FR3042790A1 - Procede de production d'un composant en verre cru ceramisable, ainsi que composant en verre cru ceramisable et objet en vitroceramique - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de production de composants en verre cru céramisables, un dispositif pour la mise en œuvre d'un procédé de ce type, ainsi qu'un composant en verre cru céramisable pouvant être fabriqué avec le procédé. Le procédé est un procédé de réétirage lors duquel, dans une zone de déformation, une ébauche est chauffée à une température qui permet le réétirage du verre. Le procédé se caractérise par le fait que la zone de déformation est particulièrement petite. Cela permet de réétirer des corps de verre cru céramisables, sans que la céramisation ne commence déjà au cours du réétirage. Le procédé permet d'obtenir des composants en verre cru en forme de plaques ou de feuilles qui se caractérisent entre autres par une surface particulièrement lisse.

Description

Procédé de production d'un composant en verre cru céramisable, ainsi que composant en verre cru céramisable et objet en vitrocéramique
La présente invention concerne un procédé de production d'un composant en verre cru céramisable, notamment d'un composant en verre cru céramisable en forme de feuille ou de plaque, qui se prête à la céramisation et peut être utilisé pour la fabrication ultérieure d'objets plats en vitrocéramique. D'autre part, l'invention concerne un verre céramisable, un composant en verre cru céramisable et une bande de verre fabriquée à partir de celui-ci, un objet en vitrocéramique et l'utilisation de l'objet en vitrocéramique.
Les vitrocéramiques sont utilisées dans un grand nombre d'applications techniques. Ainsi, il est connu d'utiliser les plaques vitrocéramiques à base de LAS (aluminosilicate de lithium) en tant qu'éléments de recouvrement de plans de cuisson, en raison de leur faible dilatation thermique, et à cet effet on utilise des plaques d'une épaisseur d'environ 3 à 6 mm. La fabrication d'une plaque en vitrocéramique utilisée pour recouvrir un plan de cuisson comprend typiquement la mise en fusion d'un verre, le laminage du verre en fusion sous forme de plaque, ainsi que la céramisation subséquente dans un four de céramisation séparé. Le verre, qui peut être transformé en vitrocéramique par un processus de cristallisation ou de céramisation, est en général désigné par le terme "verre cru". Un verre cru présente en règle générale un composant tel que Ti02, Zr02, Sn02 ou Ta205 qui, lors d'un réchauffage du verre cru, se prête à la formation de germes de cristallisation et dont la proportion permet d'influencer la structure de cristallite résultante de la vitrocéramique obtenue.
De nombreuses applications nécessitent des articles en vitrocéramique d'une épaisseur nettement inférieure. L'utilisation en tant que diélectrique dans des condensateurs nécessite par exemple des plaques d'une épaisseur inférieure à 500 pm, de préférence inférieure à 100 pm. Ici, il est en outre souvent nécessaire d'obtenir une qualité de surface élevée avec une faible rugosité, et la surface doit être exempte d'impuretés dues à des matériaux étrangers.
Or, les plaques en vitrocéramique minces d'une épaisseur inférieure à 1 mm ne peuvent pas être fabriquées avec le procédé de laminage classique. Lors du laminage de vitrocéramique mince, qui est décrit par exemple dans les documents US 2012 304695 et US 2011 314870, on n’obtient pas une surface polie au feu. D'autre part, le contact du verre en fusion avec les cylindres provoque des impuretés de surface dues à des matériaux étrangers.
En principe, les plaques en vitrocéramique minces peuvent être produites par reprise à froid à partir de corps en vitrocéramique plus épais. Ainsi, les vitrocéramiques peuvent par exemple être découpées en plaques minces par des scies à fil, l'épaisseur de couche et la qualité de surface pouvant ensuite être réglées de manière précise par des procédés de ponçage et de polissage. Une reprise à froid de ce type est très complexe et onéreuse. D'autre part, les épaisseurs de couche pouvant être obtenues sont limitées à au moins 200 pm, car des plaques plus minces se brisent lors de la reprise à froid. De plus, il peut y avoir des impuretés de surface suite au processus de ponçage et de polissage, de même que des lixiviations et des modifications de surface.
La production de plaques de vitrocéramique minces par réalisation de plaques de verre cru à partir d'un verre en fusion avec des procédés classiques d'étirage de verre mince, tels que le flottage, l'étirage vers le bas et la fusion à débordement sur étirage vers le bas, et cristallisation subséquente pose énormément de problèmes et est en général écartée. Ainsi, il est certes tout à fait possible de fabriquer par un procédé de flottage quelques verres crus adaptés spécifiquement au procédé de flottage, mais la plupart des vitrocéramiques ont une trop grande tendance à la cristallisation et se cristallisent lors du processus de flottage où le verre présente, côté entrée, des températures de 1 000 °C ou plus. D'autre part, on peut ainsi fabriquer uniquement des plaques d'une épaisseur d'au moins 0,5 mm.
Le document US 2012/135848 propose de réaliser une vitrocéramique mince en fabriquant une plaque de verre à l'aide d'un processus de fusion à débordement, suivi d'une diffusion de Li20 à l'intérieur de la plaque de verre, elle-même suivie d'une céramisation. L'ajout ultérieur de Li20, composant essentiel de la vitrocéramique, a pour but de permettre la mise en œuvre d'un procédé d'étirage classique. Or, cet ajout ultérieur de Li20 par le processus de diffusion est très complexe et onéreux, et en outre le composant en vitrocéramique qui en résulte risque fort d'être non homogène.
Le document EP 0 853 071 propose de préparer une vitrocéramique par un processus de réétirage, lors duquel une ébauche en vitrocéramique déjà céramisée est étirée, laquelle ébauche présente une phase vitreuse résiduelle et ne continue pas de cristalliser lors du réétirage. La température de ramollissement du verre cru doit être inferieure à la température de cristallisation du verre cru, à laquelle il faut s'attendre une cristallisation supplémentaire et donc à la diminution de la phase vitreuse résiduelle. Ce procédé est également limité à des vitrocéramiques spéciales, optimisées pour ce processus, et ne peut en général pas être mis en œuvre car les procédés de réétirage classiques s'accompagnent de la cristallisation du verre cru, ce qui provoque des ruptures, des surépaisseurs et globalement des processus instables. D'autre part, lors d'un processus de réétirage, les ébauches plates avec un rapport largeur-épaisseur ont en général tendance à voir leur rapport largeur-épaisseur diminuer lors du réétirage. Le document US 7,231,786 décrit la manière dont des plaques de verre plates peuvent être préparées par un réétirage. Pour obtenir un produit plus large, on utilise ici des pinces qui étirent le verre mou en largeur, avant que des rouleaux à aplatir les bords n'étirent le verre en longueur.
Le document US 3,635,687 décrit un procédé de réétirage, lors duquel un refroidissement de la zone de bord de l'ébauche plate permet d'obtenir une modification du rapport largeur-épaisseur. Les opérations décrites dans ces publications provoquent seulement une modification relativement faible de la géométrie de l'ébauche comparée au composant en verre cru ou à la forme du composant étiré. D'autre part, ces procédés sont relativement complexes et onéreux. Notamment lorsqu'il est prévu d'utiliser des pinces ou des rouleaux, il est nécessaire de prévoir une installation de réétirage complexe qui est sensible aux pannes.
Par conséquent, la présente invention a pour objet la mise à disposition d'un procédé économique pour fabriquer un composant en verre cru céramisable, notamment un composant en verre cru céramisable en forme de feuille ou de plaque, qui peut être utilisé pour la production d'objets en vitrocéramique plats.
Le composant en verre cru céramisable présente de préférence une faible épaisseur ainsi qu'une grande homogénéité et une qualité de surface élevée, de préférence une qualité polie au feu. D'autre part, un but consiste à mettre à disposition un objet en vitrocéramique plat, qui se caractérise par une faible épaisseur, une grande homogénéité et une qualité de surface élevée.
Ce but est atteint de manière étonnamment simple par un procédé de fabrication d'un composant en verre cru céramisable, par un composant en verre cru céramisable et par un objet en vitrocéramique fabriqué à partir de celui-ci.
Des modes de réalisation préférés et de perfectionnement de l’invention sont précisés dans les revendications dépendantes respectives.
Par conséquent, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un composant en verre cru céramisable, comprenant les étapes suivantes : préparation d'un bain de verre à partir de verre céramisable, préparation d'un corps en verre cru céramisable, en tant qu'ébauche pour le réétirage, mise en place de l'ébauche dans une installation de réétirage, chauffage d'au moins une partie de l'ébauche, réétirage de l'ébauche pour obtenir un composant en verre cru céramisable, selon lequel le composant en verre cru céramisable présente une proportion cristalline inférieure à 20 % en vol., de préférence inférieure à 10 % en vol. et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 5 % en vol.
Le réétirage de verre cru céramisable avec des procédés connus ne peut en général pas être utilisé car avec les procédés de réétirage connus, le verre cru se cristallise fréquemment pendant le réétirage. Cela est dû au fait que la température doit être élevée lors du réétirage et est typiquement de l'ordre de la température de formation de germes du verre cru céramisable, voire supérieure à cette température, et peut donc provoquer une germination et/ou le début d'une céramisation du verre cru. Cela engendre à son tour des fissures dans le corps en verre cru ou des ruptures. D'autre part, cela peut entraîner des surépaisseurs non souhaitées.
