CH179725A - Procédé de fabrication d'objets d'une haute teneur en silice et objet obtenu selon ledit procédé. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'objets d'une haute teneur en silice et objet obtenu  selon ledit procédé.    La présente invention se rapporte à un  procédé de fabrication d'articles d'une forte  teneur en silice et d'une faible teneur en al  cali et en oxyde de bore.  



  Ce procédé est caractérisé par la forma  tion d'objets à partir d'un verre fondu conte  nant de la silice, de l'oxyde de bore et un  oxyde de métal alcalin et de composition  telle que par traitement thermique il puisse  être séparé en deux phases, dont l'une est in  soluble dans des acides autres que l'acide  fluorhydrique et l'autre, soluble, par la. trans  formation à chaud du verre de ces objets, de  façon à. former les deux dites phases, et par  le fait de soumettre les objets ainsi obtenus à  un traitement d'extraction par un solvant qui  dissout au moins partiellement la phase so  luble.  



  L'invention se rapporte aussi à un objet  obtenu selon ledit procédé, cet objet étant ca  ractérisé en ce qu'au moins ses couches exté  rieures ont une teneur en silice de plus de    94% et en oxyde de métal alcalin de moins  de     1%.     



  L'invention est basée sur la découverte  faite par l'inventeur que les compositions de  verre dans une certaine région du système  ternaire     R;;O-B_03-SiO,    R étant du sodium,  potassium ou lithium, se sépareront en deux  phases par suite d'un certain traitement par  la chaleur décrit ci-après,     cette    séparation  étant généralement mise en évidence par  l'apparition dans le verre     d'une    légère opa  lescence bleuâtre; l'une des phases formées  est très riche en silice, phase insoluble dans  les acides autres que l'acide fluorhydrique et  désignée dans la suite sous l'appellation de  phase insoluble, l'autre phase étant très riche  en alcali et oxyde de bore, cette phase étant  indiquée comme la phase soluble;

   la phase  soluble est soluble dans les acides et peut être  'séparée par lessivage de la phase insoluble,  laissant celle-ci sous la forme d'une structure  cellulaire rigide qui maintient la forme ini-           tiale    du verre et qui est perméable à l'eau,  un lessivage ou lavage ultérieur dans l'eau  pure purifiant davantage la phase insoluble.  L'objet ainsi obtenu, consistant en la phase  insoluble, à forte teneur de silice, peut être  chauffé lentement pour le déshydrater, pour  être ultérieurement vitrifié à nouveau par  chauffage à 900   C ou au-dessus, donnant un  objet homogène et transparent dont la com  position est     d'environ    5 %     B2Oa,   <B>0,5%</B>     R20,     et le complément, de la silice.  



  Pour réaliser l'invention, on peut procé  der comme suit: On choisit un verre appro  prié au but, par exemple de la composition  de<B>75%</B>     SiO2,    5 %     Na2O    et 20%     B03.    Le  verre     choisi    est fondu de la façon habituelle,  de préférence dans un four-réservoir, pour  permettre la production d'une fonte aussi ho  mogène que possible, l'objet étant ensuite fa  briqué de la façon habituelle pour obtenir,  par exemple, des articles, tel que des gobelets,  des bouteilles, des tubes, des plats, des  feuilles et autres similaires.  



  Le verre est ensuite soumis à un traite  ment thermique, lequel dépendra, jusqu'à un  certain point, de la composition choisie, mais  qui, pour la composition indiquée ci-dessus,  comprend de préférence le chauffage du  verre pendant trois jours à une température  de 525   C. On peut     pratiquement    obtenir le  même résultat en chauffant moins longtemps  à une température plus élevée, par exemple  à 600   C pendant quelques heures, ou,  aussi, en chauffant plus longtemps à. une  température plus faible.

