CH371866A - Elément optique et procédé pour sa fabrication - Google Patents

Elément optique et procédé pour sa fabrication

Info

Publication number
CH371866A
CH371866A CH379461A CH379461A CH371866A CH 371866 A CH371866 A CH 371866A CH 379461 A CH379461 A CH 379461A CH 379461 A CH379461 A CH 379461A CH 371866 A CH371866 A CH 371866A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
sep
zinc sulphide
mold
powder
zinc
Prior art date
Application number
CH379461A
Other languages
English (en)
Inventor
Carnall Edward Jr
Bernard Mauer Paul
Frederick Parsons William
Walther Roy Donald
Original Assignee
Kodak Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kodak Sa filed Critical Kodak Sa
Priority to CH379461A priority Critical patent/CH371866A/fr
Priority to JP1011866A priority patent/JPS4430609B1/ja
Publication of CH371866A publication Critical patent/CH371866A/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/547Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on sulfides or selenides or tellurides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • C04B35/645Pressure sintering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description


  Dément optique et procédé pour sa fabrication    La présente invention a pour objet un élément  optique consistant en un solide homogène de sulfure  de zinc. Cet élément peut avoir des formes géomé  triques variées et transmet la lumière sur une large  bande du spectre électromagnétique.  



  On a antérieurement déposé du sulfure de zinc  par vaporisation sous vide sur des surfaces diverses  pour réaliser divers effets optiques. Le pouvoir de  transmission, la stabilité thermique et la solidité de  ces éléments sont limités par le support sur lequel  le sulfure de zinc est déposé. On ne connaît pas de  support possédant toutes les propriétés requises pour  constituer une fenêtre transmettant la lumière infra  rouge et résistant aux conditions rigoureuses ren  contrées dans les missiles,, projectiles, satellites et  dispositifs apparentés.  



  De préférence, la densité de l'élément est de  <B>99 % à 100 %</B> de la densité réelle du sulfure de  zinc, et l'article transmet dans les domaines du visi  ble et de     l'infra-rouge    du spectre     électro-magnétique.     



  L'invention se rapporte également<B>à</B> un procédé  de fabrication de cet élément. Ce procédé est carac  térisé en ce que l'on soumet le sulfure de zinc<B>à</B>  une pression de<B><I>1055</I> à</B> 4700     kg/cm#,    tout en main  tenant sa température entre<B>770</B> et     965,)   <B>C,</B> pendant  un temps suffisant pour qu'il devienne homogène,  puis en ce que l'on relâche la pression et refroidit  le moule.  



  Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple,  deux formes d'exécution de l'élément, objet de l'in  vention, ainsi que deux appareils utilisables pour la  mise en     #uvre    du procédé que comprend l'inven  tion, ainsi qu'une variante de détail de l'un de ces  appareils.  



  La     fig.   <B>1</B> est une vue en élévation de la pre  mière forme d'exécution de l'élément.    La     fig.    2 est une vue en perspective de la se  conde forme d'exécution de l'élément.  



  La     fig.   <B>3</B> est une vue en élévation, partiellement  en coupe, du premier appareil.  



  La     fig.    4 est une coupe     d7une    variante de détail  de cet appareil.  



  La     fig.   <B>5</B> est une vue en élévation, partiellement  en coupe, du second appareil.  



  L'appareil représenté<B>à</B> la     fig.   <B>3</B> comprend une  embase<B>16,</B> un joint en silicone<B>23,</B> un bloc<B>9,</B> un  isolant thermique<B>15,</B> un bloc<B>13,</B> un cylindre de  moulage 12 et un plongeur de moulage<B>17</B> présen  tant une tête<B>8</B> disposée de manière<B>à</B> pouvoir être  fixée<B>à</B> un piston de presse hydraulique non repré  senté, apte<B>à</B> déplacer le plongeur<B>17</B> verticalement  vers l'intérieur du cylindre de moulage 12, et pres  ser ainsi la poudre de sulfure de zinc en un  élément solide<B>10,</B> et également apte<B>à</B> retirer  ledit plongeur hors du cylindre de moulage 12.