Or, les inventeurs ont constaté qu'il est possible de soumettre également un verre cru céramisable à un processus de réétirage, dans des conditions bien précises. Il est particulièrement important que le réétirage ne présente qu'une zone de déformation très courte et/ou qu'un temps de passage très court du processus de réétirage, en particulier dans la plage de températures élevées, est rendu possible.
Cela permet d'effectuer d'une manière étonnamment simple le réétirage de composants en verre cru céramisables, de sorte qu'il est possible de fabriquer de manière très économique des composants en verre cru céramisables minces ou à paroi mince, avec une qualité de surface particulièrement élevée, de préférence avec au moins en partie une qualité de surface polie au feu. Le procédé conforme à l'invention peut également être utilisé pour des verres crus céramisables connus.
Pour préparer un bain de verre conforme à l'invention, on achemine typiquement un mélange, dans une composition se prêtant à la céramisation ultérieure, à une installation de fusion de verre et on le met en fusion. Différents procédés connus permettent ensuite de fabriquer des corps en verre, et le verre est également désigné par le terme de "verre cru". On entend donc par "verre cru" un verre qui provient directement du bain de verre. Dans la mesure où le verre cru est céramisable, le terme "verre cru céramisable" au sens de l'invention signifie que ce verre cru est adapté pour être céramisé au cours d'un processus de céramisation et transformé en vitrocéramique, mais il signifie également que ce processus de céramisation n'a justement pas encore eu lieu.
Par conséquent, un verre cru céramisable est un verre pour lequel une céramisation en vue de la transformation en vitrocéramique est certes possible, mais où cette céramisation n'a pas encore eu lieu de façon significative. Ainsi, au sens de l'invention, un corps en verre cru céramisable est un objet en verre qui peut être transformé en un objet en vitrocéramique par un processus de céramisation ultérieur.
Le terme "céramisation" au sens de l'invention désigne la fabrication d'un objet constitué de vitrocéramique ou d'un objet en vitrocéramique, qui est en règle générale effectuée par un traitement thermique d'un verre de départ approprié, c'est-à-dire du verre cru.
Afin de favoriser ce processus, on ajoute fréquemment au verre des agents de germination tels que T1O2, ZrC>2, SnC>2 ou Ta2C>5, qui permettent la formation d'un nombre suffisant de germes cristallins. D'autres verres crus présentent, lors du chauffage, une séparation de phases qui sert à son tour à la germination. Lors du traitement thermique ou lors de la céramisation, ce processus peut être favorisé par un processus thermique à deux niveaux, lors duquel le verre cru est d'abord chauffé à une température de germination pour être ensuite cristallisé à une température plus élevée qui favorise la croissance de cristaux. Cette température est également appelée "température de croissance des cristaux". On connaît également des systèmes vitrocéramiques dans lesquels la germination est si rapide qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une étape de germination spécifique.
Un corps en verre cru céramisable conforme à l'invention comporte par conséquent un verre adapté à la céramisation et peut se présenter sous des formes différentes. Ainsi, il est possible de réaliser des corps en verre cru céramisables en forme de plaques ou de feuilles, par laminage du verre en fusion pas encore solidifié. Il est également possible de fabriquer des corps en verre cru céramisables en forme de barres.
Un corps en verre cru céramisable apte au réétirage est également appelé "ébauche" ci-après. Après avoir subi le réétirage, le corps en verre cru céramisable ainsi réalisé, c'est-à-dire formé à partir de l'ébauche, est appelé "composant en verre cru céramisable". Le réétirage permet d'obtenir une modification du rapport largeur-épaisseur du composant en verre cru par rapport à l’ébauche.
Après la céramisation qui suit le réétirage, on peut ensuite réaliser un objet en vitrocéramique à partir du composant en verre cru.
Conformément à l'invention, le composant en verre cru, c'est-à-dire le verre cru déformé par le réétirage, est également un verre cru céramisable. Cela signifie que le réétirage s'effectue de préférence sans l'utilisation d'un processus de céramisation.
Par conséquent, tout comme l'ébauche, le composant en verre cru du corps en verre cru céramisable ne présente qu'une faible proportion cristalline. Celle-ci est inférieure à 20 % en vol., de préférence inférieure à 10 % en vol. et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 5 % en vol. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le composant en verre cru du corps en verre cru céramisable présente une proportion cristalline inférieure à 4 % en vol., de préférence inférieure à 3 % en vol et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 2,5 % en vol. Ainsi, le composant en verre cru céramisable peut être soumis ultérieurement sans problème à un processus de céramisation.
Le principe du réétirage de verres est connu en soi. Lors du processus de réétirage, un morceau de verre est partiellement chauffé et étiré en longueur à l'aide de dispositifs mécaniques appropriés. Lorsque l'ébauche est introduite à une vitesse constante dans une zone de chauffage, et lorsque le verre chauffé est étiré à une vitesse constante, on obtient une réduction de la forme en section transversale de l'ébauche qui est fonction du rapport entre les vitesses.
Par exemple, si l'on utilise des ébauches en forme de barres ou de tubes, on obtient de nouveau des composants en verre cru en forme de barres ou de tubes, mais avec un diamètre plus petit. De manière similaire, on peut effectuer le réétirage d'ébauches en forme de plaques. La forme en section transversale des composants en verre cru peut être similaire à celle de l'ébauche, de sorte qu'ils représentent une reproduction réduite de 1:1 de l'ébauche, en ce qui concerne leur forme en section transversale. Toutefois, ils peuvent également être formés de manière telle qu'avec des ébauches en forme de plaques il en résulte un composant en verre cru en forme de bande d'épaisseur réduite.
Lors du réétirage de verres, on serre en règle générale une ébauche oblongue sur un côté dans un support et on la chauffe par exemple avec son autre extrémité dans un four à moufle. Dès que le verre est déformable, il est étiré en appliquant une traction à l'extrémité de l'ébauche qui est serrée dans le support. Si l'ébauche est en même temps avancée dans le moufle, il en résulte, avec un choix approprié de la température, un composant en verre cru de section inférieure mais à géométrie similaire.
De même, il est possible de réaliser par réétirage, à partir d'une ébauche en forme de feuille, un composant en verre cru approximativement en forme de bande, qui présente une épaisseur nettement plus faible que l'ébauche.
Le choix des vitesses de l'étirage du composant en verre cru et de l'avance de l'ébauche détermine le facteur de transformation ou de réduction de la section.
Au sens de l'invention, il est possible de préparer une ébauche, notamment une ébauche en forme de plaque ou de feuille, d'un corps en verre cru céramisable, avec une épaisseur D moyenne et une largeur B moyenne. Au moins une partie, notamment la zone de déformation, de l'ébauche est ensuite chauffée. Ensuite, on procède à l'étirage de l'ébauche jusqu'à une épaisseur d moyenne et une largeur b moyenne, ce qui définit la forme en section transversale du composant en verre cru. Le réétirage permet donc d'obtenir une modification de la géométrie de la section transversale de l'ébauche, perpendiculairement au sens de l'étirage.
La zone de déformation concerne la partie de l'ébauche dans laquelle l'ébauche présente une épaisseur comprise entre 0,95*D et l,05*d, la zone de déformation présentant une hauteur d'au maximum 50*D, de préférence d'au maximum 10*D, et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 6*D (notamment d'au maximum 100 mm), et tout particulièrement d'au maximum 5*D (notamment d'au maximum 40 mm) et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 4*D (notamment d'au maximum 30 mm).
Le procédé conforme à l'invention de réétirage de corps en verre cru céramisables est caractérisé par le fait que la zone de déformation est très petite par rapport à l'état de la technique. De manière surprenante, un verre cru adapté à une céramisation peut donc également être soumis à un réétirage, sans que ne commence déjà une céramisation non désirée et/ou non contrôlée.
La zone de déformation (= ménisque) présente une hauteur d'au maximum 50*D, de préférence d'au maximum 10*D, de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 6*D (notamment d'au maximum 100 mm), et tout particulièrement d'au maximum 5*D (notamment d'au maximum 40 mm) et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 4*D (notamment d'au maximum 30 mm).
La zone de déformation s'étend de préférence sur toute la largeur de l'ébauche. La "hauteur" de la zone de déformation désigne sa dimension dans la direction dans laquelle l'ébauche est étirée. La zone de déformation est la région dans laquelle l'ébauche présente une épaisseur comprise entre 0,95*D et l,05*d. Il s'agit donc d'une région dans laquelle le verre se déforme. L'épaisseur est inférieure à l'épaisseur d'origine D, mais l'épaisseur finale d n'est pas encore atteinte. Dans la zone de déformation, il peut par exemple régner une température T2, à laquelle le verre de l'ébauche présente une viscosité η2 comprise entre η2 = 104 dPa's et η2 = 108 dPa s.
