EP0766652A1 - Aluminosilicate monolithique expanse a double porosite ouverte - Google Patents

Aluminosilicate monolithique expanse a double porosite ouverte

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EP0766652A1
EP0766652A1 EP95923410A EP95923410A EP0766652A1 EP 0766652 A1 EP0766652 A1 EP 0766652A1 EP 95923410 A EP95923410 A EP 95923410A EP 95923410 A EP95923410 A EP 95923410A EP 0766652 A1 EP0766652 A1 EP 0766652A1
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EP
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aluminosilicate
glass
aluminosilicate according
nitride
aluminum
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95923410A
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German (de)
English (en)
Inventor
Corinne Garnier
John Razafindrakoto
Patrick Verdier
Yves Laurent
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Cernix
Original Assignee
Cernix
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0022—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof obtained by a chemical conversion or reaction other than those relating to the setting or hardening of cement-like material or to the formation of a sol or a gel, e.g. by carbonising or pyrolysing preformed cellular materials based on polymers, organo-metallic or organo-silicon precursors
    • C04B38/0025—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof obtained by a chemical conversion or reaction other than those relating to the setting or hardening of cement-like material or to the formation of a sol or a gel, e.g. by carbonising or pyrolysing preformed cellular materials based on polymers, organo-metallic or organo-silicon precursors starting from inorganic materials only, e.g. metal foam; Lanxide type products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/007—Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating

Definitions

  • the present invention relates to a partially crystallized expanded monolithic aluminosilicate having a double open porosity, as well as its applications as porous supports.
  • the object of the present invention was to develop a new expanded material having good absorption and filtration capacity for different types of liquids while having good resistance to compression. It was also very important that this material has a high chemical inertness, is light, non-flammable and resistant to high temperatures, in particular to make it possible to apply it as a catalyst support.
  • the present invention relates to a partially crystallized expanded monolithic aluminosilicate, characterized in that it has an open double porosity giving it a high capacity for absorbing liquids, in particular water, resulting from the implementation of the following steps: mixture of crushed glass and 0.5% to 5% by mass of an aluminum-based nitride; oxidation of the nitride by the glass, by heating for more than 5 hours the powder previously obtained at a temperature between the Littleton temperature and the working temperature of the glass, then cooling and recovery of the aluminosilicate.
  • the expression “double open porosity” generally designates an expanded structure in which a first type of small open pores are present in the walls of pores of a second type, also open, but of larger size.
  • the smallest pores have an average diameter between 15 and 30 ⁇ m and the largest pores an average diameter between 200 and 350 ⁇ m.
  • Such a structure is in particular illustrated by the appended drawings representing views with a scanning electron microscope with a magnification of 20 ⁇ for FIG. 1 and 150 ⁇ for FIG. 2, the latter clearly showing the presence of small pores in the walls. larger pores.
  • This particular expanded structure is obtained by an oxidation reaction of an aluminum-based nitride with the oxygen of the glass according to the reaction:
  • the material according to the invention has an apparent specific mass of between 150 and 500 kg / m.3. The exact value of the specific mass obtained depends on the nature of the starting glass used and on the nature and quality of the aluminum nitride added.
  • the product according to the invention also has a large resistance to high temperatures.
  • the compressive strength of this material is between 6,106 pa and 7.5,106 Pa, for a density between 300 and 400 kg / m3.
  • the coefficient of thermal expansion of this material measured between
  • 20 ° C and 500 ° C is equal to approximately 10.10- 6 ⁇ Kl.
  • the material according to the invention has a crystalline part, the analysis of which by X-ray diffraction has shown that it consists essentially of: Sj O2 in the form of ⁇ quadratic cristobalite ASTM file n ° 11,695
  • the X-ray diffraction spectrum thus presents a hallo characteristic of the presence of an amorphous glassy phase.
  • the product according to the invention has an excellent absorption capacity for different liquids.
  • a 100 g dry aluminosilicate will weigh 275 g when wetted, that is to say that it has a water absorption capacity of approximately 175% (w / w).
  • the product according to the invention also has good absorption capacity for other liquids, such as for example organic solvents.
  • the absorption capacity of cyclohexane is greater than 100% (w / w).
  • the particular structure described above of the material according to the invention, as well as its physical properties, give it interest in many fields of industry. It can for example be used as a porous support, as a catalyst support, as a support for chemicals which it is desired to diffuse slowly into a medium, for example a fertilizer in the soil.
  • the material of the invention can also be used as an absorbent, for example as a water retentor making it possible, depending on the applications, to either keep a soil or a surface dry, for example for the drainage of a golf course in case of rain, or on the contrary to constitute a reserve of humidity. Note that this kind of application is possible thanks to the compressive strength of this material.
  • the good absorption capacity of the aluminosilicate according to the invention can also be used, on the one hand to further reduce the size of the smallest pores, and on the other hand to increase the specific surface of the expanded product.
  • the absorption of different liquids, suspensions, emulsions, dispersions and aqueous or organic solutions can make it possible to charge the product with different active substances which, after evaporation of the liquid vehicle, leave organic or mineral solid particles of which the nature is chosen according to the particular application for which the product is intended.
  • the aluminosilicate according to the invention When the aluminosilicate according to the invention is intended to serve as a catalyst support, it may be advantageous to make it absorb a mineral substance, for example alumina, in order to modify the fine porosity of the product by partial clogging of the pores only. of smaller dimension.
  • a mineral substance for example alumina
  • the product according to the invention can be put to soak in a finely divided alumina suspension or in a solution of aluminum nitrate, then subjected to a heating operation which will lead to the deposition of alumina on the walls of large pores.
  • a partially crystallized monolithic expanded aluminosilicate always with double open porosity, but comprising for example a first type of pore with an average diameter close to 100 A and a second type of pore with an average diameter of between 200 and 350 ⁇ m.
  • a significant increase in the specific surface is concomitantly observed.
  • the material of the present invention is obtained by producing the initial mixture of ground glass and aluminum-based nitride by co-grinding of these two constituents.
  • ground glass designates a mixture based on more or less pure glass, that is to say a fusible vitrifiable mixture which may contain very impurities. various, for example those encountered in the composition of clinkers of household waste incinerators.
  • this mixture of ground glass and aluminum-based nitride must be brought to a temperature between the Littleton temperature and the working temperature of the batch.
  • the working temperature of the glass corresponds to a temperature where it can be drawn, that is to say a temperature where the glass has a viscosity of approximately 10 4 Poises, corresponding for example to a glass of soda-lime nature.
  • industrial calcium at a temperature slightly below 1000 ° C.
  • the Littleton temperature of the glass designates the temperature at which the glass is capable of softening allowing in particular its blowing, which corresponds to a viscosity of the order of 10 7 to 108 Poises, which is obtained in the case of a industrial soda-lime-silica glass at a temperature of the order of 750 ° C.
  • the initial mixture is advantageously obtained by co-grinding of the glass and of the aluminum-based nitride. Co-grinding promotes good homogenization of the mixture of glass particles and aluminum nitride.
  • the expanded expanded product also exhibits better homogeneity, in particular greater regularity in the distribution of pores in the mass of the expanded product, just as, moreover, in the size of the two types of pores.
  • the aluminum nitride will preferably be aluminum nitride (AIN) and its mass percentage in the mixture will preferably be close to 1.75%.
  • Co-grinding will be carried out until an average particle size of less than about 50 ⁇ m is obtained.
  • a transition metal oxide for example Fe? ⁇ 3 .
  • the addition of this oxide which therefore makes it possible to reduce the viscosity of the mixture and to promote its expansion, is carried out at a rate of 0.2 to 20% by mass, preferably from 0.5 to 5% by mass.
  • the addition of Fe 2 ⁇ 3 in an amount of 2.5% by mass to a mixture of traditional industrial soda-lime-silica glass and 1% by mass of aluminum-based nitride leads to a aluminosilicate having a first type of pore with an average diameter of 10 ⁇ m to 1 mm and a second type of pore with an average diameter of 1 to 5 mm.
  • Step 2 preparation of the aluminosilicate
  • 350 g of the previously obtained powder are heated to approximately 820 ° C for three hours, then to 980 ° C for one hour.
  • an aluminosilicate of green color having a double porosity is obtained.
  • the diameter of the first pores varies from 1 to 6 mm and the diameter of the interpores varies from 10 ⁇ m to 2 mm approximately.
  • the density of this expanded material with open porosity varies from 250 to 400 kg / m 3 and its absorption capacity, of water for example, can reach 175 g per 100 g of material.

