BE568748A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne une matière .composite, et en particu- lier une matière composite dont un composant est un métal noble. 



   Les métaux nobles, comprenant les métaux des groupes, du platine, 1' or, l'argent et leurs alliages sont essentiellement résistants à l'oxydation et à la corrosion sous des températures élevées, par exemple des températures dépas- sant environ 900 C. 



   Cependant, pour   beauooup   d'applications, spécialement pour des   appli-   cations à haute température où les métaux nobles sont très souhaitables, parti- culièrement les métaux du groupe du platine, l'utilisation de ces métaux est très coûteuse et on les remplace souvent par les métaux communs ouppar leurs alliages plus économiques mais sensiblement inférieurs. Dans certaines applications, le- remplacement'des métaux nobles par des métaux communs n'est pas possible et aucun compromis ne peut être réalisé par économie. 



   Pour des applications à des températures moins élevées, par exemple des températures inférieures à 900 C, les métaux nobles peuvent être pourvus d'un support en métaux communs ou en un'alliage de métaux communs, mats ces matières composites ne se prêtent pas d'elles-mêmes à des applications à haute température parce que, lorsque   des.métaux     communs'sont.doublas de   métaux nobles et utilisés sous des températures élevées, une interdiffusion des métaux se produit qui af- fecte les métaux nobles et leur est préjudiciable.

   Par exemple, dans le cas de creusets, de dispositifs d'alimentation de verre 'en fusion, notamment des buse- lures pour traiter du verre, des conduites destinées à des agents très corrosifs à haute température, etc., il n'est pas souhaitable d'utiliser des métaux nobles doublant des métaux communs parce que l'interdiffusion des métaux amène une dé- terioration substantielle des métaux nobles qui soumet l'agent en contact avec les métaux composites à une contamination, par exemple la contamination de verre en fusion par un métal commun qui diffuse à travers la couche de métal noble; de même, la vie utile de la couche de métal noble est sensiblement limitée.

   S'il n'y avait pas les'inconvénients précités, la stratification d'un métal noble sur un métal commun, par exemple du platine sur   du.{..nickel,   permet une économie   consi-   dérable du fait que le support en nickel permet d'utiliser du platine en une épaisseur qui n'est qu'une fraction de celle habituellement utilisée. L'utilisa- tion de platine seul,en dessous d'une épaisseur critique, ne donne pas une ri- gidité suffisante pour empêcher une déformation dans certaines applications. 



  Cette particularité s'applique aux métaux nobles en général. 



   La présente invention a pour but de procurer : une matière composite dont un composant soit un métal noble; une matière composite comprenant plusieurs couches métalliques dont une au moins soit une Couche de métal noble; une matière composite qui permette une utilisation économique des métaux nobles spécialement pour une application à haute température. 



   D'autres buts et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après avec référence aux   dessinsannexés,   dans lesquels: la Fige 1 est une vue en perspective d'une matière composite suivant la présente invention; la Fige 2 est une coupe d'un creuset suivant l'invention; la Fige 3 est une coupe d'un récipient destiné à une substance en fusion à haute température; la Fig. 4 est une vue fragmentaire à plus grande échelle de la Fig. 



  3; et, la Fige 5 est uevue en perspective d'une 'conduite pour des matières fluides à haute température. 

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   La présente invention concerne une matière composite comprenant une couche de métal noble et une couche de métal commun entre lesquelles est placée une couche   d'arrêt,   ou plusieurs couches de métaux nobles séparées par une couche d'arrêt ce qui réduit fortement ou élimine l'interdiffusion des couches de métaux grâce à la couche d'arrêt et permet de prévoir le métal   noble   en une couche plus mince qu'il n'était possible jusqu'à présent tout en conservant une rigidité suffi- sante grâce à la couche de support en métal commun ou en un autre métal. 



   Sur la Fig. 1, la matière composite comprend une couche 1 de métal noble tel qu'un métal du groupe du platine,par exemple le platine, l'or ou l'argent, y compris les alliages de ces métaux nobles, et une couche de métal commun 2 telle qu'une couche de nickel, laiton, acier inoxydable, inconel, etc., une couche d'ar- rêt 3 étant prévue entre ces couches. De façon spécifique, la couche d'arrêt se com- pose d'un oxyde réfractaire à l'état fondu, cet oxyde réfractaire étant de préfé- rence choisi dans le groupe composé d'alumine et de zircone fondus, et en substan- ce exempt de composés de silicium.

