauffage s'applique par  ticulièrement bien à des baguettes     monocris-          tallines    longues et     minces    de spinelle et de       corindon    synthétiques.

   De telles     baguettes     peuvent être lustrées sur leur     surface        entière     en les     tenant    dans une flamme et en les fai  sant tourner autour de leur axe longitudi  nal. D'autres     formes,        telles    que des plaques  ou des boules, peuvent être traitées ,d'une  manière analogue, comme aussi des corps       composés    de plusieurs cristaux ou -de     cris-          taux    groupés.  



  Comme on le voit en a sur la     fig.        1.,    la  surface d'une baguette de pierre synthéti  que     porte    dans la condition de croissance de  nombreuses aspérités composées de facettes    de cristaux faisant des saillies aiguës. Quand  il veut avoir une surface lustrée, mais ondu  lées telle qu'elle est représentée à une  échelle fortement agrandie en b sur la       fig.    2, l'opérateur déplace chaque partie  de la     baguette    devant la flamme et  arrête le chauffage de celle-ci dès que les       facettes    de cristaux ont été arrondies.

   La  surface obtenue de cette manière n'est pas  tout à fait aussi luisante et claire qu'une       surface        complètement    lustrée.  



       Quand    on veut avoir une surface lustrée,  claire,     exempte    de rayures et autres     aspéri-          tés,    telle qu'on la voit à une échelle forte  ment agrandie     eu    c dans la     fig.    3, on chauffe  dans la flamme la surface rugueuse de la     ba.-          guette        jusqu'à    ce que la réunion complète  .des     facettes    de cristaux fondues ait été at  teinte.

   Par     surface    lustrée, alaire, exempte  de rayures et autres aspérités., on entend une       surface    qui ne présente ni saillies, ni dépres  sions appréciables., lorsqu'on la compare avec.  une     surface        rugueuse    non lustrée et une sur  face partiellement lustrée.     Cependant,    une  égalité parfaite ne peut pas toujours être  obtenue,     parce    que la pierre rugueuse origi  nale peut avoir à sa surface des inégalités  qui se reportent sur le produit     lustré.     



  Quelquefois on dépose en premier lieu  sur la     surface    'de la pierre une     mince    pelli  cule d'un. agent additionnel, qu'il est avan  tageux     @de    faire juste suffisante pour garnir  les creux et     rayures    de la surface.

   Il est  avantageux d'utiliser au moins un oxyde ou  un composé formant un oxyde remplissant  au moins l'une des conditions suivantes  Avoir un     point,de    fusion plus bas que celui  de la pierre, former un     eutectique    avec la  pierre, former une     solution    solide avec la  pierre et former avec la pierre un     p6ritecti-          que    fondant à basse     température.    Alors la  pellicule est     liée    à la surface originale par  la fonte sous l'effet de la chaleur. On peut  obtenir soit une surface complètement lustrée  et unie, soit une surface partiellement lus  trée et     ondulée,    en contrôlant convenablement  le chauffage.

   Parmi les oxydes appropriés au           lustrage    de pierres telles que la spinelle et  le corindon, on trouve l'oxyde de calcium, la  magnésie, l'oxyde de sodium et la silice. Les  oxydes de calcium, de magnésium et de. so  dium forment des     eutectiques    avec le corin  don et la spinelle. La silice et l'oxyde de       sodium    ont des points de fusion plus bas que       ceux    du corindon et de la spinelle.

   La     ma-          --nésie    forme une solution solide     a.ve.c    le co  rindon préparé à partir de     fl-alnmine.    La si  lice forme aussi un     périteetique,    fondant à       basse    température avec le corindon et la spi  nelle.

      Un moyen pour appliquer l'oxyde consiste       à.        Badigeonner    la surface de la     pierre    avec       mine    bouillie ou une solution dans l'eau ou  dans un autre liquide de l'oxyde ou d'un  composé     décomposable    pour former     l'oxyde.     A titre d'exemple, un saphir synthétique pur       (alumine    pure) a été lustré en humectant sa       surface    avec une solution de colle,

   en faisant  évaporer     cette    solution de colle jusqu'à     sic-          eité    et en chauffant à environ 1500 C pen  dant une minute dans une flamme     oxyhydri-          que.    L'oxyde peut aussi être appliqué à l'état  fondu.  



  Une autre méthode pour appliquer la       mince    pellicule d'oxyde consiste à vaporiser  l'oxyde et à condenser la vapeur sur la, sur  face de la pierre. Ceci peut se faire dans un  récipient     oiz    on a fait le vide et dans lequel       l'oxyde    est vaporisé par un filament de       tungstène    chauffé électriquement, comme  l'ont indiqué     Hedenreich    et     Peek    dans Jour  nal of     Applied        Physics.    Vol.

   14, page 26       (1q43).    La pierre     revêtue    est alors placée  dans un four ou chauffée dans une flamme  on un arc pour     former    une surface lustrée.  