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Abstract

L'invention concerne un aluminosilicate expansé monolithique partiellement cristallisé caractérisé en ce qu'il présente une double porosité ouverte lui conférant une forte capacité d'absorption des liquides, en particulier de l'eau, résultant de la mise en ÷uvre des étapes suivantes: mélange de verre broyé et de 0,5 % à 5 % en masse d'une nitrure à base d'aluminium; oxydation du nitrure par le verre, par chauffage pendant plus de 5 heures de la poudre précédemment obtenue à une température comprise entre la température de Littleton et la température de travail du verre, puis refroidissement et récupération de l'aluminosilicate. Application comme filtre et comme support de catalyseurs.

Description

ALUMINOSILICATE MONOLITΗIQJJE EXPANSE A DOUBLE POROSITE OUVERTE
La présente invention concerne un aluminosilicate expansé monolithique partiellement cristallisé présentant une double porosité ouverte, ainsi que ses applications comme supports poreux. La présente invention a eu pour but de mettre au point un nouveau matériau expansé présentant une bonne capacité d'absorption et de filtration de différents types de liquides tout en possédant une bonne résistance à la compression. Il était d'autre part très important que ce matériau présente une grande inertie chimique, soit léger, ininflammable et résistant à des températures élevées, notamment pour rendre possible son application comme support de catalyseurs.
L'art antérieur fait référence à des techniques de fabrication de mousses de verre expansé utilisant une méthode d'expansion de verre au moyen de carbonates qui provoquent par élévation de température, un dégagement de CO2. Dans la pratique, de tels matériaux ne donnaient cependant pas entièrement satisfaction, en particulier parce que de telles mousses de verre présentaient une grande sensibilité à l'humidité, attribuée à l'agent d'expansion employé.
En effet, les carbonates utilisés laissent subsister dans le matériau un résidu d'oxyde métallique qui s'hydrolyse in situ pour donner naissance à des lessives basiques nuisibles à la qualité, à la longévité et à l'inertie chimique du produit. En particulier de tels produits ne sauraient être utilisés en présence d'eau. Mais en tout état de cause ce matériau expansé présentait une porisité fermée. Le brevet français 2 578 828 a par ailleurs proposé un procédé de fabrication d'un aluminosilicate cristallisé expansé constituant un progrès technique important par rapport à la technique antérieure des verres expansés au carbonate. Ce dernier procédé conduit en effet à un matériau qui présente une grande inertie chimique et une bonne résistance à la compression et à la chaleur. Cependant, il s'agit d'un aluminosilicate à pores fermés qui ne possède donc aucun pouvoir d'absorption ou de filtration.
La présente invention concerne un aluminosilicate expansé monolithique partiellement cristallisé, caractérisé en ce qu'il présente une double porosité ouverte lui conférant une forte capacité d'absorption des liquides, en particulier de l'eau, résultant de la mise en oeuvre des étapes suivantes : mélange de verre broyé et de 0,5 % à 5 % en masse d'un nitrure à base d'Aluminium ; oxydation du nitrure par le verre, par chauffage pendant plus de 5 heures de la poudre précédemment obtenue à une température comprise entre la température de Littleton et la température de travail du verre, puis refroidissement et récupération de l'aluminosilicate. Dans le cadre de la présente invention, l'expression "double porosité ouverte" désigne généralement une structure expansée dans laquelle un premier type de pores ouverts de petite taille sont présents dans les parois de pores d'un second type, également ouverts, mais de taille plus importante.
Selon un mode de réalisation particulier de l'objet de la présente invention, les pores les plus petits présentent un diamètre moyen compris entre 15 et 30 μm et les pores les plus gros un diamètre moyen compris entre 200 et 350 μm. Pareille structure se trouve notamment illustrée par les dessins annexés représentant des vues au microscope électronique à balayage avec un grossissement de 20x pour la figure 1 et de 150x pour la figure 2, cette dernière faisant clairement apparaître la présence de pores de faible dimension dans les parois des pores de plus grande dimension.
Cette structure expansée particulière est obtenue par une réaction d'oxydation d'un nitrure à base d'aluminium par l'oxygène du verre selon la réaction :
3 Men+ + nN3- - 3 Me + n/2 N2 dans laquelle n est un entier compris entre 1 et 4 et Men+ est un métal oxydé entrant dans la composition du verre et qui peut être Fe3+, Mn2+,
Na+ ou K+ qui sont présents dans le verre sous la forme des oxydes Fe2θ3,