La largeur b du composant en verre cru étiré diminue progressivement à mesure que la viscosité augmente dans la zone de déformation. Par exemple, en cas de ramollissement, si l'on augmente la vitesse d'étirage pour obtenir une épaisseur d de 100 pm du composant en verre cru, la largeur b du composant en verre cru diminue sensiblement par rapport à la largeur B de l'ébauche. Afin d'obtenir un composant en verre cru plat avec un rapport b/d élevé, il est donc avantageux que le verre de l'ébauche présente dans la zone de déformation une viscosité r\2 qui est inférieure à la viscosité du verre correspondant au point de ramollissement (EW). Par conséquent, le verre de l'ébauche présente dans la zone de déformation de préférence une viscosité η2 d'au maximum i\2 = 107,6 dPa s, notamment de préférence d'au maximum η2 = 107,5 dPa's, voire de préférence d'au maximum η2 = ΙΟ7,0 dPa s et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum η2 = 106’5 dPa s. D'autre part, une viscosité η2, qui est plus faible que la viscosité du verre correspondant au point de ramollissement, est également avantageuse parce que la force de traction nécessaire à l'étirage du verre cru augmente progressivement à mesure que la viscosité augmente. Une viscosité plus faible s'accompagne donc d'une force de traction requise plus faible.
Toutefois, la viscosité η2 du verre cru céramisable de l'ébauche dans la zone de déformation ne doit pas non plus être trop faible, car dans ce cas l’étirage régulier du verre devient difficile. Le verre de l'ébauche dans la zone de déformation a de préférence une viscosité η2 d'au moins η2 = ΙΟ40, notamment de préférence d'au minimum η2 = ΙΟ4,5 dPa s, voire de préférence d'au minimum r\2 = 105 0 dPa s et de façon particulièrement avantageuse d'au minimum η2 = 105’8 dPa s.
Le réétirage selon la présente invention peut en plus être combiné avec un refroidissement des zones de bord de l'ébauche, de façon analogue au document US 3,635,687 qui est intégré ici dans sa totalité, pour obtenir une largeur encore plus grande et/ou une meilleure répartition de l'épaisseur. De même, il est possible de prévoir une température de bord plus élevée pour obtenir une meilleure répartition de l'épaisseur.
La zone de déformation est la partie de l'ébauche qui présente une épaisseur comprise entre 0,95*D et l,05*d. De préférence, il s'agit de la partie de l'ébauche qui présente dans le procédé la température T2 à un instant défini. A cette température, la viscosité du verre de l'ébauche se situe dans une plage qui permet au verre de se déformer.
En dehors de la zone de déformation, la température de l'ébauche est de préférence inférieure à T2. De ce fait, la déformation de l'ébauche a lieu quasi exclusivement dans la région de la zone de déformation. Au-dessus et au dessous, aussi bien l'épaisseur que la largeur restent de préférence constantes. L'augmentation du rapport entre la largeur et l'épaisseur de l'ébauche est de préférence obtenue essentiellement par le fait que l'épaisseur d du composant en verre cru fabriqué est nettement plus faible que l'épaisseur D de l'ébauche. L'épaisseur d est de préférence d'au maximum D/10, notamment de préférence d'au maximum D/30 et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum D/75. Dans ce cas, le composant en verre cru présente une épaisseur d qui est de préférence inférieure à 10 mm, notamment de préférence inférieure à 1 mm, voire de préférence inférieure à 100 pm, notamment de préférence inférieure à 50 pm et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 30 pm. La présente invention permet de fabriquer de tels composants en verre cru céramisables minces avec une qualité élevée et une surface relativement grande.
De préférence, la largeur b du composant en verre cru réalisé est à peine réduite par rapport à la largeur B de l'ébauche. Cela signifie que le rapport B/b est de préférence d'au maximum 2, notamment d'au maximum 1,6 et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 1,25.
Le procédé peut être mis en œuvre dans une installation de réétirage qui est également conforme à l'invention. L'ébauche peut être placée dans l'installation de réétirage en vue du chauffage. L'installation de réétirage comprend de préférence un support dans lequel l'ébauche peut être serrée à une extrémité. Le support se trouve de préférence dans une partie supérieure de l'installation de réétirage, et l'ébauche peut alors être serrée à son extrémité supérieure dans le support. L'installation de réétirage présente au moins un dispositif de chauffage. Celui-ci est de préférence placé dans une zone centrale de l'installation de réétirage. Le dispositif de chauffage peut être constitué de préférence d'un chauffage électrique par résistance, d'un système de brûleur, d'un chauffage par rayonnement, d'un laser avec ou sans balayeur laser ou d'une combinaison de ceux-ci. Le dispositif de chauffage est de préférence réalisé de manière à ce qu'il puisse chauffer l'ébauche, qui se trouve dans une zone de formage, de façon à ce que la zone de déformation, agencée conformément à l'invention, adopte la température T2. La zone de formage est une région qui se situe de préférence à l'intérieur de l'installation de réétirage. Le dispositif de chauffage chauffe la zone de formage et/ou une partie de l'ébauche jusqu'à atteindre une température si élevée qu'une ébauche se trouvant dans la zone de formage adopte la température T2 dans sa zone de déformation. Lorsque l'on utilise un dispositif de chauffage qui est adapté pour chauffer de manière ciblée seulement une partie de l'ébauche, par exemple un laser, la zone de formage ne s'échauffe pratiquement pas.
La zone de formage a de préférence une hauteur qui crée une zone de déformation ayant une hauteur H d'au maximum 50*D, de préférence d'au maximum 10*D, de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 6*D (notamment d'au maximum 100 mm), et tout particulièrement d'au maximum 5*D (notamment d'au maximum 40 mm) et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 4*D (notamment d'au maximum 30 mm). Suivant le mode de chauffage et les dimensions de l'ébauche, la zone de formage peut donc avoir des longueurs différentes. L'ébauche, ou une partie de l'ébauche qui est directement prévue pour le formage, est de manière avantageuse d'abord chauffée à une température inférieure à la température de cristallisation, c'est-à-dire une température à laquelle commence une formation de cristaux, et inférieure au point EW du verre cru. Cela permet d'empêcher la formation de cristaux. Dans la zone de formage, l'ébauche est chauffée à une température T2 qui est supérieure au point EW (viscosité du verre = 107’6 dPa's.
Il est capital pour l'invention que le verre cru céramisable n'est exposé que pendant un très court laps de temps à une température qui est supérieure à une température critique pour une cristallisation. Au sens de l'invention, il s'agit de la température à laquelle une céramisation et/ou une cristallisation peut commencer. Cela permet d'empêcher un démarrage prématuré et non souhaité de la céramisation, notamment pendant le formage dans la zone de formage.
Le laps de temps maximal dépend de la température régnant dans la zone de formage, ainsi que du verre cru céramisable respectif. En général, se sont avérés comme non critiques, les laps de temps qui se situent dans une plage d'au maximum 5 s. De préférence, le laps de temps est inférieur et est donc de manière avantageuse inférieur à 4 s, et tout particulièrement inférieur à 3 s. Le laps de temps se rapporte à l'intervalle de temps pendant lequel un volume de verre de l'ébauche, prédéterminé pour le formage par réétirage, présente une température supérieure à la température critique pour une cristallisation.
Le temps de séjour de l'ébauche dans la zone de formage est inférieur à 10 minutes, de préférence inférieur à 5 minutes, notamment inférieur à 1 minute et de façon particulièrement avantageuse inférieur à 30 s, pour empêcher de manière sûre une céramisation non souhaitée.
Le dispositif de chauffage chauffe la zone de formage et/ou une partie de l'ébauche qui est de préférence juste si grande que dans l'ébauche la zone de déformation, agencée conformément à l'invention, soit chauffée jusqu'à atteindre la température T2. Les parties de l'ébauche qui se trouvent au-dessus et au-dessous de la zone de déformation présentent de préférence une température qui est inférieure à T2. Conformément à l'invention, cela est obtenu par le fait que le dispositif de chauffage comprend un ou plusieurs écrans qui recouvrent les parties de l'ébauche situées à l'extérieur de la zone de formage. En variante ou en plus, on peut utiliser un dispositif de chauffage qui permet d'effectuer un chauffage focalisé de l'ébauche dans la zone de formage, par exemple un laser ou un balayeur laser.
Un autre mode de réalisation possible concerne un dispositif de chauffage qui n'a lui-même qu'une faible hauteur et se trouve à proximité de la zone de déformation, de sorte que la chaleur ne se propage pas de manière sensible dans des régions situées à l'extérieur de la zone de formage.
Le dispositif de chauffage peut être un chauffage par rayonnement dont l'action de chauffage est focalisée ou limitée sur la zone de formage par des guides et/ou des limiteurs de rayonnement appropriés. On peut par exemple utiliser un chauffage KIR (infrarouge à courte longueur d'onde), en créant par recouvrement une zone de formage de faible hauteur conforme à l'invention. Il est également possible d'utiliser des écrans refroidis (au gaz, à l'eau ou à l'air). D'autre part, on peut utiliser un laser en tant que dispositif de chauffage. Pour le guidage du faisceau laser, on peut prévoir un balayeur laser. L'installation peut présenter un dispositif de refroidissement qui est de préférence placé dans une région inférieure de l'installation de réétirage, notamment directement sous le dispositif de chauffage. De ce fait, le verre cru est de préférence amené, directement après le formage, à des viscosités > 109 dPa s, de sorte qu'il ne se déforme plus de manière significative. De préférence, ce refroidissement est réalisé de manière telle qu'il en résulte une modification de la viscosité d'au moins 106 dPas/s. Suivant le verre cru de l'ébauche, cela correspond à peu près à des températures T3 dans une plage allant de 400 à 1 000 °C. D'autre part, le procédé conforme à l'invention comprend de préférence le refroidissement du composant en verre cru céramisable, après sa sortie de la zone de formage. Le refroidissement ultérieur du composant en verre cru céramisable jusqu'à des viscosités > 109 dPa s peut être réalisé par refroidissement naturel à température ambiante (par exemple de 10 à 25 °C), mais le composant céramisable peut également être refroidi de façon active dans un fluide tel qu'un flux de gaz. De manière particulièrement avantageuse, le composant en verre cru céramisable passe dans une zone de refroidissement qui suit la zone de formage et dans laquelle le composant est refroidi lentement, de sorte que les contraintes résiduelles autorisent au moins une coupe transversale subséquente, ainsi que la séparation des bords sans amorce de fissures.