   La  tête<B>8</B> est rattachée<B>à</B> un anneau de centrage<B>18</B> par  l'intermédiaire d'un soufflet métallique 20, qui for  me un joint étanche au vide autour de la partie su  périeure du plongeur<B>17.</B>  



  Un cylindre 21, supporté par un bloc<B>7,</B> entoure  le cylindre de moulage 12 et le plongeur<B>17.</B> Un  corps de chauffe 14, comprenant une enveloppe ré  fractaire et également supporté par<B>le</B> bloc<B>7,</B> entoure  le cylindre 2,1 et contient     desi    enroulements de  chauffage électrique<B>11</B> dont une borne est repré  sentée en<B>27.</B> Un cylindre<B>29</B> est placé     coaxialement     au cylindre 21 et forme une chambre<B>à</B> vide<B>30</B> dont  les extrémités sont fermées par les joints<B>23</B> et<B>26</B>  et les plaques<B>16</B> et<B>19.</B> Des serpentins de refroi  dissement<B>25</B> entourent la surface externe du cylin  dre<B>29</B> et sont en contact avec celui-ci. Un conduit  24 raccorde la chambre<B>à</B> vide<B>30 à</B> un appareil      d'évacuation non représenté.

   Le tout est assemblé  par la coopération de la plaque supérieure<B>19,</B> de  tiges filetées 22 et de la plaque inférieure<B>16.</B>  



  La température est mesurée au moyen de deux       thermo-couples   <B>28</B> et<B>31</B> placés dans des puits mé  nagés dans le cylindre de moulage 12 et dans le  bloc<B>13,</B> respectivement, au voisinage de l'emplace  ment de moulage.  



  Les blocs<B>9</B> et<B>13</B> et le cylindre 12 peuvent être  en     molybdène,    en alliage de     molybdène,    en ni-    chrome ou en acier inoxydable.  



  La manière préférée     eutiliser    l'appareil est la  suivante: on place de la poudre de sulfure de zinc  dans le cylindre de moulage 12, en dessous du plon  geur<B>17</B> et on assemble l'appareil comme représenté  <B>à</B> la     fig.   <B>3.</B> Le sulfure de zinc est tout d'abord pressé  <B>à</B> froid sous une pression de<B>703</B>     kg/cin#2    exercée par  le plongeur<B>17</B> pendant quelques minutes afin de  comprimer la poudre en un comprimé solide. En  suite, on retire le plongeur et on enlève la poudre  en excès non comprimée, qui subsiste éventuelle  ment.

   Cette opération de pressage<B>à</B> froid sert<B>à</B>  former une charge plane et prévient une infiltration  de la poudre entre le plongeur<B>17</B> et la paroi du  cylindre 12 pendant l'opération de moulage<B>à</B> chaud  subséquente. Le comprimé résultant du pressage<B>à</B>  froid de la poudre de sulfure de zinc s'échauffe éga  lement plus facilement, car la chaleur se transmet par  conduction plus facilement dans le comprimé que  dans la poudre non comprimée.  



  Cependant, des pièces en sulfure de zinc moulé  peuvent être confectionnées en omettant le pressage  <B>à</B> froid préliminaire décrit ci-dessus et en se bornant  aux opérations de moulage<B>à</B> chaud que l'on va  décrire.  



  L'appareil de moulage est assemblé<B>à</B> nouveau  comme représenté<B>à</B> la     fig.   <B>3</B> et est raccordé<B>à</B> un  appareil d'évacuation non représenté, au moyen du  tuyau 24, et la chambre<B>30</B> est évacuée jusqu'à un  vide de 0,2<B>à 1</B> X<B>10-5</B> de mercure.

   On fait circuler  de l'eau de refroidissement dans les serpentins de  refroidissement<B>25, à</B> partir d'une source non re  présentée, et on alimente les enroulements de chauf  fage<B>11</B> en courant électrique, par les bornes<B>27.</B> La  température du moule est réglée au moyen de     ther-          mo-couples   <B>28</B> et<B>29</B> en     platine/platine-rhodium.     Lorsque la température atteint 8430<B>C,</B> on applique  une force de moulage sur la tête<B>8</B> du plongeur<B>17</B>  au moyen d'une presse hydraulique (non représentée)  et en un laps de temps de une minute ou moins,  on fait monter la pression jusqu'à une valeur d'en  viron<B>2800</B>     kglcrW.     