       (quelquefois    il est désirable de donner sa  forme à, la pierre par sectionnement ou meu  lage     mécaniques,    avant de lustrer sa surface       par    la chaleur. Par exemple, des baguettes  de corindon et de spinelle synthétiques sont       quelquefois    meulées à un diamètre uniforme       d?ns    un dispositif de meulage,

   après quoi  les surfaces     meulées    sont lustrées par le nou  veau procédé selon     l'invention.       Des baguettes de corindon synthétique       monocristallines    lustrées à la chaleur par le  procédé selon l'invention avaient une     résis-          tance    moyenne à la traction :de 7170,6     kgJcm@,     en comparaison des 4710,1     kg/cm@    d'une ba  guette semblable en     condition    de     croissance.     On croit que ceci provient de l'élimination  d'un effet     d'entaille        existant    dans la ba  guette non lustrée.

   De     plus,,    la dureté de la  baguette lustrée à la     chaleur    était à peu près  la même que celle d'une baguette polie mé  caniquement, même quand le traitement com  portait une addition superficielle d'oxyde.  Par exemple, le saphir     synthétique    pur men  tionné plus haut, traité avec une solution de  colle avait après le chauffage une dureté de       Knoop    de 1780, ce qui est comparable à la  dureté du corindon poli mécaniquement, qui  est de 1600 à 2100.  



  Les pierres fines ou demi-fines de nature  cristalline traitées     par    les procédés     décrits,     ont des surfaces lustrées, claires et exemptes  de rayures, qui les rendent     utilisables    dans  beaucoup de cas. Par exemple, des     pierres     complètement lustrées à la chaleur, telles que  le corindon et la     spinelle    synthétiques de  forme     monocristalline,    peuvent être     utilisées     comme pivots en pierres fines.

   La     plupart     des baguettes de spinelle et de corindon syn  thétiques lustrées peuvent aussi être utilisées  comme     guide-fils    et baguettes de     tension     dans -des métiers à     tisser.    Des     baguettes    de  corindon et de     spinelle        synthétiques,    par  tiellement lustrées, ayant une surface ondu  lée, sont particulièrement utilisables     ,comme          guide-fils    et     baguettes    de tension,     parce    que  les surfaces légèrement ondulées ménagent  une série de rainures,

   dans lesquelles le fil  peut     passer.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé pour lustrer des pierres fines et demi-fines naturelles ou synthétiques de nature cristalline et incombustibles, ayant des surfaces rugueuses, caractérisé en ce qu'on chauffe fortement lesdites surfaces rugueu ses pendant un temps suffisant pour faire fondre- la couche superficielle de la pierre et pour en faire disparaître les aspérités. Il.

   Pierre fine ou demi-fine synthétique de nature .cristalline et incombustible, trai tée par le procédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle présente une sur face exempte de rayures et autres aspérités. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Procédé selon la revendication I, pour lustrer des pierres susceptibles d'être fondues sans modification chimique, caractérisé en ce qu'on fond, puis solidifie à nouveau une mince couche superficielle d'une telle pierre pour former sur celle-ci une surface exempte de rayures et autres aspérités. 2. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que le chauffage est effectué dans une flamme de gaz ,de grande intensité. 3.

   Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que le chauffage est effectué dans un arc électrique. 4. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé .en ce que le chauffage est effectué dans un four. 5. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on laisse la matière fondue provenant de ladite couche superficielle s'unir avant de se soli difier à nouveau. 6. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que la pierre est du corindon. 7.

   Procédé selon la revendication I, ca- ractéris6 en ce que la pierre est de la spinelle. 8. Procédé selon la revendication I, appli qué à,des pierres présentant des saillies cons tituées par des cristaux aigus, caractérisé en ce qu'on fait fondre ces saillies, qu'on laisse se réunir en une couche exempte de rayures et autres aspérités avant de se solidifier à nouveau. 9.

   Procédé selon la revendication I, appli qué à des pierres présentant des saillies cons tituées par des cristaux aigus, caractérisé en ce que lesdites saillies sont arrondies par chauffage et en ce que ladite pierre est en suite refroidie pour produire une surface lus trée. 10. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on donne mécaniquement sa forme à ladite pierre, avant de la traiter par la chaleur. 11.

   Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que tout d'abord on recouvre la surface de la pierre d'une pellicule consti tuée par un agent additionnel et qu'ensuite on lie par chauffage cette pellicule à ladite surface, en vue d'effectuer le lustrage de celle-ci. 12. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que ledit agent est un oxyde métallique. 13.

   Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que ledit agent est une substance formant un oxyde et ayant un point de fusion plus bas, que celui de la pierre. 14. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que ledit agent est une substance formant un oxyde et capable de former avec la pierre un eutectique. 15.

   Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 11, caractérisé -en ce que ledit agent est une substance formant un oxyde et. capable de former avec la pierre un péritectique fondant à basse température. 16. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que ledit agent est une substance formant un oxyde et capable de former avec la pierre une i solution solide. 17.

   Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que ledit agent contient au moins l'un des métaux suivants: calcium, silicium, magnésium, so- i dium. 18. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 11, caractérisé en oe que ledit agent est appliqué sur la pierre sous la forme d'un liquide. s 19.

   Procédé selon la revendication et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que ledit agent est appliqué sur la pierre sous, la forme d'une bouillie. 20. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que ledit agent est vaporisé, puis condensé sur une surface rugueuse -de la pierre. 21.

   Pierre selon la revendication II, ca ractérisée en ce qu'elle a une surface lustrée â chaud, ondulée, exempte de rayurM, ctii < i- portant beaucoup de petites saillies arrondies. 22. Pierre selon la revendication II et la sous-revendication 21, caractérisée en ce qu'elle a la forme d'une baguette.