   Par l'expression   "en   substance exempt de composé de silicium",on entend que l'oxyde réfractaire appliqué à l'état fondu contient moins d'1% de composés de silicium, par exemple de silice, l'oxyde préféré cons- tituant au moins   99%   en poids de la composition d'oxyde totale. Par exemple, les oxydes efficaces sont entre autres les oxydes réfractaires fusibles d'aluminium et de zirconium avec ou sans un mélange   d'oxydes   supplémentaires tels que du CaO et du SiO2 en une quantité inférieure à 1% en poids de l'oxyde composite.

   D' autres oxydes réfractaires fusibles ayant les propriétés réfractaires de l'alumi- ne et du zircone peuvent également être utilisés spécialement dans le cas d'une matière composite comprenant une couche d'or ou d'argent ou des alliages de ces métaux, et ces oxydes peuvent contenir une quantité de composés de silicium dépas- sant 1%, mais dans le cas des métaux du groupe du platine, l'oxyde réfractaire contient moins de 1   %   de composés de silicium par suite de l'affinité par exemple, du platine pour le   siliéium.   Les oxydes de silicium se réduisent au moins partiellement en présence de platine à des températures élevées ce qui a pour effet que le silicium s'allie au platine et abaisse le point de fusion de ce dernier. 



     Lorsqu'on   applique la couche d'oxyde d'arrêt, on rend de préférence rugueuse une surface d'une des couches 1 et 2 avant de les assembler par'exemple en la sablant et on pulvérise de l'oxyde en fusion sous un gaz sous pression sur la surface rugueuseo Par exemple, on fait passer de l'oxyde pulvérulent tel que l'alumine pulvérulente'dans une flamme d'oxyacétylène ou   d'oxyhydrogène   qui la fait fondre et on dépose l'oxyde en fusion par pulvérisation sur la surface ru- gueuse du métal.

   La pulvérisation se fait de préférence sous une pression suffi- sante pour produire un choc substantiel de l'oxyde en fusion contre le métal pendant   l'application.,   En   l'abscence   d'une surface métallique rugueuse, le revête- ment adhère moins au métal et n'assure pas l'obtention d'un revêtement solide sou- haitable ou d'une fixation mécanique suffisante de l'oxyde solidifié à la-surface métallique pour donner un joint solide. 



   Dans une matière suivant la Fig. 1, la couche en métal noble 1, sup- portée par la couche 2, peut être fabriquée sous forme d'une mince couche de mé- tal noble dont l'épaisseur peut être de l'ordre d'une t8le et qui est efficacement protégée contre une interdiffusion avec la couche 2 par la couche d'oxyde réfrac- taire 3. Cependant, on peut utiliser des couches de métaux nobles et des couches de métaux communs de n'importe quelle épaisseur voulue.

   Par exemple, les couches de métaux peuvent avoir une épaisseur comprise entre 0,01 et 0,5 pouce (0,25 et 12,7   mm)   De façon plus   spécifique,   la matière composite peut comprendre une couche de métal noble de 0,02 pouce d'épaisseur (0,5 mm), une couche d'oxyde 0,01 pou- ce d'épaisseur (0,25 mm) et une couche de métal commun de 0,02 pouce d'épaisseur (0,5   mm) .   



   La Fig. 2 est une coupe d'un creuset en matière composite de la pré- sente invention. Le creuset 4 est avantageusement fabriqué en façonnant en forme 

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 de cuvette 5 une garniture mince en un métal noble ainsi qu'un autre   élément-de   foi me semblable en un métal commun 6 dimensionné de façon à recevoir la garniture   5   en ne lui laissant que très peu de jeu.

   Après avoir façonné les deux cuvettes 5 et 6. on sable par exemple la surface extérieure de la cuvette intérieure 5 ou la surface intérieure de la cuvette extérieure   6  ou les deux de façon à la ou les rendre   rugueuses,   et on enduit une ou les deux cuvettes de l'oxyde fondu de la façon décrite avec référence à la Fig. 1.  Après   cette   opération,   on emboîte étroitement les deux cuvettes l'une dans l'autre. 