  La pression agissant sur le sulfure de zinc est  maintenue dans ces limites pendant 20<B>à 30</B> min,  la température étant maintenue<B>à</B> 8430<B>C.</B> Pendant  la période     d#échauffement,    l'appareil se dégaze et  le vide tombe<B>à</B> approximativement<B>0,5</B> mm, mais  se rétablit progressivement vers 0,2 mm, au fur et  <B>à</B> mesure que les gaz absorbés, sont chassés et ex-    <B>A</B> la fin de la période de pressage, le courant  électrique est interrompu, la pression atmosphérique  est rétablie en quelques secondes<B>à</B> plusieurs minutes  et l'appareil est laissé en repos pour son refroidis  sement, dans une atmosphère d'un gaz inerte tel que  l'argon, introduite dans l'appareil par le tuyau 24.  



  Au bout d'environ<B>30.</B> min, la température du  cylindre 12 est tombée<B>à</B> environ 2040<B>C</B> et on retire  les écrous 22, le plongeur<B>17</B> et les cylindres 12 et  21, ce qui laisse le moulage de fluorure de magné  sium reposant sur le bloc<B>13.</B> On laisse refroidir le  moulage jusqu'à la température ordinaire,     c'est-à-          dire    210<B>C,</B> et on le retire de l'appareil de moulage.  <B>Il</B> consiste en un solide     polycristallin    d'une densité  allant de<B>99 % à 100 %</B> de la densité réelle du sul  fure de zinc.  



  Dans la variante représentée<B>à</B> la     fig.    4, l'utilisa  tion de l'appareil est sensiblement la même que dans  le cas de l'appareil de la     fig.   <B>3.</B> Cependant, une  bague de montage 40, qui peut être en métal, est  placée     coaxialement    au fond du cylindre 12 et la  poudre de sulfure de zinc<B>10</B> est placée<B>à</B> l'intérieur  de la bague 40.     Uopération    de pressage est conduite  comme décrit en regard de la     fig.   <B>3,</B> et le résultat  est un moulage     polycristallin    de sulfure de zinc fai  sant corps avec la bague de montage et herméti  quement scellé<B>à</B> celle-ci, comme représenté<B>à</B> la     fig.     2.

   La bague de montage 40 peut être en métal, ou  en un alliage tel qu'un acier inoxydable<B>à 17-19 %</B>  de chrome et<B>8-10 %</B> de nickel, ou l'alliage de mar  que<B> </B>     Viscotherm        No   <B><I>5</I>  ,</B> qui est un alliage de nickel  contenant notamment<B>15 à</B> 20<B>%</B> de chrome,<B>13 à</B>  20<B>%</B> de cobalt et<B>3 à<I>5 %</I> de</B>     molybdène.     



  Les modes opératoires ci-dessus décrits donnent  apparemment les résultats optimums. Cependant, des  fenêtres et autres éléments optiques moulés<B>à</B> des  températures variant de<B>770 à 9650 C</B> ont donné  satisfaction. Les fenêtres formées aux températures  supérieures<B>à</B> 857o<B>C</B> tendent<B>à</B> diffuser la lumière et  diminuent la transmission dans le domaine de l'infra  rouge<B>à</B> courtes longueurs d'onde. Par contre, les  fenêtres formées aux températures inférieures<B>à</B>       830,1   <B>C</B> tendent<B>à</B> donner une meilleure transmission  dans     l'infra-rouge   <B>à</B> courtes longueurs d'onde, mais  ont un coefficient de transmission un peu inférieur  dans les longueurs d'onde supérieures.

   Cependant,  des fenêtres satisfaisantes peuvent être formées dans  l'intervalle de températures mentionné ci-dessus  allant de<B>770 à</B>     9651,   <B>C,</B> selon que l'application né  cessite une bonne transmission dans     l'infra-rouge   <B>à</B>  courtes longueurs d'onde ou dans     l'infra-rouge   <B>à</B>  grandes longueurs d'onde.  



  On a fait varier les pressions entre environ<B>1055</B>  et 4700,     kg/em2.    Les pressions inférieures<B>à</B> 1400       kg/cm2    peuvent donner un élément moulé de qua  lité inférieure. Les pressions, supérieures<B>à</B> la va  leur optimum de<B>2800</B>     kg/cm2    ne semblent pas con  tribuer<B>à</B> la qualité de l'élément moulé.  