   Le choix du traite  ment thermique dépendra également de la  rapidité avec laquelle     l'article    original s'est  refroidi pendant la fabrication, les meilleurs  résultats, avec le moins de casse ultérieure,  étant obtenus par un traitement thermique  à 600   C jusqu'à 650   C pour une durée de  deux heures ou moins (l'épaisseur des parois  des objets étant de 4 à 6 mm), alors que pour  des objets minces, ces résultats sont obtenus  en chauffant à environ 525   C pendant quel  ques jours. Le chauffage de traitement, bien  effectué, aura pour résultat de séparer le  verre plus ou moins complètement en deux    phases distinctes, dont l'une est très riche en  oxyde de bore et alcali et est soluble dans les  acides et l'autre est très riche en silice et est  insoluble dans les acides, comme indiqué pré  cédemment.

   A ce point du procédé, le verre  peut être caractérisé par une opalescence  bleuâtre plus ou moins prononcée due à la sé  paration des phases.  



  Après que le verre a été traité à chaud et  trempé, on le plonge dans un bain acide  formé de préférence d'acide chlorhydrique       trinormal    ou d'acide sulfurique     penta    normal,  le bain étant maintenu à une température  d'environ 98   C. Le traitement par les  acides a également été effectué à la tempé  rature ambiante et à des températures et pres  sions obtenues dans une autoclave. Le verre  est maintenu plongé dans le bain pendant  un temps qui dépend de la température du  bain et de l'épaisseur du verre à lessiver.

   A  une température de 98          C, cette durée sera  d'un jour environ pour chaque millimètre  d'épaisseur de verre,     c'est-à-dire    un objet de  2 mm d'épaisseur nécessitera deux jours en  viron d'immersion pour qu'il y ait une péné  tration complète de l'acide, mais une immer  sion plus prolongée ne sera pas nuisible. Le  traitement par les acides bien     effectué    pro  duira une dissolution complète de la phase so  luble. A l'achèvement de ce degré clans le  procédé, les objets sont plus sensibles au choc  thermique qu'avant et il faut avoir soin d'é  viter des brusques changements de tempéra  ture.  



  Au lieu d'éliminer complètement par les  sivage la phase soluble, il peut être bon, pour  certains buts, d'effectuer le lavage à. l'acide  jusqu'à une certaine profondeur, en laissant  intacte la partie interne du verre. Dans ce  cas, le lessivage à l'acide est arrêté lorsque  la profondeur désirée est atteinte, condition  dont on peut se rendre rapidement compte  par un examen du bord de l'objet. Dans les  objets ainsi traités, il y a tendance à la  rupture pendant les opérations successives de  déshydratation et de vitrification, en raison  des efforts établis entre la couche extérieure           lessivée    ou hydratée et la partie intérieure  inchangée pendant le chauffage, mais, néan  moins, le lessivage ou la vitrification par  tielle a été réalisée avec succès avec des ob  jets en forme de petites plaques.  



  Après le traitement à l'acide, le verre est  lavé pour éliminer toutes les traces de la  phase soluble ainsi que les impuretés solubles,  telles que le fer, qui ont subi l'action de     l'a-          eide.    Le lavage peut être achevé en immer  geant le verre pendant dix à douze heures  dans de l'eau courante pure, de façon à expo  ser toutes les parties lessivées du verre à l'ac  tion de l'eau. On pense que l'élimination de  la phase soluble laisse la phase     silicieuse     sous la forme d'une structure rigide, poreuse,  analogue au gel. La structure maintient la  forme originale de l'objet et celui-ci peut être  manié sans casser, mais absorbe facilement  la graisse et autres substances étrangères sus  ceptibles de laisser des traces sur l'article  fini.

   Il est préférable d'éviter toute manuten  tion de l'objet avec les mains nues pendant  toute la durée du procédé.  



       Après    le lessivage et le lavage de l'objet,  on peut soumettre celui-ci à un traitement       thermique    de vitrification pour le déshydra  ter et convertir sa structure cellulaire en un  état vitreux, non poreux. Pendant la déshy  dratation, l'objet devient blanc ou opalescent,  mais présente une transparence dés que la  température monte à environ 900   C. Lors  que cette transparence est complète, la     vitri-          fica.tibn    est terminée. Il faut appliquer la  chaleur avec une lenteur suffisante les pre  mières centaines de degrés, afin de ne pas  briser l'objet par une trop brusque     élimina-          lion    de l'eau.

