<B>Procédé pour</B> modifier <B>au moins un</B> caractère dimensionnel <B>des</B> particules <B>d'une poudre</B> L'invention a pour objet un procédé pour modifier au moins un caractère dimensionnel des particules d'une poudre, caractérisé en ce que l'on enflamme au moins une charge for mée au moins pour sa plus grande partie, en volume, de gaz, et apte à détoner dans une chambre à laquelle fait suite un long canon, de manière à produire dans celui-ci une onde de détonation,
et en ce qu'on introduit des par ticules de la poudre en suspension dans le canon de manière que ladite onde agisse sur elles lors de son passage.
Les figures du dessin représentent chacune, à titre d'exemple, un appareil pour la mise en aeuvre de formes d'exécution du procédé selon l'invention dans lesquelles on utilise une charge explosive constituée par un mélange de gaz.
Dans l'appareil représenté à la fig. 1, on fait arriver un gaz combustible, par exemple l'acétylène, par un tuyau 10, et un gaz oxy dant, par exemple de l'air, par un tuyau 11, dans une chambre de mélange 12 dans laquelle les deux gaz forment en se mélangeant une charge gazeuse explosive apte à détoner qui ar rive par un court tuyau de communication 13 dans une chambre d'allumage 14 comportant une bougie d'allumage par étincelles 15. L'étincelle de la bougie d'allumage 15 enflamme la charge, ce qui provoque la formation d'une onde de détonation qui se propage dans un long canon 16 faisant suite à la chambre 14 et sort par son extrémité ouverte. L'étincelle de la bougie d'allumage 15 est produite par une bobine d'allumage .17, une batterie 18 et un rupteur 19 à came.
La fréquence des étincelles est réglée par un moteur à vitesse variable 20 qui fait tourner la carne du rupteur 19.
Une poudre est entraînée dans le gaz oxy dant arrivant par le tuyau 11, ou bien peut être entraînée dans le gaz combustible, de façon que les particules de poudre soient in troduites en suspension dans le canon 16 où les ondes de détonation successives produites par l'allumage de charges gazeuses successives dans la chambre 14 agissent sur ces particules lors de leur passage le long du canon 16, et modifient au moins un de leurs caractères di mensionnels.
Dans l'appareil représenté à la fig. 2, la poudre est introduite dans le tuyau d'admis sion 11 du gaz oxydant en provenance d'un réservoir 21 à débit réglé par un robinet 22. Un tuyau d'égalisation de la pression 23 part d'un point situé en amont du point 24 d7intro- duction de la poudre et aboutit dans l'espace situé au-dessus de la poudre dans le réservoir 21.
Pour réaliser un mélange intime du gaz combustiblç avec le gaz oxydant, on fait ar- @river le premier gaz dans la chambre de mé lange 12 de deux côtés opposés par des tuyaux <B>10</B> et<I>10a.</I> On favorise la formation des ondes de détonation au moyen d'une petite chambre d'allumage 14a de forme conique, de diamètre croissant entre une valeur relativement faible et une valeur sensiblement égale à celle du diamètre du long canon 16, faisant suite à cette chambre l4a. On a constaté que, lorsqu'on utilise une charge constituée par exemple d'oxygène et d'acétylène,
il y a lieu de disposer un organe de fermeture étanche au passage des gaz. De la chambre d'allumage et l'arrivée du gaz. De même, dans certains cas, par exemple lors qu'on traite des poudres très fines ou des pou dres de matière à bas point de fusion, il est avantageux d'introduire la poudre en aval de la chambre d'allumage, pour éviter qu'elle ne se dépose dans cette chambre. Dans ce cas on peut utiliser, par exemple, l'appareil repré senté à la fia. 3, dans lequel l'arrivée des gaz est commandée par des soupapes 25 actionnées à une fréquence donnée par un moteur 26 et une came 27.