  On a fait varier le laps de temps s'écoulant<B>à</B>  la température de pressage entre<B>5</B> et<B>60</B> min. Lors-      que le temps est inférieur<B>à 5</B> min, le pressage<B>de</B>  l'élément moulé peut ne pas être terminé. Les temps  dépassant<B>35</B> min ne contribuent pas<B>à</B> la qualité  du produit.  



  Le sulfure de zinc utilisé impose des limites<B>à</B>  l'opération de pressage<B>à</B> chaud. On sait qu'une  matière de grande pureté et d'une dimension de par  ticules de l'ordre de<B>5</B> microns donne de bons ré  sultats, alors que les cristaux plus gros, et de moindre  pureté donnent des résultats insuffisants.  



  Des limites sont imposées au pressage<B>à</B> chaud  par les, matières disponibles pour le moule. Le plon  geur<B>17,</B> le cylindre 12 et le bloc<B>13</B> doivent tous  être mécaniquement résistants aux températures éle  vées. Le     molybdène    et les matières céramiques telles  que l'alumine de haute densité donnent satisfaction  <B>à</B> 8430<B>C</B> sous une compression de l'ordre qui est  nécessaire dans ce procédé. Cependant,<U>comme</U> le  sulfure de zinc s'écoule suffisamment dans les con  ditions du pressage pour exercer des pressions de  plusieurs centaines de kilos par centimètre carré sur  le cylindre 12, celui-ci doit avoir une forte résis  tance<B>à</B> la traction. Les cylindres en matière cérami  que doivent être assez massifs pour pouvoir suppor  ter ces conditions de façon répétée.

   Les cylindres en       molybdène    peuvent être un peu moins massifs. Pour  le pressage de disques, de<B>19</B> mm de diamètre et de  quelques mm d'épaisseur, une épaisseur de paroi du  cylindre 12 de l'ordre de<B>6,3 à 16</B> mm est nécessaire  avec le     molybdène,    et une paroi d'au moins 25,4 mm  est nécessaire avec     Paluraine.     



  Une difficulté majeure du pressage<B>à</B> chaud ré  side dans le collage indésirable entre certaines par  ties du moule et entre le sulfure de zinc et les parties  du moule. Les cylindres et plongeurs en     molybdène     ou en alumine ne tendent pas<B>à</B> se coller les uns  aux autres. Le sulfure de zinc a moins tendance<B>à</B>  coller au     molybdène    qu'à l'alumine. Le bloc<B>13</B> peut  être en     molybdène    ou en alumine.  



  L'appareil représenté<B>à</B> la     fig.   <B>5</B> utilise le chauf  fage par la haute fréquence, mais, d'une manière  générale, les, pièces de l'appareil sont de nature et  de fonction semblables<B>à</B> celles de l'appareil de la       fig.   <B>3.</B>  



  La poudre de sulfure de zinc pressée est mon  trée en 41. L'appareil comprend un cylindre de  moulage 42, un bloc<B>de</B> moulage 43, un isolant 44  et des blocs de support 45 et 46, le bloc 46 reposant  sur une embase 47. Un manchon de graphite<B>60</B>  est placé entre un enroulement 64 de chauffage par  induction et les pièces 42 et 43. Sur l'embase 47  est également placée une chambre<B>à</B> eau cylindrique  <B>63,</B> traversée par un conduit d'aspiration<B>65,</B> un  conduit<B>66</B> de rétablissement de la pression atmo  sphérique et un conduit<B>à</B>     thermo-couple   <B>71</B> associé  <B>à</B> un     thermo-couple   <B>67.</B> Un tuyau<B>à</B> eau<B>70;</B> raccorde  la chambre<B>à</B> eau<B>63 à</B> une alimentation d'eau non  représentée.

   Un cylindre de quartz<B>62</B> est placé sur  la chambre<B>63</B> et en est séparé par un joint<B>68.</B>  Les cylindres<B>62</B> et<B>63</B> forment ainsi une chambre<B>à</B>    vide<B>73</B> dont le sommet est fermé par une plaque  <B>57</B> présentant des passages<B>56</B> pour<B>le</B> refroidisse  ment par eau. Un joint<B>55</B> forme la surface supé  rieure des passages<B>56</B> et est tenu en place au moyen  d'une plaque de serrage<B>59,</B> le tout étant serré par  plusieurs tiges de serrage<B>58</B> pourvues d'écrous<B>à</B>  ailettes.  