   La température est portée à un  maximum de 900 à<B>1000</B>   C, à laquelle elle  est maintenue     pendant    une courte durée. On  peut utiliser des températures plus élevées à  condition de supporter l'objet sur un moule  pour empêcher sa déformation. L'objet vitri  fié peut alors être rapidement refroidi, même  par la trempe dans l'eau froide, puisqu'il est  maintenant composé de silice vitreuse pres  que pure et contient seulement environ 5 %  de     B_0@    et environ 0,5 % de     Na2O.    II se pro-    duit un rétrécissement final de volume, le  quel, dans le cas du verre de la composition  indiquée ci-dessus, est d'environ 20%.  



  On peut, si l'on désire, supprimer l'étape  suivante de     revitrification,    en gardant à l'ob  jet une structure poreuse utilisable pour cer  tains buts, tels que des membranes     semi-          perméables,    des supports de catalyseurs, et  autres similaires. Cette structure poreuse est  invisible même sous le microscope et l'objet  garde l'apparence d'un objet en verre ordi  naire.  



  Pendant la fabrication initiale de l'objet  à partir de la composition de verre originale,  il se produit une certaine     volatilisation     d'oxyde de bore et d'alcali. Ceci donne nais  sance à une couche superficielle d'une com  position légèrement différente qui est moins  susceptible de subir le traitement décrit     ci-          dessus.    Cette couche mince peut agir comme  une couche protectrice et empêcher la réaction  dans le bain acide, mais elle peut être élimi  née en soumettant l'objet à un traitement à  l'acide de courte durée, qui consiste à trem  per ledit objet dans une solution diluée  d'acide fluorhydrique. Ce traitement peut  être effectué soit avant, soit après le chauf  fage.

   Le produit final présentera un aspect  meilleur lorsque le traitement à l'acide pré  cède le traitement thermique, mais parfois,  le traitement thermique lui-même pro  duit la volatilisation à la surface et la forma  tion d'une pellicule protectrice nuisible. Dans  ce cas toutefois il suffit d'appliquer un trai  tement à l'acide plus faible pour enlever la  couche, étant donné que celle-ci est générale  ment plus mince que celle qui se forme aux  températures plus élevées, pendant la fabri  cation initiale de l'objet. La volatilisation qui  tend à se produire pendant le traitement ther  mique, peut être empêchée en maintenant  dans l'atmosphère de la chambre de chauf  fage une concentration appropriée de vapeurs  d'oxyde de bore et d'oxyde alcalin.

   Cette mé  thode peut toutefois avoir comme, résultat  la formation d'une pellicule de protection par  addition de ces constituants à la couche su  perficielle.      Les oxydes tels que les oxydes de fer et  de cobalt se concentrent principalement,  ainsi qu'on l'a constaté, dans la phase soluble  pendant le traitement thermique et la sépa  ration des phases qui a lieu. Ces oxydes sont  donc pratiquement complètement éliminés  pendant l'opération de lessivage à l'acide. Par  conséquent, les verres convenables traités  suivant le procédé faisant l'objet de l'inven  tion possèdent un degré de transmission élevé  pour les radiations ultraviolettes, même  lorsqu'ils sont préparés avec des matériaux à  teneur de fer.  



  Les considérations théoriques suivantes  sont également utiles pour une meilleure  compréhension de     l'invention:     En réalisant l'invention, les viscosités ré  sultantes aux températures en dessous de  750   C sont telles que la séparation n'a pas  lieu rapidement sous la forme usuelle d'une  émulsion ou d'un système de     gouttelettes    dis  persées dans une deuxième phase, mais la sé  paration se fait en une structure     continue    en  forme de filaments de la phase soluble noyée  dans la phase insoluble. La phase soluble  étant d'une nature continue peut être entière  ment éliminée de la phase insoluble.