MnO, Na2θ, K2O. Cette réaction entraîne un dégagement d'azote créant ainsi une porosité ouverte telle que décrite précédemment. Le matériau selon l'invention présente une masse spécifique apparente comprise entre 150 et 500 kg/m.3. La valeur exacte de la masse spécifique obtenue est fonction de la nature du verre de départ utilisé et de la nature et qualité du nitrure à base d'Aluminium ajouté.
Le produit selon l'invention présente en outre une grande résistance aux températures élevées.
La résistance à la compression de ce matériau est comprise entre 6.106 pa et 7,5.106 Pa, pour une masse volumique comprise entre 300 et 400 kg/m3. Le coefficient de dilatation thermique de ce matériau mesuré entre
20° C et 500° C est égal à environ 10.10- 6 βK-l.
Le matériau selon l'invention présente une partie cristalline dont l'analyse par diffraction de RX a montré qu'elle se composait essentiellement de : Sj O2 sous forme de α quadratique cristobalite fiche ASTM n° 11 695
S} O2 sous forme de coesite fiche ASTM n° 14 654
Ca Sj O3 sous forme de wollastonite fiche ASTM n° 27-88
Le spectre de diffraction aux rayons X présente cependant ainsi un hallo caractéristique de la présence d'une phase vitreuse amorphe.
Le produit selon l'invention présente une excellente capacité d'absorption de différents liquides. En particulier, un aluminosilicate de 100 g sec pèsera 275 g une fois mouillé, c'est-à-dire qu'il possède une capacité d'absorption de l'eau d'environ 175 % (p/p). Le produit selon l'invention présente aussi une bonne capacité d'absorption d'autres liquides, comme par exemple des solvants organiques. La capacité d'absorption du cyclohexane est supérieure à 100% (p/p).
La structure particulière décrite ci-dessus du matériau selon l'invention, ainsi que ses propriétés physiques, lui confèrent un intérêt dans de nombreux domaines de l'industrie. On peut par exemple l'utiliser comme support poreux, comme support de catalyseur, comme support de produits chimiques que l'on veut faire diffuser lentement dans un milieu, par exemple un engrais dans le sol. Le matériau de l'invention peut aussi être utilisé comme absorbant, par exemple comme rétenteur d'eau permettant, selon les applications, soit de garder sec un sol ou une surface par exemple pour le drainage d'un terrain de golf en cas de pluie, soit au contraire de constituer une réserve d'humidité. On notera que ce genre d'application est possible grâce à la résistance à la compression de ce matériau.
Il pourra aussi être utilisé avantageusement comme substitut artificiel de la pierre ponce dans des domaines où la présence d'une porosité régulière serait plus intéressante, par exemple dans le procédé dit
"Stone-Wash" pour assurer le vieillissement et l'assouplissement des tissus comme la toile de "jean".
On pourra enfin l'utiliser comme garniture utilisable dans différentes méthodes chromatographiques ou pour la séparation quantitative de mélanges suivant la taille des particules, en particulier pour la séparation des polymères par la méthode de perméation de gel.
La bonne capacité d'absorption de l'aluminosilicate selon l'invention peut également être mise à profit, d'une part pour diminuer davantage la dimension des pores les plus petits, et d'autre part pour augmenter la surface spécifique du produit expansé. C'est ainsi que l'absorption de différents liquides, suspensions, émulsions, dispersions et solutions aqueuses ou organiques peut permettre de charger le produit avec différentes substances actives qui, après évaporation du véhicule liquide, laissent subsister des particules solides organiques ou minérales dont la nature est choisie en fonction de l'application particulière à laquelle est destiné le produit.
Lorsque l'aluminosilicate selon l'invention est destiné à servir de support de catalyseur, il peut être intéressant de lui faire absorber une substance minérale, par exemple de l'alumine, afin de modifier la porosité fine du produit par colmatage partiel des seuls pores de plus faible dimension. C'est ainsi que le produit selon l'invention peut être mis à tremper dans une suspension d'alumine finement divisée ou encore dans une solution de nitrate d'aluminium, puis soumis à une opération de chauffage qui va conduire au dépôt d'alumine sur les parois des pores de grande dimension.
On obtient ainsi un autre mode de réalisation conforme à l'invention, c'est-à-dire un aluminosilicate expansé monolithique partiellement cristallisé, toujours à double porosité ouverte, mais comportant par exemple un premier type de pores de diamètre moyen voisin de 100 A et un second type de pores de diamètre moyen compris entre 200 et 350 μm. Pour ce type de produit on observe de façon concomitante une élévation notable de la surface spécifique.