  Un plongeur 48 traverse une ouverture de cen  trage ménagée dans, la plaque<B>57,</B> la liberté de mou  vement du plongeur et une fermeture étanche au  vide étant obtenues au moyen d'un soufflet métal  lique<B>53,</B> dont les extrémités sont scellées respecti  vement<B>à</B> la tête 54 du plongeur 48 et<B>à</B> la pla  que<B>57.</B>  



  Le plongeur 48 comprend trois sections 49,<B>50</B>  et<B>52.</B> De préférence, la section 49 est en acier  inoxydable, la section<B>50</B> en     nichrome    et la section  <B>52</B> en     molybdène.    Un isolant<B>51</B> est disposé entre  les sections<B>50</B> et<B>52.</B>  



  <B>Il</B> est avantageux que le cylindre 42, le plon  geur<B>52</B> et le bloc 43 soient en une matière dans la  quelle le champ<B>à</B> haute fréquence induit des cou  rants de     Foucault    intenses, plutôt qu'en une matière  diélectrique. Les plaques supérieure et inférieure  <B>57</B> et<B>59</B> et l'embase 47 peuvent être en aluminium.  De préférence, le cylindre 42 et le bloc 43 sont en       molybdène,    le bloc 45 en     nichrome    et le bloc 46  en acier inoxydable. Les isolants, 44 et<B>51</B> sont en  <B> </B> transite<B> </B> (marque de fabrique d'un ciment<B>à</B> base  d'amiante).

   L'appareil de la     fig.   <B>5</B> est utilisé dans  sensiblement les mêmes conditions de température,  pression et vide que décrit ci-dessus, mais en raison  du chauffage<B>à</B> haute fréquence, la durée d'échauf  fement jusqu'à la température de moulage est ré  duite<B>à</B> environ<B>5</B> min.  



  Comme il est parfois désirable d'employer pour  le moule des matières métalliques qui ne couplent  pas efficacement le champ<B>à</B> haute fréquence, on  peut utiliser un manchon de graphite<B>60</B> qui s'adapte  étroitement autour du cylindre de moulage. Le  champ<B>à</B> haute fréquence induit des courants de       Foucault    dans le graphite, et le chauffe, et ce der  nier chauffe<B>à</B> son tour le cylindre de moulage par  conduction thermique. Lorsque le cylindre de mou  lage utilisé est lui-même fortement chauffé par le  champ<B>à</B> haute fréquence, le cylindre de graphite  n'est pas nécessaire.  



  Bien entendu, l'appareil de la     fig.   <B>5</B> peut être em  ployé pour mouler des bagues de montage sur les fenê  tres moulées en sulfure de zinc suivant la méthode<B>gé-</B>  nérale décrite en regard de la     fig.    4, par une modi  fication appropriée du cylindre et du plongeur de  moulage.     12appareil    de la     fig.   <B>5</B> fonctionne sensi  blement aux mêmes températures et pressions et  sous le même vide que décrit plus haut, mais en  raison du chauffage<B>à</B> haute fréquence, le temps  d'échauffement jusqu'à la température de moulage  est abaissé<B>à</B> environ<B>5</B> min.  



  Les principes fondamentaux de la physique mon  trent qu'une masse de petites particules séparées      donne lieu<B>à</B> un état de haute énergie. Plus les par  ticules sont petites, plus la surface totale de la masse  est grande et plus l'énergie libre de surface est  grande. Une masse de très petites particules a une  grande surface et une grande énergie libre de sur  face. Le degré élevé de désordre et la grande sur  face spécifique contribuent tous deux<B>à</B> cet état de  grande énergie. Par contre, ces particules réunies  de manière<B>à</B> former un cristal parfait avec son  maximum d'ordre et son minimum de surface spé  cifique, correspondent<B>à</B> un minimum d'énergie. Un  tel système tend<B>à</B> passer de son état de grande  énergie<B>à</B> son état d'énergie minimum. Ceci constitue  la force directrice dans ces réactions.  



  Aux températures élevées, des liaisons chimi  ques se forment entre les particules adjacentes. Ces  liaisons ou ponts sont identiques ou ressemblent  étroitement aux liaisons entre atomes ou ions<B>à</B> l'in  térieur du cristal. Cette union abaisse l'énergie libre  de surface des particules, mais en raison de la faible  surface de contact, l'énergie libre de surface reste  élevée, mais elle est encore abaissée par la diffusion  en surface et la diffusion en volume d'atomes ou  d'ions, jusqu'à ce qu'il<B>y</B> ait une surface de contact  maximum entre les particules, avec diminution si  multanée de la surface spécifique et de l'énergie de  surface. Dans le cas du pressage<B>à</B> chaud, comme  l'expression l'indique, les particules sont soumises  <B>à</B> une pression.