   Lorsque  ceci a été fait,     il    reste une structure poreuse,  rigide, de la forme du verre original, après  le lavage de la phase soluble. Après lavage  et séchage, la structure poreuse peut être  chauffée jusqu'à ce que la viscosité du verre  riche en silice décroisse à un tel point que la  tension superficielle aux surfaces entourant  les pores soit suffisante pour produire l'é  croulement des canaux poreux, en chassant  tous les gaz qui auraient pu y rester, le verre  obtenu étant solide et complètement transpa  rent, de porosité nulle.

   Pendant cette opéra  tion, la forme originale de l'objet en verre  est maintenue, bien qu'il se produise un ré  trécissement des dimensions correspondant à  une perte de volume équivalente à celle de la  phase éliminée, c'est-à-dire environ 20     %    pour  le verre de la composition ci-dessus. Ce verre  final possède toutes les propriétés du verre qui  résulterait de la fabrication pour le procédé  de fusion usuel, en traitant un verre de cette    composition, si une telle éventualité était pos  sible.  



  La cristallisation ou dévitrification, qui  est le type usuel de séparation de phase qui  a lieu après traitement thermique des verres,  ne doit pas être confondue avec la séparation  de phases dans le procédé faisant l'objet de  cette invention. La phase cristalline, séparée  par dévitrification ordinaire des compositions  préférées, consiste en une des formes de silice  à haute température et l'état liquide pour  cette phase se trouve autour de 1000   C et  varie suivant la composition choisie.

   Les  forces qui tendent à provoquer la cristallisa  tion augmentent au fur et à mesure que la  température du verre décroît à partir de ce  point, et lorsque la cristallisation a commencé  une fois, elle ne peut être renversée,     c'est-à-          dire    que les     cristaux    ne peuvent être dissous  à nouveau à n'importe quelle température  sous la température correspondant à l'état li  quide. Toutefois, la séparation des phases dé  couverte n'apparaît qu'à une température     au-          dessous    du     liquidus    d'environ 750   C et on  peut provoquer sa disparition ou l'amener de  nouveau à se mélanger au-dessus de 750  C  mais au-dessous de 1000   C.

   Entre<B>750</B>   et  1000   C, seule peut avoir lieu la     dévitrifica-          tion,    alors que sous 750   C peuvent se pro  duire aussi bien la     dévitrification-    que la sé  paration en deux phases non miscibles. En  raison des viscosités élevées qui s'établissent,  la dévitrification sous 750   C est sensible  ment plus lente que la séparation due à la  non miscibilité de deux verres.  



  Les traitements thermiques ont certai  nement une influence marquée sur la forme,  les dimensions et le nombre des pores ou ca  naux dans lesquels se forme la phase so  luble. Maintenue trop longtemps à des tem  pératures élevées, la phase soluble perd son  pouvoir de s'éliminer par lessivage. On pense  que, dans ce cas, les canaux sont remplacés  par des gouttelettes en raison de l'action de  la tension superficielle au fur et à mesure que  décroissent les viscosités. D'autre part, les  températures sous 500   C sont de peu de      valeur, les viscosités étant trop élevées pour  permettre la séparation désirée.  



  Les précédents traitements thermiques  d'un verre ont une influence sur le traite  ment thermique exigé pour obtenir les meil  leurs résultats. Les objets qui sont plus épais  que 4 à 6 mm sont soumis à un certain trai  tement thermique dans les conditions de tra  vail normal et de refroidissement, de sorte  que le traitement thermique additionnel peut  être différent de celui nécessaire pour les ob  jets soufflés à, parois minces, refroidis plus  rapidement pendant la fabrication.  



  La concentration d'acide a une influence  sensible sur le taux de pénétration ou l'éli  mination par lessivage de la phase so  luble. Les solutions d'acide qui sont soit trop  fortes, soit trop faibles, provoquent, tout au       plus,    une très faible pénétration. Le taux de  décomposition maximum de la phase soluble a  lieu lorsque la concentration de l'ion d'hydro  gène de la solution de lessivage est approxi  mativement celle d'une solution     trinormale     d'acide chlorhydrique.  



