<Desc/Clms Page number 1>
" Isolateur éleotrique à haute résistanoe superfioielle et son procédé de fabrication ".
----------------------------------------------------------------
L'invention se rapporte aux isolateurs électriques en verre et en poroelaine émaillée et a pour objet d'améliorer leur résistanoe éleotrique superficielle appelée ci-après " résistanoe superfioielle " .
L'invention consiste à prévoir un isolateur dans lequel la surface du verre est entièrement ou partiellement imprégnée et oolorée par des composés du cuivre ou de l'argent ou par un mélange de ces derniers, la couche de verre colorée accusant à l'analyse une teneur moins élevée en aloalis que le verre non-coloré, et contenant du ouivre ou de l'argent ou bien du oui- vre 'et de l'argent provenant du ou des composés.
L'invention oonsiste également à traiter la surfaoe du verre, en entier ou en partie, par un composé du cuivre et/ou un composé de l'argent à une température élevée (par ex. à 600-750 C) afin de former une couche de verre teint , faisant corps avec la masse du verre) dans laquelle l'alcali est en partie rempla-
<Desc/Clms Page number 2>
cé par le cuivre et/ou d'argent du ou des oomposés.
Il est bien oonnu que les isolateurs en verre borosilioaté à faible dilatation possèdent une résistanoe superficielle plus élevée que les isolateurs fabriqués en verre à la chaux. Il/est connu en outre, que le prix de revient de la fabrication des isolateurs en verre de cette dernière espèce est inférieur à celui des isolateurs en verre borosilioaté à faible dilatation.
La présente invention permet d'augmenter fortement la résista.n- oe superfioielle d'un isolateur en verre à la chaux, ainsi que d'augmenter dans une certaine mesure la résistance superficielle déjà élevée d'un isolateur en verre borosilioaté à faible dila- tation. Les isolateurs traités conformément à la présente inven- tion possèdent une ooloration distinctive allant du jaune canari au rouge foncé en passant par le brun et,par oonséquent, peuvent être utilisés oomne isolateurs " indicateurs" pour marquer des circuits spéciaux d'une manière distinotive.
Pour permettre une meilleure compréhension de ltinvention, référence est faite au dessin ci-annexé dans lequel :
Fig. 1 est une vue en élévation avec une coupe partielle d'un isolateur en verre teinté conformément à l'invention, et
Fig. 2 est une vue en élévation aveo une coupe partielle d'un isolateur en poroelaine teinté selon l'invention.
Pour teindre les isolateurs, on peut employer soit le pro- d céé à la pâte, soit le procédé par immersion.
Le procédé à la pâte consiste à enduire ou asperger la sur- face de l'isolateur devant être teinté , d'une pâte ou boue fluide contenant du sulfure de cuivre et de l'ocre jaune fine- ment broyés dans l'eau, à faire subir à l'isolateur l'action du feu pendant environ 45 minutes jusqu'à une température d'en-
EMI2.1
8 viron 600 à 700 à recuire et refroidir l'isolateur et à enlever le résidu du oomposé oolorant. On peut employer différentes proportions dans la préparation de la pâte colo@@nte et, de préfé- renoe, utiliser un mélange comprenant environ 340 gr. de sulfure de ouivre et 540 gr. de d'ocré jaune. A la plaoe du sulfure de
<Desc/Clms Page number 3>
ouivre, on peut employer du sulfure d'argent ou bien un mélange de ces deux corps.
Si le composé oolorant contient uniquement du sulfure de auivre, l'isolateur teinté aura finalement la oou- leur jaune canari. Si l'on emploie du sulfure d'argent, soit seul, soit en combinaison avec du sulfure de ouivre, on obtient la oouleur d'ambre foncée. Une ooloration rouge peut être produite en obtenant d'abord la couleur jaune par du sulfure de cuivre seul, et en ohauffant ensuite l'isolateur dans un milieu réducteur, par ex. en le faisant passer à travers un four à reouire dans un récipient fermé contenant un agent réduoteur,tel que, par ex., de la glycérine , de l'urée, du paraformaldéhyde ou analogue. Si on le désire, le recuit peut être effectué pendant la.réduction.
Il est important que l'isolateur soit recuit après la teinture, étant donné que les isolateurs teintés, dans lesquels se manifestent de fortes tensions, ne possèdent pas une résistanoe superficielle aussi élevée que oelle des isolateurs teintés ayant subi un bon recuit.
Le procédé par immersion consiste à immerger l'isolateur pendant 1 ou 2 minutes dans un bain fondu contenant un sel de ouivre ou un sel d'argent ou bien les deux, à le retirer du bain et à le refroidir , à éliminer le résidu du sel colorant par lavage à l'aoide chlorhydrique concentré et à recuire l'isolateur. Dans ce cas aussi, le recuit est important pour la raison mentionnée plus haut. Si l'isolateur est en verre à la ohaux,il est préférable que la température du bain ne dépasse pas 625 C et que l'isolateur soit réchauffé préalablement à l'immersion.
Si l'isolateur est en verre borosilioaté à faible dilatation,la température du bain peut atteindre par ex..650 à 7500 C. et, lorsqu'il est très gros, l'isolateur est de préférence réohauffé au préalable. Pour la préparation du bain oolorant, il est préférable d'employer du chlorure cuivreux en raison de son prix relativement peu élevé et de sa faculté de fondre aux environs de 422 C; cependant, d'autres sels de ouivre dont le point de
<Desc/Clms Page number 4>
fusion est suffisamment bas, telsque par ex. le chlorure ouivrique, peuvent également être employés. Parmi les sels d'argent, il oonvient de donner préférence au ohlorure d'argent, bien que d'autres sels de ce métal possédant un point de fusion suffisamment bas, puissent aussi être utilisés.