La zone de formage est de préférence disposée de manière telle, et/ou le dispositif de chauffage est agencé de manière telle que la zone de déformation se forme dans l'ébauche. Le chauffage de la zone de déformation de l'ébauche a pour effet que la viscosité du verre diminue si fortement à l'endroit concerné que l'ébauche peut être étirée.
De ce fait, la longueur de l'ébauche augmente sensiblement, tout en conservant à peu près sa largeur. Par conséquent, l'étirage de l'ébauche a pour effet que l'épaisseur D diminue. Compte tenu du fait que l'ébauche est de préférence serrée avec son extrémité supérieure dans un support qui se trouve de préférence dans une région supérieure de l'installation de réétirage, l'étirage de l'ébauche peut être opéré déjà par la seule action de la gravité.
Selon un mode de réalisation préféré, l'installation de réétirage peut comprendre un dispositif de traction qui exerce une traction, de préférence sur une partie de l'ébauche située au-dessous de la zone de formage, notamment à l'extrémité inférieure de l'ébauche.
Le dispositif de traction est de préférence placé dans une région inférieure de l'installation de réétirage et peut être agencé de manière telle qu'il présente des galets qui sont en contact sur des côtés opposés de l'ébauche. L'ébauche peut être fixée par son extrémité inférieure de façon amovible à un deuxième support. Celui-ci fait notamment partie intégrante du dispositif de traction. Il est possible de fixer par exemple un poids au deuxième support, qui étire ensuite l'ébauche en longueur.
De préférence, la force de traction appliquée est inférieure à 350 N/400 mm de largeur de l'ébauche (B), notamment inférieure à 300 N/400 mm de largeur de l'ébauche, plus particulièrement inférieure à 100 N/400 mm de largeur de l'ébauche, et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 50 N/400 mm de largeur de l'ébauche. De préférence, la force de traction est supérieure à 1 N/400 mm de largeur de l'ébauche, notamment supérieure à 5 N/400 mm de largeur de l'ébauche, plus particulièrement supérieure à 10 N/400 mm de largeur de l'ébauche, et de façon particulièrement avantageuse supérieure à 20 N/400 mm de largeur de l'ébauche.
Selon un mode de réalisation préféré, l'ébauche est avancée en direction de la zone de formage, de sorte que le procédé peut fonctionner en continu. A cet effet, l'installation de réétirage comprend de préférence un dispositif d'avance qui est apte à avancer l'ébauche dans la zone de formage. Cela permet d'utiliser l'installation de réétirage en service continu. Le dispositif d'avance déplace l'ébauche de préférence à une vitesse vi vers la zone de formage, qui est inférieure à la vitesse V2 à laquelle est étirée l'ébauche. De ce fait, l'ébauche est étirée en longueur. Le rapport entre vi et V2 est notamment vi / V2 < 1, de préférence d'au maximum 0,8, notamment d'au maximum 0,4 et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 0,1. La différence de ces deux vitesses détermine dans quelle mesure la largeur et l'épaisseur de l'ébauche sont réduites.
De préférence, l'ébauche est préchauffée avant le chauffage. A cet effet, l'installation de réétirage comporte de préférence une zone de préchauffage dans laquelle l'ébauche peut être chauffée à une température Tl. La zone de préchauffage est de préférence disposée dans une partie supérieure de l'installation de réétirage. La température Tl correspond à peu près à une viscosité ηΐ de 1010 à 1014 dPa's. L'ébauche est donc préchauffée avant d'entrer dans la zone de formage. Cela permet d'obtenir un déplacement plus rapide à travers la zone de formage, parce que le temps qui est nécessaire pour atteindre la température T2 est plus court. D'autre part, la zone de préchauffage évite que les verres à coefficient de dilatation thermique élevé n'éclatent en raison de gradients thermiques trop élevés.
Un avantage particulier réside dans le fait de réduire, grâce au préchauffage, le laps de temps pendant lequel l'ébauche est exposée à une température qui est supérieure à la température critique pour la céramisation ou la cristallisation, et d'éviter ainsi de manière sûre une céramisation non souhaitée.
Selon un mode de réalisation préféré, la zone de déformation est chauffée à une température T2 qui correspond à une viscosité du verre cru de l'ébauche allant de 105,8 à 107’6 dPa s, notamment de 105,8 à < 107’6 dPa s. La viscosité d'un verre cru céramisable dépend de la température. A chaque température, le verre cru céramisable a une viscosité définie. La température T2 nécessaire pour obtenir la viscosité η2 souhaitée de la zone de déformation dépend du verre. La viscosité d'un verre est déterminée selon DIN ISO 7884-2, -3, -4 et -5. D'autre part, la présente invention a pour objet un composant en verre cru.
Le réétirage décrit plus haut permet de produire des composants en verre cru céramisables à paroi mince qui présentent une épaisseur d inférieure à 2 000 pm, inférieure à 1 000 pm, inférieure à 500 pm, inférieure à 100 pm, de préférence inférieure à 50 pm, notamment inférieure à 40 pm, inférieure à 30 pm, inférieure à 20 pm, inférieure à 10 pm, au moins une surface du composant en verre cru céramisable présentant au moins dans certaines parties une qualité de surface polie au feu.
Par surface polie au feu on entend ici une surface de verre résultant d'un processus de formage à chaud, qui a été réalisée sans que le verre en fusion n'entre en contact avec un matériau étranger tel qu'un moule à compression ou un cylindre. Les surfaces polies au feu se caractérisent en règle générale par une profondeur de rugosité très faible qui n'est pas obtenue avec des processus de reprise mécaniques classiques. D'autre part, les surfaces polies au feu peuvent présenter une composition chimique légèrement modifiée par rapport au matériau en vrac, du fait de la vaporisation de constituants du verre tels que B2O3 ou des alcalins. En particulier, les surfaces polies au feu ne présentent pas les traces de ponçage et de polissage qui sont typiques d'une reprise mécanique à froid. Par conséquent, une surface de verre polie au feu peut être distinguée clairement par une analyse correspondante d'une surface de verre polie par voie mécanique.
Le composant en verre cru céramisable peut de préférence être réalisé sous forme de plaque, avec deux surfaces et un bord périphérique, au moins une surface du composant en verre cru céramisable présentant au moins dans certaines parties une qualité de surface polie au feu avec un Ra <= 20 nm.
Le composant en verre cru peut alors avoir un rapport épaisseur-largeur d/b d'au maximum 1:200, de préférence d'au maximum 1:20 000 et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 1:200 000. Les composants en verre cru céramisables conformes à l'invention peuvent présenter une qualité de surface très élevée qui est de façon particulièrement avantageuse au moins dans certaines parties une qualité de surface polie au feu.
Le composant en verre cru céramisable réalisé conformément à l'invention se caractérise en outre par le fait qu'il ne présente pas ou seulement des proportions non significatives de cristaux précipités. Dans la mesure où ils sont présents, les cristaux sont très petits. La grosseur de grains maximale est donc inférieure à 20 nm, de préférence inférieure à 10 nm. Ainsi, on obtient que le composant en verre cru peut ensuite être soumis à un processus de céramisation, sans qu'il soit nécessaire de prendre des précautions particulières pour la céramisation. D'autre part, l'invention se rapporte à un objet en vitrocéramique.
Pour le réétirage conforme à l'invention de verre cru céramisable, on peut utiliser des verres de compositions différentes. De manière particulièrement avantageuse, le verre cru présente l'une des compositions suivantes en % molaire.
Composition 1 :
Si02 : 5 - 20 % mol. A1203 : 4 - 15 % mol. B2O3 : 0 - 5 % mol.
BaO : 20 - 45 % mol. T1O2 : 20 - 60 % mol.
CaO : 0 - 5 % mol.
SrO : 0 - 10 % mol.
CeC>2 : 0-5 % mol. Ζ1Ό2 : 0 - 10 % mol.
La2C>3 : 0 - 40 % mol.
Mn02 : 0 - 5 % mol. Y203 : 0 - 5 % mol.
Nb203 : 0 - 30 % mol.
Divers : < 10 % mol.
Composition 2 : AI2O3 :3-12 % mol.
BaO : 30 - 45 % mol. B2O30 - 5 % mol.
La2Ü3 : 0 - 5 % mol.
CeC>2 : 0 - 5 % mol.
Si02 : 5 - 25 % mol.
Ti02 : 25 - 42 % mol.
CaO : 0 - 5 % mol.
Somme AI2O3 + B2O3 + S1O2 + P2O5 : 15 - 30 % mol.
Somme Ti02 + Zr02 + Nb203 + V205 + Hf02 + Sc203 : 20-50 % mol.