       Lorsque    la phase soluble est éliminée, les  pores se remplissent de la, solution d'acide et  les forces de la capillarité existant dans ces  conditions provoquent le gonflement de la  couche. Au fur et à mesure que continue le  processus de lessivage, la couche gonflée  s'épaissit et la couche intérieure restante, non  traitée, devient de plus en plus mince et est  soumise à une tension qui peut être telle  qu'elle produit des craquements. Ce défaut  peut être contrôlé par un dosage approprié de  la composition originale, du traitement ther  mique et du taux de lessivage, et varie quel  que peu avec le type d'objet traité.  



  Afin d'éviter ces difficultés, on utilise de  préférence une solution acide saturée avec  du chlorure d'ammoniaque pendant l'opéra  tion de lessivage. D'autres sels se comportent  de façon analogue en réduisant le gonfle  ment et les efforts correspondants qui se  produisent pendant cette opération. On peut  expliquer ceci en supposant que la concentra  tion d'eau dans la solution acide a été ré-    duite, ce qui, à son tour, réduit la quantité  d'eau absorbée par la structure     silicieuse    et le  gonflement qu'elle produit.  



  Le dessin annexé représente des schémas       triaxiaux    relatifs à certains systèmes ter  naires  La     fig.    1 est un schéma du système       Na2O-B-01-SiO2;     La     fig.    2 est un schéma du système       K.0-B203-Si02    ;  La     fig.    3 est un schéma du système       Li0-B203-Si02.     



  Dans les     fig.    1, 2 et 3, la courbe X limite,  avec une droite joignant ses extrémités, une  aire, dénommée l'aire "X" dans ce qui suit,  cette aire comprenant pour la plupart les  compositions dans lesquelles une séparation  en deux phases se produit si rapidement que  le traitement thermique qu'elles reçoivent  pendant la fabrication normale des objets est  généralement satisfaisant pour amener la sé  paration nécessaire à l'extraction.  



  Dans les     fig.    1 et 2, une autre courbe, Y,  limite une aire, l'aire "Y", qui est placée en  tre les courbes X et<I>Y.</I> L'aire<I>"Y"</I> comprend,  pour la plupart, les compositions qui se sé  parent en deux phases par le traitement ther  mique à. environ 800   C, et peuvent alors être  lessivées. A une température inférieure, cette  aire s'agrandit quelque peu, bien que ceci  n'ait qu'un intérêt théorique plutôt qu'un in  térêt pratique, car les verres qui se trouvent  le plus près de la courbe de délimitation Y  se lessivent lentement et ne sont pas particu  lièrement appropriés pour l'opération de les  sivage du procédé.  



  Dans le système     Li20-B201-SiO2,    repré  senté dans la     fig.    3, pratiquement toutes les  compositions convenables à cet effet peuvent  être lessivées à l'acide sans nécessiter un  traitement     thermique    spécifique quelconque  autre que le traitement thermique qui a lieu  dans la fabrication normale d'objets en verre.  Ces compositions se trouvent en dedans de  l'aire "X" de la     fig.    3.

   Par conséquent, dans  ce système, il n'y a pratiquement pas de  champ de compositions qui nécessitent un      traitement thermique défini, ultérieurement,  pour amener la séparation des phases et au  cune courbe n'est représentée à la     fig.    3 pour  correspondre aux courbes Y des     fig.    1 et 2.  



  Dans les     fig.    1, 2 et 3, il n'y a pas de  délimitation correspondant à une teneur mi  nimum en silice, car les compositions en des  sous des aires représentées ne fournissent pas  une quantité suffisamment grande de la  phase riche en silice pour laisser une struc  ture suffisamment forte susceptible de se       maintenir    après l'opération de lessivage.  