De façon avantageuse, le matériau de la présente invention est obtenu en produisant le mélange initial de verre broyé et de nitrure à base d'aluminium par cobroyage de ces deux constituants.
Dans la pratique, on utilisera par exemple un verre industriel, notamment tous types de verres de récupération. Cependant, dans le cadre de la présente invention, il est bien entendu que l'expression "verre broyé" désigne un mélange à base de verre plus ou moins pur, c'est-à-dire un mélange fusible vitrifiable pouvant contenir des impuretés très diverses, par exemple celles rencontrées dans la composition des mâchefers d'incinérateurs d'ordures ménagères.
Conformément à la présente invention, ce mélange de verre broyé et de nitrure à base d'aluminium doit être porté à une température comprise entre la température de Littleton et la température de travail du mélange vitrifiable.
La température de travail du verre correspond à une température où il peut être étiré, c'est-à-dire une température où le verre présente une viscosité d'environ 104 Poises, correspondant par exemple pour un verre de nature silico-sodo-calcique industriel à une température légèrement inférieure à 1000°C.
La température de Littleton du verre, désigne la température à laquelle le verre est susceptible de ramolissement permettant notamment son soufflage, ce qui correspond à une viscosité de l'ordre de 107 à 108 Poises, ce qui est obtenu dans le cas d'un verre silico-sodo-calcique industriel à une température de l'ordre de 750°C.
Pour la détermination précise de ces températures, on se reportera par exemple à l'ouvrage de J. ZARZYCKY intitulé "Les Verres et l'Etat Vitreux", édité chez MASSON. Comme indiqué précédemment, le mélange initial est avantageusement obtenu par cobroyage du verre et du nitrure à base d'aluminium. Le cobroyage favorise une bonne homogénéisation du mélange de particules de verre et de nitrure à base d'aluminium. Le produit fini expansé présente également une meilleure homogénéité, notamment une plus grande régularité dans la distribution des pores dans la masse du produit expansé, tout comme d'ailleurs dans la dimension des deux types de pores. Le nitrure à base d'Aluminium sera de préférence du nitrure d'aluminium (AIN) et son pourcentage massique dans le mélange sera de préférence voisin de 1,75 %.
Le cobroyage sera effectué jusqu'à obtenir une granulométrie moyenne inférieure à environ 50 μm.
En fonction de la nature précise du verre utilisé et donc notamment de sa teneur en diverses impuretés additionnelles, tout comme en fonction du degré d'expansion recherché, il peut être avantageux d'ajouter au mélange de verre et de nitrure à base d'aluminium un oxyde de métal de transition, par exemple Fe?θ3. L'ajout de cet oxyde, qui permet donc de diminuer la viscosité du mélange et de favoriser son expansion, est effectué à raison de 0,2 à 20% en masse, de préférence de 0,5 à 5% en masse.
A titre indicatif, l'ajout de Fe2θ3 à raison de 2,5% en masse à un mélange de verre industriel silico-sodo-calcique traditionnel et de 1% en masse de nitrure à base d'aluminium, conduit à un aluminosilicate présentant un premier type de pores d'un diamètre moyen de 10 μm à 1 mm et un deuxième type de pores d'un diamètre moyen de 1 à 5 mm.
D'autres caractéristiques et avantages du produit et du procédé, objets de la présente invention apparaîtront à la lecture de l'exemple de mise en oeuvre suivant donné à simple titre d'illustration. Exemple 1 : Etape 1 : préparation de la poudre
On effectue le cobroyage de 10 kg de verre industriel et de 200 g de nitrure d'aluminium pendant 4 heures dans un broyeur à boulets. Etape 2 : préparation de l'aluminosilicate
350 g de la poudre précédemment obtenue sont chauffés à environ 780°C pendant une durée de l'ordre de 16 heures.
Après refroidissement, on obtient un aluminosilicate de structure expansée à double porosité régulière conforme à celle observée sur les figures 1 et 2 annexées. Exemple 2 : Etape 1 : préparation de la poudre
On effectue le cobroyage de 10 kg de verre industriel, de 100 g de niture d'aluminium et de 250 g d'oxyde de fer pendant 4 heures dans un broyeur à boulets. Etape 2 : préparation du matériau expansé
350 g de la poudre précédemment obtenue sont chauffés à environ 820°C pendant trois heures, puis à 980°C pendant une heure.
Après refroidissement, on obtient un aluminosilicate de couleur verte présentant une double porosité. Le diamètre des premiers pores varie de 1 à 6 mm et le diamètre des interpores varie de 10 μm à 2 mm environ.
La masse volumique de ce matériau expansé à porosité ouverte évolue de 250 à 400 kg/m 3 et sa capacité d'absorption, d'eau par exemple, peut atteindre 175 g pour 100 g de matériau.