Somme BaO + CaO + SrO + CeÛ2 + RE2O3 : 30 - 50 % mol.,
Divers < 5 % mol. "Divers" désigne ici la somme de tous les éléments ou leurs oxydes qui ne sont pas cités dans l'une des formules moléculaires.
Composition 3 : AI2O3 : 5-15% mol.
BaO : 20 - 30 % mol.
La2Û3 : 0 - 10 % mol.
CeÛ2 : 0 - 2 % mol.
Si02 : 5 -20 % mol.
Ti02 : 40-60 % mol.
Zr02 : 5-10% mol.
Divers : < 5 % mol.
Somme AI2O3 + B2O3 + Si02 + P2O5 : 15 - 30 % mol.
Somme Ti02 + Zr02 + Nb2Û3 + V205 + HfO2 + SC2O3:30- 55 % mol.
Somme BaO + CaO + SrO + Ce02 + RE2O3 : 25 - 40 % mol.
Divers: < 5 % mol. "Divers" désigne ici la somme de tous les éléments ou leurs oxydes qui ne sont pas cités dans l'une des formules moléculaires. RE (RARE EARTH) désigne respectivement une ou plusieurs terres rares de numéro atomique allant de 57 à 71 et de 39.
Il est également possible d'utiliser d'autres verres céramisables pour le procédé conforme à l'invention, comprenant la vitrocéramique à base d'aluminosilicate de lithium (LAS), la vitrocéramique à base de silicate de lithium, la vitrocéramique à base d'aluminosilicate de magnésium/zinc (MAS), la vitrocéramique à base de silicate de magnésium, des vitrocéramiques à base d'aluminosilicate de sodium/potassium (NaAS, KAS), la vitrocéramique à base de phosphate (Phosphat GK), la vitrocéramique à base d'aluminosilicate de calcium, avec les compositions suivantes :
Vitrocéramique à base d'aluminosilicate de lithium (LAS), en % en poids : AI2O3 : 18 - 25 % en poids
Si02 : 55 - 72 % en poids
Li20 : 1 - 5,0 % en poids K20 : 0 - 3 % en poids
Na20 : 0 - 3 % en poids
MgO : 0 - 3 % en poids P2O3 : 0 - 1 % en poids
Sn02 : 0 - 1 % en poids
Ti02 : 1,2 - 3,0 % en poids
Zr02 : 0,5 - 3,0 % en poids
ZnO : 0,5 % en poids
Vitrocéramiques à base de silicate de lithium (disilicate, métasilicate de lithium), (en % en poids) : AI2O3 : 2-25 % en poids S1O2 : 60 - 85 % en poids
Li20 : 5 - 15 % en poids K20+Na20 : 0 - 8 % en poids
Ag, Au : <0,2 % en poids
Vitrocéramiques à base d'aluminosilicate de magnésium/zinc (MAS) (spinelle, gahnite, cordiérite, enstatite)
Spinelle/gahnite (en % en poids) : S1O2 : 15-60 % en poids AI2O3 : 20 - 50 % en poids
MgO : 0-40 % en poids
ZnO : 0-40 % en poids
MbO+ZnO : 10 - 50 % en poids
Cordiérite (en % en poids) : S1O2 : 35 - 60 % en poids AI2O3 : 16,5 - 40 % en poids
MgO : 6-22 % en poids B2O3 : 0 - 10 % en poids
CaO, BaO, SrO 0 - 6 % en poids ZnO : 0 - 7,5 % en poids T1O2 : 1 - 15 % en poids
ZrÛ2 : 0 - 10 % en poids
As203 + Sb203 : 0 - 2 % en poids
Enstatite (en % en poids) :
MgO : 20 - 35 % en poids, AI2O3 : 2 - 12 % en poids
Si02 : 40 - 70 % en poids
Li20 : 0 - 2 % en poids
CaO : 0 - 4 % en Apods
SrO : 0 - 12 % en poids
BaO : 0 - 17 % en poids
Zr02 : 0 - 15 % en poids
Ti02 : 0 - 15 % en poids
Silicate de magnésium (forsterite) (en % en poids) :
Si02 : 30 - 60 % en poids A12C>3 : 10 - 25 % en poids
MgO : 13 - 30 % en poids K20 : 0-20 % en poids
Na20 : 0 - 10 % en poids
Ti02 : 0 - 15 % en poids
Ge02 : 0 -25 % en poids
Vitrocéramiques à base d'aluminosilicate de sodium/potassium (NaAS, KAS) (néphéline, calsilite) (en % en poids) :
Na20+K20 : 5 -40 % en poids A1203: 10 - 40 % en poids
Si02 : 25 - 75 % en poids
CaO+BaO+MgO : 0 - 18 % en poids
Ti02 : <10 % en poids
Zr02 : <10 % en poids
De préférence :
Na20+K20 10 - 30 % en poids A12C>3 : 10 - 35 % en poids
Si02 : 30 - 55 % en poids
Vitrocéramiques à base de phosphate (en % en poids) : (apatite, LiSiCon, BP04)
Apatite (en % en poids) :
CaO : 5-45 % en poids AI2O3 : 5 - 38 % en poids P2O5 : 10 - 26 % en poids S1O2 : 10 - 60 % en poids
MgO : 0-26 % en poids K20, Na2Ü, Li20 : 0 - 10 % en poids T1O2, Ζ1Ό2 0 - 10 % en poids
LiSiCon (en % en poids): AI2O3 : 0-20, de préférence 4 à 18, de manière particulièrement avantageuse 6 à 15,5 GeC>2 : 0 - 38, de préférence < 20, de manière particulièrement avantageuse <10 Li20 : 2 - 12, de préférence 4 à 8 P205 : 30 - 55
Ti02 : 0-35
Zr02 : 0-16
Si02 : 0-15 Q2O3 + Fe203 : 0 - 15
Ga203 : 0 - 15
Ta205 : 0 - 36,5
Nb205 : 0 - 30
Halogénures : < 5, de préférence < 3, de manière particulièrement avantageuse < 0,3 M20: < 1, de préférence < 0,1, où M est un cation alcalin, excepté Li+ BPO4 (en % en poids): S1O2 : 10 - 50 % en poids B2O3 : 5-40 % en poids P2O5 : 25 - 75 % en poids agents d'affinage : < 5 % en poids M3203, M5205 et M402: < 10 % en poids
Aluminosilicate de calcium (en % en poids) :
Wollastonite (en % en poids) : S1O2 : 50 % - 65 % en poids AI2O3 : 0 - 13 % en poids
CaO : 15 - 55 % en poids
ZnO : 2-10% en poids K2O, L12O, Na2Ü : 0 - 5 % en poids P2O5 : 0 - 10 % en poids
Anorthite (en % en poids) : S1O2 15-54 % en poids AI2O3 13-40 % en poids
CaO 5-22 % en poids
BaO, MgO 0 - 10 % en poids T1O2 0 - 12 % en poids D’autres verres qui conviennent pour le procédé de fabrication d’un composant en verre cru céramisable sont des verres photosensibles. Un verre de ce type est sensibilisé, c’est-à-dire qu’il est plus sensible à l’irradiation avec de la lumière ultraviolette et peut être cristallisé plus facilement et avec des rapports de forme plus élevés qu’un verre non sensibilisé présentant la même composition. Il sera désigné ci-après également par “verre sensibilisé pouvant être soumis à une photostructuration”.
Bien que des verres appropriés puissent présenter une tendance prononcée à la cristallisation, de sorte qu’ils peuvent être soumis à une photostructuration, il n’est d’un autre côté pas nécessaire qu’ils présentent une tendance extrêmement élevée à la cristallisation. Cela est obtenu par un contrôle de processus et/ou par la composition des verres. Par exemple, les verres qui sont utiles à cet effet présentent une stoechiométrie qui s’écarte de façon relativement importante de la stoechiométrie des métasilicates, et en outre, ils sont de préférence mis en fusion dans des conditions comparativement oxydantes.
Un aspect important, qui est responsable de la tendance prononcée mais modérée à la cristallisation de l’ébauche et des objets en verre conformes à l’invention, réside dans leur composition. Cela repose dans une mesure considérable sur un réglage approprié des rapports molaires relatifs des cations (stoechiométrie des cristaux). Par conséquent, il est judicieux de caractériser la composition du verre par des quantités en pour cent de cations. Le terme “pour cent en cations” (abrégé “% en cations”) désigne les proportions molaires relatives des cations dans la quantité totale de cations dans le verre. Bien entendu, le verre contient également des anions dont les proportions molaires relatives par rapport à la quantité totale d’anions dans le verre sont indiquées ici en “pour cent d’anions” (abrégé “% d’anions”).
Un verre photosensible préféré comprend les composants suivants, en % de cations :
Par conséquent, le verre sensibilisé pouvant subir une photostructuration comprend de préférence Si4+, un ou plus d’un cristaux agonistes et un ou plus d’un cristaux antagonistes et une paire d’agents nucléants, où les cristaux agonistes sont sélectionnés parmi Na+, K+ et Li+ ; les cristaux antagonistes sont sélectionnés parmi Al3+, B3+, Zn2+, Sn2+ et Sb3+ ; et la paire d’agents nucléants comprend le cérium et au moins un élément représentatif dans le groupe contenant l’argent, l’or et le cuivre.