  Dans la     fig.    1, le point A représente la  composition de verre qui a été prise dans ce  qui précède comme verre type. La phase in  soluble dans laquelle ce verre se séparera par  suite d'un traitement thermique convenable  est représentée par le     point    B. L'autre phase,  contenant seulement environ<B>10%</B> de silice,  serait représentée par un point (non indiqué)  qui est situé sur la continuation d'une ligne  droite, ou ligne de liaison, passant par les  points<I>A et B.</I>  



  Le même raisonnement peut être appliqué  aux systèmes représentés dans les     fig.    2 et 3,  quoiqu'il n'y soit pas fait particulièrement  allusion ou représentés par des compositions  bien déterminées.  



  En examinant les schémas de composition,  on voit que si K représente le pourcentage  en excès de silice au-dessus du minimum spé  cifié, il existe les conditions     suivantes:     Lorsque l'alcali est constitué par de la  soude, la teneur en silice des verres dans  l'aire "Y" peut varier à partir d'un mi  nimum de<B>60%</B> jusqu'à un maximum de  <B>82%;</B> l'alcali peut varier de<B>11%</B> moins  0,25 K, à un pourcentage de 3 % plus 0,05 K;  et l'oxyde de bore peut varier de 29 % moins  0,75 K à un pourcentage de 37 % moins  1,05 K.  



  Lorsque l'alcali est formé par la potasse,  la teneur en silice des verres peut varier d'un  minimum de 58 % à un maximum de 77 % ;  l'alcali peut varier à partir d'un pourcentage  de 12 % moins 0,40 K jusqu'à un pourcentage  de 3,25 % et l'oxyde de bore peut varier à  partir d'un pourcentage de 30 % moins    0,60     .K    jusqu'à un     pourcentage    de     38%    moins  0,95 K.  



  Avec la soude comme alcali, la teneur en  silice des verres dans l'aire "X" peut varier  d'un minimum de 60 % à un maximum de  <B>76%;</B> l'alcali peut varier de 9 % moins  0,19 K à 4% plus 0,037 K; et l'oxyde de  bore peut varier de 31 % moins 0,81 K à 36  moins 1,04 K.  



  Avec la potasse comme alcali, la teneur  en silice des verres dans l'aire "X" peut va  rier d'un minimum de 58 % à un maximum  de<B>70%;</B> le pourcentage d'alcali peut varier  de<B>10,5%</B> moins 0,4 K à 4%; et le pourcen  tage d'oxyde de bore peut varier de     32/'ù     moins 0,65 K à<B>38%</B> moins K.  



  Avec la lithine comme alcali, la teneur  en silice des verres dans l'aire "X" peut varier  d'un minimum de 60     %    à un maximum de  82,5 1%; le pourcentage d'alcali peu varier de  15 % moins 0,375 K à 4 % ; et l'oxyde de bore  peut varier de 24,5 % moins 0,6 K à 35,5 %  moins K.  



  On peut noter une action sensiblement si  milaire des différents oxydes de ce qui pré  cède. Dans chacune des aires "Y", la teneur  minimum en alcali est sensiblement constante,  quelle que soit la teneur en silice, et monte  à environ 3,5 %, la teneur maximum en alcali  est sensiblement la même pour les deux  oxydes à 60 % de silice, et décroît de     1/.4     pour chaque pourcentage de K dans le cas de  la soude et de     1%    % dans le cas de la potasse.

    De même, aussi bien avec les verres à la  soude qu'avec les verres à potasse, la teneur       maximum    en oxyde de bore est sensiblement  la même, se montant à environ 37 à<B>60%</B> de  silice et décroît presque     pourcent    par pour  cent au fur et à mesure que la silice aug  mente, la teneur minimum en oxyde de bore  étant également pratiquement la même à,  60 % de silice et décroît d'environ<B>0,7</B> % pour  chaque accroissement de 1 % de silice.  