Claims

REVENDICATIONS
1. Aluminosilicate expansé monolithique partiellement cristallisé, caractérisé en ce qu'il présente une double porosité ouverte lui conférant une forte capacité d'absorption des liquides, en particulier de l'eau, résultant de la mise en oeuvre des étapes suivantes : mélange de verre broyé et de 0,5 % à 5 % en masse d'un nitrure à base d'Aluminium ; oxydation du nitrure par le verre, par chauffage pendant plus de 5 heures de la poudre précédemment obtenue à une température comprise entre la température de Littleton et la température de travail du verre, puis refroidissement et récupération de l'aluminosilicate.
2. Aluminosilicate selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange initial est obtenu par cobroyage de verre et du nitrure à base d'aluminium.
3. Aluminosilicate selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le nitrure à base d'aluminium est du nitrure d'aluminium (AIN).
4. Aluminosilicate selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on ajoute au mélange de verre broyé et de nitrure à base d'aluminium un oxyde de métal de transition, en particulier Fe203, a une proportion de 0,2 à 20% en masse, de préférence de 0,5 à 5% en masse.
5. Aluminosilicate selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la quantité de nitrure d'aluminium dans le mélange est d'environ 1,75 % en masse.
6. Aluminosilicate selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le cobroyage est effectué jusqu'à obtenir une poudre de granulométrie moyenne inférieure à 50 μm.
7. Aluminosilicate selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la température de chauffage est comprise entre 750° C et 1000° C.
8. Aluminosilicate selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que sa partie cristalline se compose essentiellement de :
Sj 02 sous forme de α quadratique cristobalite fiche ASTM n° 11 695 Sj 02 sous forme de coesite fiche ASTM n° 14 654
Ca Si O3 sous forme de wollastonite fiche ASTM n° 27-88.
9. Aluminosilicate selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier type de pores a un diamètre moyen compris entre 15 et 30 μm et le second type de pores un diamètre moyen compris entre 200 et 350 μm.
10. Aluminosilicate selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier type de pores a un diamètre moyen de l'ordre de 100À et le second type de pores un diamètre moyen compris entre 200 et 350 μm.
11. Aluminosilicate selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier type de pores a un diamètre moyen de l'ordre de 10μm à 1 mm et le deuxième type de pores a un diamètre moyen de l'ordre de 1 à 5 mm.
12. Aluminosilicate selon l'une quelconque des revendications 1 à
11 , caractérisé en ce qu'il présente une masse spécifique de 150 à 500 kg/m3.
13. Aluminosilicate selon l'une quelconque des revendications 1 à
12, caractérisé en ce qu'il peut absorber une quantité d'eau d'environ 175% (p/p) par rapport au poids d'aluminosilicate sec.
14. Aluminosilicate selon l'une quelconque des revendications 1 à
13, caractérisé en ce qu'il présente un coefficient de dilatation thermique d'environ 10.10" 6 βK-ι.
15. Aluminosilicate selon l'une quelconque des revendications 1 à
14, caractérisé en ce qu'il présente une résistance à la compression comprise entre 6.106 Pa et 7,5.106 Pa, pour une masse volumique comprise entre 300 et 400 kg/m3.
16. Application de l'aluminosilicate selon les revendications 1 à 15, comme support poreux, filtre ou absorbant.
EP95923410A 1994-06-20 1995-06-19 Aluminosilicate monolithique expanse a double porosite ouverte Withdrawn EP0766652A1 (fr)

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