Dans un mode de réalisation préféré, le verre photosensible comprend les composants suivants, en % de cations :
En dehors des cations, le verre photosensible comprend des anions qui sont de préférence sélectionnés dans le groupe constitué de O2', F', Br', CE et SO42’. La fraction molaire de O2" des anions est de préférence d’au moins 50 % (% d’anions), notamment d’au moins 70 %, de façon particulièrement avantageuse d’au moins 90 % et de façon tout à fait avantageuse d’au moins 98 %. Dans un mode de réalisation préféré, le verre photosensible est entièrement oxydique, c’est-à-dire qu’il contient exclusivement des anions O2’ et est exempt d’autres anions.
Le verre photosensible comprend de préférence seulement de petites quantités d’halogénures. De préférence, la teneur en halogénures parmi les anions est limitée à une valeur n’excédant pas 5 % d’anions, de préférence n’excédant pas 3 % d’anions et de façon particulièrement avantageuse n’excédant pas 1 % d’anions. Dans le contexte de l’invention, les halogénures désignent de préférence les anions de Cl, F et Br. Dans des modes de réalisation spécifiques, le verre ne contient pas d’anions de Cl, F et/ou Br, ou contient ces composants en fractions n’excédant de préférence pas 3% d’anions, 2 % d’anions ou 1 % d’anions.
Avant d’être irradié avec de la lumière UV, le verre photosensible ne comporte sensiblement pas d’argent colloïdal. L’argent qui est de préférence présent dans le verre photosensible existe sous forme de Ag+ avant l’irradiation, en particulier dans une proportion d’au moins 95 %, et notamment d’au moins 99 %.
Le verre photosensible ne contient de préférence pas plus que 5 % de cations de Ti4+ (titane). Le titane agit sur la transmission du verre notamment dans la gamme des UV, ce qui a des effets négatifs sur les profondeurs de structures qui peuvent être atteintes. De préférence, la teneur en titane est limitée à au maximum 3 % de cations, notamment à au maximum 1 % de cations. Des modes de réalisation préférés contiennent des quantités de titane inférieures à 0,2 % de cations ou sont exempts de titane.
Le verre photosensible est de préférence exempt de composants non mentionnés ci-dessus, et est en particulier exempt de cations de La, Nb, W, Hf, Bi, Y, Yb, Pb, As, Ta, Gd et/ou Eu.
Le tableau ci-dessous indique les compositions de verres photosensibles qui peuvent être utilisées en % de cations. Tous les verres énumérés sont des verres oxydiques, c’est-à-dire que la quantité d’anions autres que l’oxygène n’est pas supérieure à 2 % d’anions.
Tableau : Exemples B1 à B5 de verres photosensibles, en % de cations
Un verre photosensible de ce type est disponible auprès de SCHOTT, Mainz, sous la désignation commerciale Foturan®, et présente la composition suivante, en % en poids :
Foturan (en % en poids) : S1O2 78,5 % en poids B2O3 0,2 % en poids AI2O3 4,2 % en poids
Li20 9,6 % en poids
Na2Ü 1,7 % en poids K20 4,0 % en poids
ZnO 1,0 % en poids
Ag20 0,16 % en poids
Ce02 0,04 % en poids
Sb203 0,5 % en poids
Le procédé de réétirage conforme à l'invention sera expliqué ci-après en détail à l'aide d'exemples de réalisation.
Exemple 1 : vitrocéramique à base de BaTi03
Comme forme de départ, on peut préparer une plaque de verre cru en verre céramisable, de préférence en BaTiC>3, qui a été produite par un processus de laminage. A partir de la plaque de verre cru céramisable, on peut ensuite réaliser par rayure et rupture un corps en verre cru de dimensions 100 mm x 50 mm x 2 mm, en tant qu'ébauche destinée au réétirage. Cette ébauche est ensuite introduite à une vitesse d'avance constante de 1 mm/s d'en haut dans un four chauffé par une résistance, et est préchauffée à 690 °C. La température de préchauffage est de préférence choisie de telle façon qu'elle soit inférieure à la température de germination du verre cru céramisable. Ainsi, on empêche une céramisation prématurée non souhaitée du verre cru. L'ébauche peut être sollicitée par une force à son extrémité inférieure, par exemple par un poids. D'autre part, le four peut être doté d'une ouverture par laquelle passe un faisceau laser qui est focalisé sur le verre. Il peut s'agir par exemple d'un laser C02 qui fonctionne avec une puissance de 400 W.
Il est particulièrement avantageux lorsque, avant d'arriver sur l'ébauche, le faisceau laser passe par un miroir de balayage qui le déplace de manière oscillante sur l'ébauche, à une vitesse d'environ 200 m/s. Cela permet de chauffer une zone d'environ 3 mm à une température qui est supérieure au point de ramollissement du verre cru.
Les points de retour du faisceau laser se situent à l'extérieur de l'ébauche. L'application d'une force fait qu'une force de traction constante est exercée à l'emplacement chauffé, de sorte que le verre cru s'allonge à l'endroit chauffé et devient donc plus mince.
Il est capital pour l'invention que le verre cru n'est soumis que pendant un très court laps de temps à une température qui est supérieure à la température critique pour une cristallisation. Cela permet d'empâcher un début prématuré et non souhaité de la céramisation.
On a constaté que les intervalles de temps non critiques se situent dans la plage d'au maximum 5 s. De préférence, ce laps de temps est plus court et est donc notamment inférieur à 4 s, et de façon particulièrement avantageuse inférieur à 3 s. Un laps de temps si court, pendant lequel le verre cru est exposé à une température supérieure à la température critique pour la cristallisation, permet d'empêcher de façon sûre le début non souhaité de la céramisation.
Partant d'un corps en verre cru céramisable en tant qu'ébauche ayant la géométrie décrite plus haut, cela permet d'obtenir un composant en verre cru céramisable qui présente la forme d'une bande et une épaisseur d comprise entre 0,01 et 0,7 mm et une largeur b d'environ 45 mm. On obtient une portion d'épaisseur constante, avec une largeur de 20 mm à 35 mm et une zone de bord plus épaisse le long du bord extérieur, qui peut être retirée au cours d'une étape de processus ultérieure. Ici on entend par épaisseur constante que l'écart d'épaisseur maximal dans la partie médiane est inférieur à 5 % par rapport à l'épaisseur souhaitée pour la partie médiane, et est de préférence inférieur à 2 % et de façon particulièrement avantageuse inférieur à 1 %.
Comparés à l'ébauche, les composants en verre cru céramisables ainsi obtenus présentent une qualité de surface nettement meilleure, qui est de préférence du type qualité polie au feu, au moins dans la partie médiane. Par surface polie au feu on entend une qualité de surface qui présente une rugosité d'au maximum Ra 20 nm.
Alors que l'indice de rugosité moyenne Ra de l'ébauche peut être de l'ordre de Ra = 8 nm ou plus, le procédé conforme à l'invention permet de réaliser des plaques de verre mince céramisables avec un indice Ra de 4 nm. La profondeur de rugosité Rt est de préférence d'au maximum Rt = 6 nm, notamment d'au maximum Rt = 4 nm et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum Rt = 2 nm. La profondeur de rugosité est déterminée sur la base de DIN EN ISO 4287, avec un profilomètre à lumière blanche.
Une céramisation subséquente, lors de laquelle le composant en verre cru céramisable, après refroidissement jusqu'à moins de 300 °C, de préférence jusqu'à la température ambiante, est de nouveau chauffé et céramisé, permet ainsi de produire de façon économoique et en grande série des objets en vitrocéramique d'une épaisseur inférieure à 500 pm, 100 pm, 50 pm, 40 pm, 30 pm, 20 pm ou 10 pm, et comportant au moins une surface polie au feu. On peut ainsi obtenir un rapport épaisseur-largeur de 1:2 à 1:20 000 de l'objet en vitrocéramique.
La céramisation du composant en verre cru peut être réalisée lors d'une étape de processus séparée du procédé de réétirage, de préférence dans un four de céramisation, et, après refroidissement jusqu'à moins de 300 °C, de préférence jusqu'à la température ambiante, le composant en verre cru est de nouveau chauffé et céramisé.
Un objet en vitrocéramique produit de cette manière peut présenter une proportion cristalline d'au moins 20 % en vol., de préférence d'au moins 50 % en vol et de façon particulièrement avantageuse d'au moins 90 % en vol.
Exemple 2 : Vitrocéramique à base de BaTiCU
Un corps en verre cru céramisable, de préférence en BaTiCL, est préparé en tant qu'ébauche pour réaliser une vitrocéramique mince ayant des propriétés diélectriques particulières.
Pour obtenir l'ébauche, le verre cru peut être coulé dans une lingotière, par exemple de dimensions B = 120 mm et D = 14 mm. A partir de ce lingot, on réalise des ébauches en forme de feuille d'une largeur B = 120 mm, d'une longueur L > 1 000 mm et d'une épaisseur D = 2 mm. Cette ébauche est ensuite placée dans l'installation de réétirage et chauffée dans une zone de préchauffage à une température qui correspond au point de transformation du verre (environ 1013 dPa s) et qui est inférieure à la température de cristallisation et de germination.