   Les Figs. 3 et 4 représentent la matière de l'invention sous forme d'un récipient destiné à des substances à haute température,   comme   du verre en fu- sion. Le récipient comprend de préférence un pot 7 placé dans une masse réfractai- re 89 par exemple une masse de céramique,façonnée de façon à recevoir le pot 7. Le pot 7 est en matière conforme à l'invention, et comprend de préférence une garniture mince 9 en platine emboîtée dans un organe de support de forme sembla- ble 10 en nickel, une couche d'arrêt en oxyde fondu 11 étant placée entre ces deux éléments et une couche 12 d'oxyde fondu étant prévue sur le support en nickel 10 entre la masse de céramique 8 et ce support 10. 



   Les couches   d'oxyde   fondu 11 et 12 sont rapportées de la façon décri- te avec référence à la Fig. 3. 



   La Fige 5 représente une variante de l'invention dans laquelle la matière composite se présente sous forme d'un tuyau ou d'un tube composé de plu- sieurs tubes ou tuyaux concentriques séparés par une couche d'oxyde réfractaire 15. La surface extérieure de la garniture en métal noble 14. par exemple une garniture composée d'or ou d'argent ou d'alliages de ces métaux est d'abord rendue rugueuse et cette surface est pourvue d'un revêtement d'oxyde de la façon décrite avec,référence aux Figs. 2 et 3.

   Ensuite, le tube en métal commun 13 est placé sur le tube revêtu 14 par -télescopage ou autrement de façon à former un tuyau ou tube composite.   @   
L'invention a été décrite en particulier comme une combinaison en   mé-   taux nobles et en métaux communs séparés par la couche d'oxyde, mais elle couvre cependant le montage de plusieurs couches de métaux nobles sous forme de cuvettes, tubes,   etc.,   séparées par la couche fondue. Par exemple, les couches 2, 6 et 10 peuvent être des couches de métaux nobles ou de métaux communset les couches de métaux nobles constituant la matière composite peuvent être soit de composi- tion identique, soit une combinaison de différents métaux nobles ou d'alliages de ces métaux. 



   Quoique l'invention ait été décrite de façon détaillée, il est clair qu'elle n'est pas limitée à cette description mais que de nombreux changements et modifications peuvent y être apportés sans sortir de son cadre. 



   R E V E N D I C A T I 0 N S. 



   1. Matière composite, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs couches de métaux séparées par une couche d'arrêt, la couche   d'arrêt   étant une couche d'oxyde réfraotaire fondu.

Claims (1)

1. 2.- Matière composite caractérisé en ce qu'elle comprend plusieurs couches de métaux, dont une au moins est une couche de métal noble, une couche d'arrêt entre ces couches, la couche d'arrêt étant une couche d'oxyde réfractair re fondu. ' 3.- Matière composite suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'une des couches est une couche de métal commun.

   4.- Matière composite suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la couche réfractaire est un oxyde fondu choisi parmi le groupe composé d'alu- mine et de zircone. <Desc/Clms Page number 4>

   5.- Matière composite caractérisée en ce qu'elle comprend une couche composée d'au moins un métal choisi parmi le groupe composé de l'or, de l'argent, et des métaux du groupe du platine, une couche de métal commun, et une couche d' oxyde réfractaire entre les deux premières.

   6.- Matière composite, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de platine et une couche de nickel séparée de la première par une couche d'oxyde réfractaire fondu.

   7.- Matière composite suivant la revendication 6, caractérisée en ce que cette couche d'oxyde réfractaire fondu contient au moins 99% d'alumine.

   8.- Matière composite, y caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de métal noble;, une couche d'oxyde réfractaire, fondu entre ces couches, et une cou- che d'oxyde réfractaire fondu sur la couche de métal commun.

   9.- Creuset en matière composite, caractérisé en ce qu'il comprend une couche intérieure dé métal noble, une couche extérieure de métal commun, et une couche d'oxyde réfractaire fondu entre les deux*? 10.- Tube composite, caractérisé en ce qu'il comprend un tube exté- rieur en métal commun, un tube intérieur en métal noble, et une couche d'oxyde réfractaire fondu entre les deux.

   11.- Récipient pour manipuler du verre, spécialement pour transporter du verre en fusion, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs organes en forme de cuvette emboîtés l'un dans l'autre en matière composite suivant la revendi- cation 1, l'organe intérieur étant en platine, l'organe extérieur en un métal commun, un oxyde réfractaire fondu entre ces organes, un support creux réfrac- taire façonné de façon à recevoir ces organes emboîtés, et un oxyde réfractaire fondu entre l'organe extérieur et le support réfractaire.