   Ceci exerce l'effet additionnel de  provoquer un écoulement plastique<B>à</B> l'intérieur des  particules et dans les points de contact établis entre  les. particules adjacentes, et cet écoulement a pour  effet de rendre la masse de particules plus com  pacte et d'en augmenter la densité. L'écoulement  plastique est très actif sous forte pression. En pro  cédant convenablement, on peut fusionner une masse  de particules fortement diffusantes en une masse qui  est     optiquement    homogène pour la lumière infra  rouge d'une longueur d'onde supérieure<B>à</B> 2 microns.  



  En raison de l'écoulement plastique, les cristaux  sont soumis<B>à</B> un traitement semblable<B>à</B>     l'écrouis-          sage,    et     Fon    admet que ce traitement fournit une  matière plus robuste qu'un cristal unique tel qu'on  peut le former actuellement.  



  La poudre de sulfure de zinc peut être pressée<B>à</B>  chaud en diverses formes géométriques et dimen  sions. On a pressé des pièces cylindriques d'un dia  mètre allant de<B>13 à 51</B><U>mm</U> et d'une épaisseur allant  jusqu'à<B>19</B> mm. On a pressé avec succès des dômes  hémisphériques de diamètre atteignant<B>51</B> mm. De  petites lentilles plan-convexes de 4,3 mm de diamètre  ont été confectionnées.

   Par l'emploi de moules soi  gneusement polis avec des rayons de courbure pré  cis, ces lentilles peuvent être pressées aux dimen  sions exactes sans qu'une opération subséquente de  finissage soit nécessaire.     Lanalyse    par plaque d'es  sai a montré que ces lentilles peuvent être pressées  par cette méthode jusqu'à une erreur par rapport au  rayon de courbure désiré non supérieure<B>à</B> un an  neau d'interférence de Newton. On a également cons-         taté    qu'en utilisant une matrice contenant plusieurs  cavités sphériques, ces lentilles peuvent être pres  sées, en groupes pouvant être découpés en plusieurs  lentilles individuelles.  



  Ainsi, il     appardit    que la grandeur et la forme  des pièces en sulfure de zinc pressé<B>à</B> chaud ne sont  pas limitées et que des pièces de grand diamètre et  des pièces de forme compliquée peuvent être faites.  En outre, le principe de fabrication des lentilles en  groupes peut être appliqué<B>à</B> de plus, grandes len  tilles ou dômes et<B>à</B> des pièces d'autre forme géo  métrique.  



  <I>Propriétés physiques et optiques du sulfure de zinc</I>  <I>pressé<B>à</B> chaud.</I>  



  Le sulfure de zinc pressé<B>à</B> chaud est de couleur  jaune. Les fenêtres pressées<B>à</B> chaud dans le do  maine des basses températures transmettent beau  coup de lumière visible, ne diffusent apparemment  presque pas et ont une densité sensiblement égale<B>à</B>  la densité réelle du sulfure de zinc. Les fenêtres  pressées<B>à</B> chaud transmettent progressivement moins  de lumière visible lorsque la température du pressage  <B>à</B> chaud est augmentée. En ce qui concerne la trans  mission dans     l'infra-rouge,    on a préparé des échan  tillons présentant une transmission presque théorique  entre 2 microns et<B>13</B> microns.

   Par exemple, un  échantillon de<B>1,6</B> mm     (Tépaisseur    a présenté les  transmissions suivantes<B>à</B> diverses longueurs d'onde<B>:</B>  
EMI0004.0010     
  
    <U>Longueur <SEP> d'onde</U> <SEP> Transmission <SEP> %
<tb>  2 <SEP> microns <SEP> <B>68%</B>
<tb>  4 <SEP> microns <SEP> <B>75%</B>
<tb>  <B>6</B> <SEP> microns <SEP> <B>75%</B>
<tb>  <B>8</B> <SEP> microns <SEP> <B>75%</B>
<tb>  <B>10</B> <SEP> microns <SEP> 74%
<tb>  12 <SEP> microns <SEP> <B>71%</B>
<tb>  <B>13</B> <SEP> microns <SEP> <B>66%</B>       Comme l'indice de réfraction du sulfure de zinc  est relativement élevé, la perte par réflexion est assez  grande.