En raison du août des sels d'argent, il est préférable d'employer un mélange de sels d'argent et de cuivre, si l'on désire obtenir la coloration ambrée caractéristique de l'argent. Un bain composé de 80 parties de chlorure ouivreux et de 20 parties de chlorure d'argent donnera une bonne ooloration ambrée. Les verres non-borosilioa- tés, tels que les verres à la ohaux, ne se oolorent pas aussi rapidement que les verres borosilioatés, mais ils peuvent néanmoins prendre une coloration satisfaisante si le bain renferme un sulfure. Par conséquent, dans le cas d'un isolateur en verre à la ohaux, il y a lieu d'ajouter au bain fondu au moinls 5 % d'un sulfure tel que le sulfure de cuivre, qui s'y dissout facilement.
De même que dans le procédé à la pâte, le procédé par immersion produira une coloration jaune si le bain ne contint qu'un sel de ouivre, et donnera une.coloration ambrée si le bain renferme, soit uniquement un sel d'argent, soit un mélange de sels de oui vre et d'argent.
Pour obtenir une ooloration rouge, on traite lisolateur dans un bain fondu de sel de ouivre pour provoquer la ooloration jaune et ensuite, après que le sel résiduel a été éliminé par lavage à l'acide chlorhydrique, on chauffe l'isolateur dans un milieu réducteur, par ex., en le faisant passer par un four 'à recuire dans un réoipient fermé oontenant un @!gent réducteur, de préférence, du paraformaldéhyde . Le recuit peut être réalisé pendant la réduction en chauffant jusqu'à la température néoessai- re et en refroidissant d'une manière @ appropriée. Dans le cas des isolateurs en verre borosilioaté à faible dilatation,la réduction donne directement une couleur rubioonde.
Si l'isolateur est en verre. sodico-oaloique, la réduotion provoque une
<Desc/Clms Page number 5>
coloration noire et oelle-oi devient rubiconde si l'isolateur subit un nouveau réohauffage dans un milieu oxydant,par ex., par un simple passage dans un four à recuire. Différentes nuances de rouge peuvent être obtenues en faisant varier le degré de réduction. La coloration rouge maximum est obtenue, par ex., en employant 20 gr. de paraformaldéhyde dans un récipient d'environ 60 co. de capacité. Des nuances plus claires peuvent être obtenues en raccourcissant la durée ou en abaissant la température de l'immersion et, aussi, en employant des quantités moindres d'un agent réducteur ou bien en utilisant un agent réducteur plus faible, tel que par ex. l'urée.
Les conditions nécessaires pour obtenir une nuance désirée sont rapidement déterminées par la pratique.
Il a été trouvé qu'à la température de 41 C. et en présence d'une humidité relative d'environ 100 %, la résistanae superfioielle des isolateurs{en verre à la ohaux traités conformément a@ @ l'ànvention est augmentée de plus de 1000 fois et celle des isolateurs en verre borosilioaté à faible dilatation est augmentée de plusieurs centaines de fois. Les isolateurs fabriqués oonformément à l'invention sont oolorés dans une très mince couche superfioielle et cette oouhhe colorée accuse à l'analyse une moindre teneur en alcali que la portion non-teintée du verre et contient en outre du .cuivre et/ou de l'argent provenant du sel colorant. On suppose qu'il se produit une permutation entre des atomes de cuivre ou d'argent et l'aloali du verre .
La résistance superficielle de l'isolateur traité est dans une certaine mesure fonction de la couleur et elle sera légèrement plus élevée si la couleur rouge est prononcée. Quoi qu'il en soit, la série relativement étendue des couleurs pouvant être obtenues par le procédé selon l'invention et leur résistance aux agents atmosphériques ou à l'abrasion, rend l'isolateur particu- lièrement propre à jouer le rôle d'isolateur " indicateur.
L'expérience a montré que la résistance superficielle d'un
<Desc/Clms Page number 6>
isolateur ordinaire diminue avec l'accroissement de l'humidité relative, mais il a été constaté que la résistance superficiel- le de l'isolateur selon la présente inventinn ne décroît pas au- tant que celle d'un isolateur ordinaire. Ainsi, par ex.,les mesures comparatives effectuées sur deux isolateurs de cette es- pèoe en verre borosilioaté, montrèrent que le rapport susmen- tionné est de 40 : 1 lorsque l'humidité relative est de 65 %, de 141 : 1pour une humidité relative de 85 % et de 398 : 1 pour une hunidité relative de 96 %.
L'invention est également applicable aux isolateurs en por- aelaine,- à condition que la poroelaine soit émaillée avec un verre oontenant de l'alcali et dont le coefficient de dilatation est assez rapproché de celui de la porcelaine pour éviter le ora- quelage pendant le chauffage au cours du prooessus de oolora- tion.
REVENDICATIONS.
------------------
1) Un isolateur en verre ou en porcelaine à surfaoe émail- lée, dans le quel la surface du verre est entièrement ou partiel- lement imprégnée et colorée par des composés du cuivre ou de l'ar- gent ou par un mélange de ces composés , la couche de verre oolo- ré accusant à l'analyse une teneur moindre en alcali que le verre non-coloré, et contenant du cuivre ou de l'argent ou bien ces deux éléments provenant du ou des composés.
2) Un procédé de fabrication d'isolateurs en verre ou en porcelaine émaillée possédant une haute résistance électrique su- perficielle caractérisé par un traitement de la surfaoe de verre par un composé du ouivre et/ou un composé de l'argent à une tempé- rature élevée (par ex. à 600 à 750 C) afin de former une couche de verre coloré, faisant corps avec la masse da verre, dans laquelle l'aloali est en partie remplacé par le ouivre et/ou l'ar- gent du ou des composés.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.