Suite à l'abaissement de l'ébauche dans une zone de formage, à une vitesse de 1 mm/s, avec une hauteur de la zone de formage de 5 à 10 mm, le verre est porté par un laser à C02 d'une puissance de 3 000 W, doté d'un système optique à balayage, à une température qui correspond au moins à une viscosité de < 107,6 dPa s et au maximum à une viscosité d'environ 104 dPa's.
Le composant en verre cru céramisable obtenu est étiré plus rapidement que l'ébauche n'est avancée. De ce fait, on obtient une bande de verre cru céramisable d'une largeur de par exemple b = 80 mm et d'une épaisseur moyenne d = 0,02 mm. La bande de verre cru ainsi réalisée est sensiblement exempte de cristaux. Elle peut être céramisée pour obtenir un objet en vitrocéramique et présente les propriétés diélectriques souhaitées.
Exemple 3 : étirage de verre optique (verre au fluorophosphate)
Le verre est coulé dans une lingotière, par exemple avec les dimensions B = 120 mm et D = 14 mm. Ce lingot est placé dans l'installation de réétirage et chauffé dans une zone de préchauffage jusqu'à une température qui correspond au point de transformation du verre (environ 1013 dPa s). Ensuite, l'ébauche est abaissée dans une zone de formage d'une hauteur de 40 mm, où l'ébauche est chauffée à une température qui correspond au moins à une viscosité de < 107’6 dPa s et au maximum à une viscosité d'environ 104 dPa s. Le verre qui sort passe dans une zone de refroidissement et est serré dans un dispositif de traction et étiré à une vitesse plus élevée que celle à laquelle l'ébauche est avancée. Ainsi, on obtient une bande de verre d'une largeur de 100 mm et d'une épaisseur moyenne de 0,3 mm.
Exemple 4 : étirage de verre plat (Borofloat®)
On prépare une ébauche de verre plat ayant une largeur de 300 mm et une épaisseur de 10 mm. Après un passage dans une zone de préchauffage (environ Tg), cette ébauche est introduite dans la zone de formage. Dans cette région, l'ébauche est amenée, sur toute sa largeur et sur une hauteur de 20 mm, au moins à une température qui correspond à une viscosité de 104 dPa's à <107,6 dPa s. Le verre qui sort passe dans une zone de refroidissement et est ensuite serré dans un dispositif de traction. En choisissant de façon adéquate la vitesse de l'ébauche et du produit, on règle une épaisseur moyenne d'au maximum 100 pm, et le produit est enroulé sur un tambour. Ainsi, on obtient un produit d'une largeur d'au moins 250 mm.
Exemple de comparaison 5 : réétirage classique de verre cru céramisable dans une installation de réétirage en vue de l'étirage de verre plat
On prépare une ébauche en verre cru (composition Robax) ou verre plat (Borofloat®) d'une largeur B = 50 mm et d'une épaisseur D = 21,2 mm. Après être passée dans une zone de préchauffage, cette ébauche est introduite dans la zone de formage. Dans cette zone, le verre est amené, sur toute sa largeur et sur une hauteur de 300 mm, à une température qui correspond à une viscosité d'environ 107 dPa s.
Le verre ne peut pas être soumis à un début d'étirage, car des phénomènes de germination se produisent déjà dans la zone de formage, et la cristallisatio commence. Par la suite, l'ébauche se rompt. L'objet en vitrocéramique produit conformément à l'invention peut être utilisé de nombreuses manières, par exemple comme composant diélectrique dans des condensateurs ou des antennes, comme bloc intercalaire dans des composants électroniques, comme séparateur dans des batteries ou comme substrat électronique.
Il est possible de produire à un coût particulièrement avantageux et en grande série, des composants plats en verre cru céramisable présentant une qualité de surface très élevée. D'autres détails de l'invention résultent de la description des exemples de réalisation exposés et des revendications annexées.
Sur les dessins, la figure 1 montre de façon schématique, dans une vue de côté, la structure d'un exemple de mode de réalisation conforme à l'invention d'une installation de réétirage, la figure 2 montre de façon schématique le déroulement d'un procédé selon l'état de la technique, la figure 3 montre de façon schématique une ébauche, la figure 4 montre de façon schématique la structure comportant un laser, la figure 5 montre de façon schématique le mode de fonctionnement d'un chauffage par rayonnement pouvant être utilisé comme dispositif de chauffage, la figure 6 montre l'influence de la hauteur de la zone de formage lors du réétirage, la figure 7 montre une répartition d'épaisseur possible, la figure 8 montre à titre d'exemple la largeur moyenne b (largeur brute) d'un composant en verre cru étiré, ainsi que la force de traction nécessaire, respectivement en fonction de la viscosité du verre de l'ébauche, et la figure 9 montre à titre d'exemple le rapport de la largeur moyenne b (largeur brute) à l'épaisseur moyenne d (épaisseur nette) du composant de verre étiré, ainsi que la force de traction nécessaire, respectivement en fonction de la viscosité du verre de l'ébauche dans la zone de formage.
Par souci de clarté, dans la description détaillée de modes de réalisation préférés qui suit, des références identiques désignent sensiblement des éléments identiques dans ou sur ces modes de réalisation.
La figure 1 montre une vue de côté de la structure schématique d'un exemple de mode de réalisation conforme à l'invention d'une installation de réétirage. Dans ce dispositif de réétirage, une ébauche 1 est déplacée de haut en bas pour passer dans l'installation. L'installation de réétirage présente deux dispositifs de chauffage 2 qui sont placés dans la région du milieu de l'installation. Dans ce mode de réalisation, les dispositifs de chauffage sont recouverts par des écrans 3 de manière à former une zone de formage 4. Une partie de l'ébauche 1 qui se trouve dans la zone de formage 4 est chauffée de façon à atteindre la température T2. Cette partie est la zone de déformation 5 qui présente la hauteur H. L'ébauche 1 est tirée vers le bas par un dispositif de traction 6 qui est réalisé ici sous la forme de deux cylindres entraînés. Du fait que le dispositif d'avance 7, qui est ici également réalisé sous forme de cylindres, avance l'ébauche 1 à une vitesse inférieure à la vitesse du dispositif de traction, l'ébauche 1 se déforme dans la zone de formage 4. L'ébauche 1 devient donc plus mince, et après le formage, l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur avant le formage.
Avant que l'ébauche 1 ne soit amenée à la zone de formage 4, elle est préchauffée à la température Tl à l'aide d'un dispositif de préchauffage 8 qui est ici symbolisé par une flamme de brûleur. Après le passage dans la zone de formage 4, l'ébauche 1 est amenée à un dispositif de refroidissement 9 qui est ici symbolisé par un cristal de glace.
La figure 2 montre le déroulement schématique d'un procédé selon l'état de la technique. La vue se distingue de celle de la figure 1 par le fait qu'elle montre la modification de la largeur B de l'ébauche. L'ébauche 1 est avancée dans une zone de formage 4 qui est chauffée par un dispositif de chauffage 2 - ici un chauffage par résistance. L'ébauche 1 est chauffée de manière à créer dans le verre une zone de déformation 5 dans laquelle le verre présente une faible viscosité. Or, en raison de la délimitation insuffisante et de la hauteur du dispositif de chauffage 2, la zone de déformation 5 est sensiblement plus grande que la zone conforme à l'invention. Il en résulte une diminution particulièrement importante de la largeur de l'ébauche 1. La figure montre également un dispositif de traction 6 qui étire l'ébauche 1 en longueur.
La figure 3 montre de façon schématique une ébauche de longueur L, d'épaisseur D et de largeur B.
La figure 4 montre de façon schématique la structure d'un dispositif de chauffage doté d'un laser 10. Le faisceau du laser est dirigé sur le verre cru céramisable à l'aide d'un miroir de balayage 11. Le mouvement du miroir de balayage a pour effet de chauffer uniformément la zone de déformation. La figure ne montre pas le système optique de formation de faisceau qui peut également être prévu.
La figure 5 montre de façon schématique le mode de fonctionnement d'un chauffage par rayonnement qui peut être utilisé comme dispositif de chauffage 2. En fonction de sa distance par rapport à l'ébauche 1, la hauteur de la zone de déformation 5 varie. La figure montre également la manière dont la zone de déformation 5 peut être limitée à l'aide d'une protection ou d'un écran 3, afin d'obtenir une zone de déformation 5 aussi basse que possible.
Par conséquent, aussi bien la distance que l'agencement du dispositif de chauffage peuvent servir à régler la hauteur de la zone de déformation 5.
La figure 6 montre de quelle façon les largeurs d'un produit en verre dépendent de la hauteur de la zone de déformation lors du réétirage. On voit qu'une zone de déformation relativement basse a pour effet de réduire la diminution de la largeur de l'ébauche.
La figure 7 montre la manière dont l'épaisseur d d'un produit de verre plat est répartie sur la largeur b du produit de l'exemple 3. On voit ainsi que les bords du produit de verre sont relativement étroits. La partie qui présente une faible épaisseur homogène peut être utilisée pour l'application du produit de verre, et la bordure doit être éliminée. Le taux de rendement est particulièrement élevé avec le procédé conforme à l'invention.