   On a calculé que la perte par réflexion est  d'environ<B>25 %.</B> Si cette valeur est ajoutée aux pour  centages de transmission du tableau ci-dessus, on  obtient un chiffre voisin de<B>100 %</B> dans presque tout  l'intervalle des longueurs d'onde indiquées. Le pour  centage de lumière absorbée est donc faible.  



  Les pertes par réflexion peuvent être sensiblement  réduites au moyen de revêtements     anti-reflets    conve  nablement choisis.  



  Le sulfure de zinc pressé<B>à</B> chaud se travaille  facilement par les procédés conventionnels de meu  lage et de polissage optique.  



  La résistance au choc thermique du sulfure de  zinc pressé<B>à</B> chaud a été éprouvée par trempe<B>à</B>       2000C    dans de l'eau<B>à</B> température ordinaire sans  qu'il se produise des fentes ou autres défauts.  



  Des échantillons ont été chauffés<B>à</B> l'air<B>à<I>5000 C</I></B>  pendant<B>10</B> minutes avec très peu d'oxydation ou  autre altération. Ils ont été chauffés<B>à</B> l'air<B>à</B> 385o<B>C</B>  pendant<B>1</B> heure et demie avec très, peu d'altération.      Des mesures de l'indice de réfraction ont été  effectuées sur des échantillons de sulfure de zinc  pressé<B>à</B> chaud. Les résultats, sont rassemblés dans le  tableau ci-dessous.

    
EMI0005.0001     
  
    Longueur <SEP> d'onde <SEP> Indice <SEP> de <SEP> réfraction
<tb>  1,0140 <SEP> microns <SEP> <B>2,286</B>
<tb>  <B>1,5295</B> <SEP> microns <SEP> <B>2,266</B>
<tb>  2,0 <SEP> microns <SEP> <B>2,259</B>
<tb>  <B>3,0</B> <SEP> microns <SEP> <B>2,252</B>
<tb>  4,0 <SEP> microns <SEP> 2,246
<tb>  <B><I>5,0</I></B> <SEP> microns <SEP> 2,241
<tb>  <B>6,0</B> <SEP> microns <SEP> 2,234
<tb>  <B>7,0</B> <SEP> microns <SEP> <B>2,226</B>
<tb>  <B>8,0</B> <SEP> microns <SEP> <B>2,217</B>
<tb>  <B>9,0</B> <SEP> microns <SEP> <B>2,206</B>
<tb>  <B>10,0</B> <SEP> microns <SEP> 2,194
<tb>  <B>11,0</B> <SEP> microns <SEP> <B>2,181</B>       Des mesures approximatives du coefficient de  dilatation ont été effectuées sur des, échantillons de  sulfure de zinc pressé<B>à</B> chaud.

   Les résultats sont in  diqués ci-dessous<B>:</B>    Intervalle de température Coefficient de dilatation  <B>25 -</B> 300o<B>C 6,8</B> X     10-6/oC     <B>25 -</B> 502o<B>C 7,9</B> X     10-6/0   <B>C</B>  <B>25 -</B> 809o<B>C</B>     9,01        X        10-6/0        C  

Claims (1)