Un raccord .28 en T entre la chambre d'allumage 14 et l'extrémité ouverte du long canon 16 faisant suite à cette cham bre comporte un tuyau d'admission qui sert à introduire les particules de la poudre en sus pension dans le canon. Les particules de poudre qui ont été sou mises à l'action des ondes de détonation sont projetées à grande vitesse par l'extrémité ou verte du canon 16.
Dans les appareils décrits on peut utiliser des charges explosives formées par un mélange de combustibles gazeux, tels que l'acétylène, l'hydrogène, le propane, le butane, le pentane et l'éthylène, et d'oxydants gazeux tels que l'oxygène ou l'air ou un mélange de ceux-ci.
Lorsque la fréquence des détonations pro duites dans les appareils décrits dépasse 7,8 avec un mélange d'oxygène et d'acétylène, et 70 avec un mélange d'air et d'acétylène, le canon 16 a tendance à se surchauffer et des retours de flamme et une combustion continue ont tendance à se produire. Théoriquement, la fréquence maximum n'est limitée que par le mécanisme faisant fonctionner les soupapes, dans le cas de l'appareil de la fig. 3, ou par la vitesse à laquelle les gaz peuvent être injec tés dans la chambre de mélange 12 entre les détonations successives, dans le cas des ap pareils des fig. 1 et 2.
Les ondes de détonation produites dans les appareils décrits pourraient, par exemple, être utilisées pour subdiviser les particules d'une poudre d'une matière cassante.
Ainsi, par exemple, dans une forme d'exé cution particulière du procédé, on pourrait in troduire en suspension dans le canon les parti cules d'une poudre de terre de diatomées et con duire le procédé de façon que ces particules soient subdivisées. On a par exemple obtenu de cette façon, à partir d'une poudre de terre de diatomées, ayant des particules de 1 à 10 microns, une poudre ayant des particules de 0,1 à 1 micron.
Dans une autre forme d'exécution du pro cédé on pourrait par exemple introduire en sus pension dans le canon les particules d'une poudre d'une matière métallique à point de fusion élevé telle que le chrome, le Cr-Ni-B, le tungstène, ou le molybdène, ou les particules d'une poudre d'un carbure à point de fusion élevé tel que le carbure de tungstène-cobalt, le carbure de bore, le carbure de silicium, le car bure de chrome ou de titane, ou encore les particules d'une poudre d'une matière telle que le nitrure de silicium, l'alumine ou le verre de borosilicate et conduire le procédé de façon à amener les particules à l'état sphéroïdal. Le diamètre des particules de la poudre pourrait par exemple atteindre 35 microns.
Dans ce cas on pourrait, par exemple utiliser un mé lange de gaz composé d'environ 45,5 d'oxygène, 45,5 % d'acétylène et 9 1% d'azote servant de véhicule entraînant la poudre intro duite dans l'appareil. Les particules rendues sphéroïdales peuvent être recueillies dans un liquide ou dans un milieu mou, pénétrable par les particules, tel qu'une paraffine.
<B> Process for </B> modifying <B> at least one </B> dimensional character <B> of </B> particles <B> of a powder </B> The subject of the invention is a process to modify at least one dimensional character of the particles of a powder, characterized in that at least one charge formed at least for its greater part, by volume, of gas, and capable of detonating in a chamber is ignited. which follows a long cannon, so as to produce in it a detonation wave,
and in that particles of the powder in suspension are introduced into the barrel so that said wave acts on them during its passage.
The figures of the drawing each represent, by way of example, an apparatus for carrying out embodiments of the method according to the invention in which an explosive charge consisting of a mixture of gases is used.
In the apparatus shown in FIG. 1, a combustible gas, for example acetylene, is fed through a pipe 10, and an oxidizing gas, for example air, through a pipe 11, into a mixing chamber 12 in which the two gases form by mixing an explosive gaseous charge capable of detonating which arrives through a short communication pipe 13 in an ignition chamber 14 comprising a spark ignition plug 15. The spark from the ignition plug 15 ignites the charge , which causes the formation of a detonation wave which propagates in a long barrel 16 following the chamber 14 and exits by its open end. The spark from the spark plug 15 is produced by an ignition coil 17, a battery 18 and a cam breaker 19.