  En considérant les aires "X", on constate  une relation analogue. La teneur minimum  d'alcali est d'environ 4%; la teneur maxi  mum en alcali pour     609o'    de silice est sensi  blement la même, c'est-à-dire 9,5 %, décrois-           sant    dans le cas de la potasse à une vitesse  supérieure à l'accroissement de la silice que  dans le cas de la soude. La lithine montre une  teneur en alcali pouvant être plus élevée, mais  varie avec la teneur en silice au même taux       lue    le     Na20.    La teneur maximum en oxyde  de bore dans tous les cas est pratiquement de  36 à 607o de silice et décroît     pourcent    par       pourcent    au fur et à mesure que la silice aug  mente.

   Les verres à la soude et à la potasse  montrent à peu près le même maximum  d'oxyde de bore à 60 % de silice et ce pour  centage décroît au fur et à mesure que la si  lice augmente dans sensiblement le même rap  port. La lithine montre un pourcentage pos  sible     moins    fort, c'est-à-dire _94,6%, mais va  rie avec la silice de la même façon que la       soude    et la potasse.  



  En considérant de même les deux aires       ..F",    on constate que la limite supérieure de  la teneur en alcali est de<B>11,5</B> % moins G fois       c@@        (11'1l    manque d'oxyde de bore pour qu'il y  en ait<B>30%,</B> G étant, pour la soude,<B>0,37</B> et  pour la potasse 0,65; l'oxyde de bore varie  entre les limites de 29 % - 0,6 D et 39 % -D,  0 étant l'excès de silice au-dessus de<B>60%.</B>  



  En considérant ensuite les aires "X", on  constate que la limite supérieure de la teneur  en alcali est     E-G    fois le défaut d'oxyde de  bore pour qu'il y en ait 3 2 %, E étant égal,  lorsque l'alcali est la soude, à 9%, et à<B><I>10,5</I></B> %  dans le cas de la potasse et<B>15,5</B> % dans le  cas de lithine, et G étant équivalent à 0,35       pour    la soude, à 0,64 pour la potasse et 0,38  pour la lithine;

   la teneur en oxyde de bore se  trouve entre les limites de C % -     I'        X    D, et  :36 - D, C étant équivalent à 31     r.    pour la  soude et la. potasse et 24,5 % pour la lithine,  et     r    étant 0,85 pour la soude, 0,75 pour la po  tasse et 0,6 pour la lithine, D étant l'excès de  silice au-dessus de<B>60%.</B>  



  Les systèmes ternaires représentés dans  les     fig.    1, ? et 3 ont également été utilisés  comme base d'addition d'une quatrième com  posante. De telles additions nécessitent géné  ralement une certaine modification du rap  port de l'alcali à. l'oxyde de bore, et quoique  l'on ait établi un nombre assez grand de ces    verres à quatre composantes, ils n'ont pas pré  senté une amélioration quelconque par rap  port aux verres à trois composantes. Pour cer  tains buts, il peut y avoir avantage à avoir  un oxyde supplémentaire dans le verre final  et l'invention n'est pas limitée aux systèmes  à trois composantes seulement.

   La présence  de l'alumine décroît le taux du lessivage, et  les verres contenant<B>2,5%</B> ou plus d'alumine  subiront un très lent lessivage, ou même au  cun; lorsqu'une quatrième composante     existe,     elle est très susceptible de se concentrer dans  la phase soluble.  



  Il faut souligner que la phase insoluble,  après avoir été libérée de la phase soluble, est  généralement analogue au verre et d'appa  rence vitreuse, mais sa structure est poreuse  au microscope. Cette structure poreuse de  vient non poreuse par un traitement à chaud  convenable et l'expression     "vitrification"    est  utilisée ici en raison de ce qu'il n'y a pas de  terme plus approprié pour désigner le chan  gement de la structure poreuse, par le chauf  fage, en une     stucture    non poreuse.  



  L'expression     "traitement    thermique ou à  chaud" (sauf restrictions indiquées) et pour  autant qu'elle se rapporte à la séparation du  verre en deux phases, doit être entendue  comme comprenant soit les effets de la cha  leur de fabrication, lorsque celle-ci suffit  pour le but indiqué, ou comprenant. un traite  ment thermique séparé et indépendant, après  cette fabrication.  