  1. REVENDICATION<B>1</B> Elément optique, caractérisé en ce qu'il consiste en un solide homogène de sulfure de zinc. REVENDICATION II Procédé de fabrication de l'élément optique selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce que Fon place du sulfure de zinc pur en poudre microcristalline dans un moule, en ce que l'on soumet le sulfure de zinc <B>à</B> une pression de<B>1055 à</B> 4700 kg/cnÎ2, tout en maintenant sa température entre<B>770</B> et 9651, <B>C,</B> pendant un tenips suffisant pour qu'il devienne ho- mogùne,
    puis en ce que l'on relâche la pression et refroidit le moule. SOUS-REVENDICATlONS <B>1.</B> Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que l'on place le moule sous vide ou sous atmosphère inerte pendant le chauffage, et en ce que Pon exerce la pression pendant un temps suf fisant pour que l'élément formé ait une densité atteignant au moins<B>99%</B> de la densité réelle du sulfure de zinc. 2. Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que l'on chauffe et comprime la poudre sous atmosphère inerte. <B>3.</B> Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que l'on chauffe et comprime la poudre sous vide. 4.
    Procédé selon la sous-revendication <B>3,</B> carac térisé en ce que l'on chauffe la poudre dans le moule et dans un vide de 0,2 mm<B>Hg</B> ou moins, avant le chauffage et le moulage susdits. <B>5.</B> PrQcédé selon la revendication<B>11,</B> caractérisé en ce que l'on exerce une pression de moulage de <B>700,</B> kg/cm2 sur le sulfure de zinc avant le chauffage. <B>6.</B> Procédé selon la revendication<B>11,</B> caractérisé en ce que l'on exerce la pression de moulage sur le sulfure de zinc chauffé pendant une période de<B>5</B> <B>à 80</B> minutes.
    <B>7.</B> Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce que l'on place la poudre de sulfure de zinc dans une monture métallique disposée dans le moule, ladite monture étant confectionnée en un métal ou un alliage ayant un coefficient de dilatation ther mique semblable<B>à</B> celui du sulfure de zinc.
CH379461A 1961-03-30 1961-03-30 Elément optique et procédé pour sa fabrication CH371866A (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH379461A CH371866A (fr) 1961-03-30 1961-03-30 Elément optique et procédé pour sa fabrication
JP1011866A JPS4430609B1 (fr) 1961-03-30 1961-05-12

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH379461A CH371866A (fr) 1961-03-30 1961-03-30 Elément optique et procédé pour sa fabrication

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH371866A true CH371866A (fr) 1963-09-15

Family

ID=4263593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH379461A CH371866A (fr) 1961-03-30 1961-03-30 Elément optique et procédé pour sa fabrication

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS4430609B1 (fr)
CH (1) CH371866A (fr)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4430609B1 (fr) 1969-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2464772A1 (fr) Procede pour agglomerer et comprimer a chaud une poudre a l&#39;aide d&#39;un recipient recyclable
FR2616363A1 (fr) Procede et dispositif de moulage en sable de pieces composites a matrice en alliage leger et insert fibreux
KR950014027A (ko) 이산화규소의 함량이 높은 형체와 그와같은 형체를 생산하는 과정
FR2593419A1 (fr) Moules de coulee eventes et procede pour les realiser
US3131238A (en) Process for molding zinc sulfide
NO146134B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av formede artikler av vermikulitt
FR2735040A1 (fr) Procede pour croissance du diamant a partir du graphite
EP3151990A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;une piece dans un materiau composite a matrice metallique et outillage associe
FR2767809A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;un recipient en verre
CH389176A (fr) Elément optique et procédé pour sa fabrication
FR2662072A1 (fr) Procede de moulage par coulee de metaux dentaires.
CA2600274C (fr) Procede ameliore de preparation de composites a matrice metallique et dispositif de mise en oeuvre d&#39;un tel procede
CH371866A (fr) Elément optique et procédé pour sa fabrication
FR2459786A1 (fr) Procede de faconnage par pression d&#39;un article en verre contenant un materiau enrobe
EP0060167A1 (fr) Procédé de fabrication de pièces métalliques par moulage et frittage d&#39;une poudre d&#39;alliage métallique
CH381365A (fr) Elément optique et procédé pour sa fabrication
WO1997028831A1 (fr) Procede de desinfection thermique de dechets notamment a risques biologiques et dispositif de mise en oeuvre
FR2690374A1 (fr) Procédé de fabrication d&#39;un produit Óoeuvré et matériau céramique fritté obtenu par ce procédé.
FR2542228A1 (fr) Procede de frittage sous pression de poudres d&#39;alliages d&#39;aluminium
FR2487726A1 (fr) Appareil et procede de compression a haute temperature d&#39;une matiere ceramique
US3351464A (en) Method for the powder metallurical forming of metal powders by hot casting
WO2010116059A1 (fr) Presse chauffante a induction
EP2158987A1 (fr) Procede de moulage a modele perdu et moule pour ce procede
FR2690434A1 (fr) Procédé et machine pour le formage de lentilles optiques asphériques en verre dont l&#39;une des surfaces est convexe et l&#39;autre concave.
NO793273L (no) Fremgangsmaate for aa feste en metalldel til en ikke-metallisk del.