The frequency of the sparks is regulated by a variable speed motor 20 which turns the casing of the breaker 19.
A powder is entrained in the oxidizing gas arriving through the pipe 11, or else may be entrained in the combustible gas, so that the powder particles are introduced into suspension in the barrel 16 where the successive detonation waves produced by the The ignition of successive gas charges in the chamber 14 act on these particles as they pass along the barrel 16, and modify at least one of their dimensional characteristics.
In the apparatus shown in FIG. 2, the powder is introduced into the inlet pipe 11 of the oxidizing gas coming from a tank 21 with a flow rate regulated by a valve 22. A pressure equalization pipe 23 starts from a point located upstream of the valve. point 24 of the powder entry and ends in the space above the powder in tank 21.
To achieve an intimate mixture of the combustible gas with the oxidizing gas, the first gas is made to enter the mixing chamber 12 from two opposite sides through pipes <B> 10 </B> and <I> 10a. </I> The formation of detonation waves is promoted by means of a small conical-shaped ignition chamber 14a, of diameter increasing between a relatively small value and a value substantially equal to that of the diameter of the long barrel 16, making suite to this room l4a. It has been found that, when using a feed consisting for example of oxygen and acetylene,
it is necessary to have a sealing member sealed to the passage of gases. From the ignition chamber and the gas supply. Likewise, in certain cases, for example when treating very fine powders or powders of material with a low melting point, it is advantageous to introduce the powder downstream of the ignition chamber, to prevent 'she does not settle in this room. In this case it is possible to use, for example, the apparatus represented at the fia. 3, in which the arrival of gases is controlled by valves 25 actuated at a frequency given by a motor 26 and a cam 27.
A T-fitting .28 between the ignition chamber 14 and the open end of the long barrel 16 following this chamber has an inlet pipe which serves to introduce the particles of the suspended powder into the barrel. The powder particles which have been subjected to the action of the detonation waves are projected at high speed by the green end of the barrel 16.
In the devices described, explosive charges formed by a mixture of gaseous fuels, such as acetylene, hydrogen, propane, butane, pentane and ethylene, and gaseous oxidants such as oxygen or air or a mixture thereof.
When the frequency of the detonations produced in the devices described exceeds 7.8 with a mixture of oxygen and acetylene, and 70 with a mixture of air and acetylene, the barrel 16 tends to overheat and returns flame and continuous combustion tend to occur. Theoretically, the maximum frequency is limited only by the mechanism operating the valves, in the case of the apparatus of fig. 3, or by the speed at which the gases can be injected into the mixing chamber 12 between successive detonations, in the case of the devices of FIGS. 1 and 2.
The detonation waves produced in the devices described could, for example, be used to subdivide the particles of a powder from a brittle material.
Thus, for example, in a particular embodiment of the process, the particles of a powder of diatomaceous earth could be introduced in suspension in the barrel and the process carried out so that these particles are subdivided. For example, there was obtained in this way, from a powder of diatomaceous earth, having particles of 1 to 10 microns, a powder having particles of 0.1 to 1 micron.
In another embodiment of the process one could for example introduce in suspension in the barrel the particles of a powder of a metallic material with a high melting point such as chromium, Cr-Ni-B, tungsten, or molybdenum, or the particles of a powder of a high melting point carbide such as tungsten-cobalt carbide, boron carbide, silicon carbide, chromium or titanium carbide, or the particles of a powder of a material such as silicon nitride, alumina or borosilicate glass and carrying out the process so as to bring the particles to the spheroidal state. The diameter of the particles of the powder could for example reach 35 microns.
In this case one could, for example, use a gas mixture composed of approximately 45.5 oxygen, 45.5% acetylene and 91% nitrogen serving as a vehicle for entraining the powder introduced into the gas. apparatus. The particles made spheroidal can be collected in a liquid or in a soft medium, penetrable by the particles, such as paraffin.