  L'expression "élimination par dissolution  de l'une des phases" ou autres expressions  équivalentes doit être comprise dans le sens  non seulement d'une élimination. totale de la  phase soluble, mais aussi l'élimination de  cette phase de certaines couches du verre  traité.

Claims (1)

1. liE VEN DICATION S I Procédé de fabrication d'objets d'une haute teneur en silice et d'une faible te neur en oxyde borique et en alcali, carac térisé par la formation d'objets à partir d'un verre fondu contenant de la silice, de l'oxyde de bore et un oxyde de métal alcalin et de composition telle que, par traitement thermique, il puisse être séparé en deux phases dont l'une est insoluble dans des acides autres que l'acide fluorhy drique et l'autre, soluble, par la transfor mation à chaud du verre de ces objets, de façon à former les deux dites phases,

   et par le fait de soumettre les objets ainsi obtenus à l'extraction par un solvant qui dissout au moins partiellement la phase soluble. II Article obtenu par le procédé selon la re vendication I, caractérisé en ce qu'au moins ses couches extérieures contiennent plus de 94 % de silice et moins de 1 d'alcali. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce que la séparation du verre en deux phases est effectuée par un traite ment thermique en surplus de celui qui résulte de la fabrication de l'objet en verre.

   2 Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le verre initial est riche en oxyde borique et en silice et contient un pourcent relati vement petit en alcali. 3 Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce qu'il comporte une phase ulté rieure de vitrification par un traitement thermique de la phase non dissoute. 4 Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que la vitrification de la phase non dissoute est effectuée sans détruire la forme de l'objet.

   5 Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce que le verre traité thermique- ment est lessivé dans un bain acide conte nant des sels en solution. 6 Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce qu'on élimine une couche super ficielle du verre fabriqué avant l'élimina tion par dissolution de l'une des phases. 7 Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce que le verre initial contient ap proximativement 75/'2K de silice, 201o' d'oxyde borique et 5 % de soude et que le traitement thermique de l'objet fabrique est effectué à une température de 500 à 750 C pour obtenir la séparation en deux phases.

   8 Procédé selon la revendication I, caracté risé par l'emploi d'un verre ayant un pourcentage de silice de 60 à 82 %, de soude de 11 % moins 0,25 K à 39o' plus 0,05 K, et d'oxyde de bore de 29 % moins 0,75 K à 37 % moins 1,05 K, K étant le pourcentage de silice en excès au-dessus de 60 % . 9 Procédé selon la revendication I, caracté risé par l'emploi d'un verre ayant un pourcentage de silice de 58,0 à 77 %, de potasse de<B>12%</B> moins 0,40 K à.<B>3125%,</B> et d'oxyde de bore de 30,0 % moins 0,60 K à 38 % moins 0,95 K, K étant le pourcen tage de silice en excès au-dessus de 58,0%.

   10 Procédé selon la revendication I, caracté risé par l'emploi d'un verre ayant un pourcentage de silice de 60 à 76 %, de soude de 9 % moins 0,19 K à 4 % plus 0,037 K, et d'oxyde de bore de 31 % moins 0,81 K à<B>36%</B> moins 1,04 K, K étant le pourcentage de silice en excès au-dessus de 60%. 11 Procédé selon la revendication I, caracté risé par l'emploi d'un verre ayant un pourcentage de silice de 57 à<B>70%,</B> de po tasse de 10,5 % moins 0,4 K à 4 %, et d'oxyde de bore de ô2% moins 0,65 K à 38 % moins K, K étant l'excès de silice au-dessus de 58<I>%o.</I> 12 Procédé selon la revendication I, caracté risé par l'emploi d'un verre ayant un pourcentage de silice de 60 à 82,5%, de lithine de 15% moins 0,375 K à 4%, et d'oxyde de bore de 24,5 % moins 0,6 K à 35,5 % moins K, K étant l'excès de silice au-dessus de 60 %.

   13 Objet selon la revendication II, caracté risé en ce qu'il est poreux.