La figure 8 montre à titre d'exemple la largeur b moyenne (largeur brute) du composant étiré en verre cru et la force de traction nécessaire à l'étirage, respectivement en fonction de la viscosité du verre de l'ébauche dans la zone de déformation, dans le cas d'une ébauche d'une épaisseur de 4 mm et d'une largeur de 400 mm, qui est introduite à 5 mm/min dans un moufle d'une hauteur de 40 mm. Le verre est étiré à une vitesse de 200 mm/min. On voit clairement que la force de traction nécessaire augmente progressivement à mesure que la viscosité augmente. D'autre part, o voit que la largeur b moyenne du produit obtenu diminue progressivement à mesure que la viscosité augmente.
La figure 9 montre à titre d'exemple le rapport entre la largeur b moyenne (largeur brute) et l'épaisseur d moyenne (épaisseur nette) du composant de verre étiré ainsi que la force de traction nécessaire à l'étirage, respectivement en fonction de la viscosité du verre de l'ébauche dans la zone de déformation, dans le cas d'une ébauche d'une épaisseur de 4 mm et d'une largeur de 400 mm, qui est introduite à 5 mm/min dans un moufle d'une hauteur de 40 mm. Le verre est étiré à une vitesse de 200 mm/min. On voit que le rapport largeur-épaisseur b/d du produit obtenu diminue progressivement à mesure que la viscosité augmente. Comparé à la diminution de la largeur b moyenne à mesure que la viscosité augmente, qui est représentée dans la figure 7, le rapport b/d diminue encore plus fortement à mesure que la viscosité augmente.
Le tableau qui suit représente à titre d'exemple un procédé de réétirage qui peut se dérouler par exemple de la manière décrite dans le document US 3,635,687, à l'aide de deux exemples, où le premier exemple 1 prévoit de travailler sans refroidissement des bords et le deuxième exemple 2 avec refroidissement des bords.
Ces exemples de l'état de la technique sont comparés à un troisième exemple, à savoir le procédé conforme à l'invention qui travaille avec une zone de formage de très petites dimensions. La longueur de la zone de formage est inférieure à un dixième de la longueur de la zone de formage d'un procédé connu selon l'un des deux premiers exemples.
Tableau 1 : Exemple de réalisation et exemples de comparaison
Grâce au procédé conforme à l'invention, il est possible de produire des composants en verre cru céramisables qui sont caractérisés par le fait que - l'épaisseur d est inférieure à 2 000 pm, inférieure à 1 000 pm, inférieure à 500 pm, inférieure à 100 pm, de préférence inférieure à 50 pm et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 40 m, inférieure à 30 pm, inférieure à 20 pm, inférieure à 10 pm, et/ou - le composant en verre cru présente un rapport épaisseur-largeur d/b d'au maximum 1:200, de préférence d'au maximum 1:20 000 et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 1:200 000, et/ou - présente au moins une surface ayant au moins dans certaines parties une qualité de surface polie au feu avec Ra <= 20 nm.
Un composant en verre cru céramisable produit de cette manière se caractérise en outre par le fait que le composant en verre cru céramisable présente une proportion cristalline inférieure à 20 % en vol., de préférence inférieure à 10 % en vol. et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 5 % en vol., et peut par conséquent être céramisé avec un processus de céramisation classique.
Le composant en verre cru céramisable peut être réalisé en forme de plaque et présenter deux surfaces se faisant face ainsi qu'un bord périphérique.
Au moins une des surfaces peut présenter au moins dans certaines parties une qualité de surface polie au feu avec Ra <= 20 nm.
Le composant en verre cru céramisable peut en outre présenter un rapport épaisseur-largeur d/b d'au maximum 1:200 à 1:20 000, de préférence d'au maximum 1:20 000 et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 1:200 000.
Le composant en verre cru céramisable peut être soumis, avec ou sans traitement intermédiaire, à un processus de céramisation, pour produire un objet en vitrocéramique. A cet effet, le composant en verre cru, après refroidissement jusqu'à une température inférieure à 300 °C, de préférence jusqu'à la température ambiante, peut être réchauffé et céramisé.
Une fois la céramisation terminée, l'objet en vitrocéramique peut présenter une proportion cristalline d'au moins 20 % en vol., de préférence d'au moins 50 % en vol. et de façon particulièrement avantageuse d'au moins 90 % en vol.
Un objet en vitrocéramique réalisé de cette manière peut être utilisé en tant que composant diélectrique dans des condensateurs, en tant qu'antenne, en tant que bloc intercalaire dans des composants électroniques, en tant que séparateur dans des batteries, en tant que substrat pour des batteries à couche mince, en tant que substrat souple pour des écrans, en tant que masque ou filtre pour des applications d'écran, en tant que substrat pour des processus de séparation à haute température, par exemple la culture de cristaux, en tant que recouvrement ou protection pour des composants optiques ou électroniques ou en tant que substrat électronique.
Liste des références 1 Ebauche 2 Dispositif de chauffage 3 Ecran de protection 4 Zone de formage 5 Zone de déformation 6 Dispositif de traction 7 Dispositif d'avance 8 Dispositif de préchauffage 9 Dispositif de refroidissement 10 Laser 11 Miroir de balayage

Claims (19)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de production d'un composant en verre cru céramisable pour fabriquer un objet en vitrocéramique, comprenant les étapes suivantes : préparation d'un bain de verre à partir de verre céramisable, préparation d'un corps en verre cru céramisable, en tant qu'ébauche (1) pour le réétirage, dans lequel la céramisation n’a pas encore eu lieu à un degré significatif, où le verre cru comprend les constituants suivants, en % de cations : Si4+ 45 à 65 Cristaux agonistes : Li+ 25 à 40 K+ 0 à 8 Na+ 0 à 8 Cristaux antagonistes B3+ 0 à 5 Al3+ 0 à 10 Zn2+ 0 à 4 Agents nucléants Ce3+/Ce4+ > 0 à 0,3 Ag+ > 0 à 0,5 mise en place de l'ébauche (1) dans une installation de réétirage, chauffage d'au moins une partie de l'ébauche (1), réétirage de l'ébauche pour obtenir un composant en verre cru céramisable, selon lequel le composant en verre cru céramisable présente une proportion cristalline inférieure à 20 % en vol., de préférence inférieure à 10 % en vol. et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 5 % en vol.
  2. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le verre cru est un verre photosensible.
  3. 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que Ton utilise un verre photosensible comprenant des anions qui sont de préférence sélectionnés dans le groupe constitué de O2', F', Br', Cl' et SO42-
  4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que l’on utilise un verre photosensible présentant une fraction molaire de O2' des anions d’au moins 50 %, en particulier, ledit verre photosensible étant exempt d’autres anions.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l’on utilise un verre cru présentant une teneur en halogénures n’excédant pas 5 % d’anions.
  6. 6. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ébauche présente une forme de plaque ou de feuille, avec une épaisseur D, une largeur B et une longueur L, et en ce que le composant en verre cru réétiré présente une forme de plaque, de feuille ou de bande, avec une épaisseur d, une largeur b et une longueur 1, le rapport largeur-épaisseur se modifiant du fait du réétirage.
  7. 7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du réétirage de l'ébauche, il se crée une zone de déformation qui présente une hauteur H d'au maximum 50*D, de préférence de 10*D, et de façon particulièrement avantageuse de 6*D, la zone de déformation étant la partie de l'ébauche dans laquelle l'ébauche présente une épaisseur comprise entre 0,95*D et l,05*d.
  8. 8. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ébauche est avancée à une vitesse vi constante, et le composant en verre cru est étiré à une vitesse V2 constante, le temps de séjour de l'ébauche dans une zone de formage étant inférieur à 10 minutes, de préférence inférieur à 5 minutes, notamment inférieur à 1 minute et de façon particulièrement avantageuse inférieur à 30 secondes.
  9. 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le laps de temps lors du réétirage de l'ébauche, pendant lequel un volume de verre prédéterminé de l'ébauche présente une température supérieure à la température critique pour la cristallisation, est inférieur à au maximum 5 secondes, de préférence inférieur à 4 secondes et de manière particulièrement avantageuse inférieur à 3 secondes.
  10. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ébauche est d'abord chauffée à une température inférieure à la température de cristallisation et inférieure à la valeur EW (point de ramollissement) du verre cru et présente essentiellement dans la zone de déformation une température supérieure à la valeur EW (viscosité du verre = 107,6 dPa's).
  11. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant en verre cru céramisable se caractérise par une épaisseur d inférieure à 2 000 pm, inférieure à 1 000 pm, inférieure à 500 pm, inférieure à 100 pm, de préférence inférieure à 50 pm et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 40 pm, inférieure à 30 pm, inférieure à 20 pm, inférieure à 10 pm, et/ou par un rapport épaisseur-largeur d/b d'au maximum 1:200, de préférence d'au maximum 1:20 000 et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 1:200 000, et/ou par au moins une surface présentant au moins dans certaines parties une qualité de surface polie au feu avec Ra <= 20 nm.
  12. 12. Composant en verre cru céramisable présentant une épaisseur inférieure à 2 000 pm, produit selon un procédé de réétirage conforme à l'une des revendications précédentes, où au moins une surface du composant en verre cru céramisable présente au moins dans certaines parties une qualité de surface polie au feu.
  13. 13. Composant en verre cru céramisable selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’épaisseur est inférieure à 1 000 pm, inférieure à 500 pm, inférieure à 100 pm, de préférence inférieure à 50 pm, notamment inférieure à 40 pm, inférieure à 30 pm, inférieure à 20 pm, inférieure à 10 pm.
  14. 14. Composant en verre cru céramisable selon l’une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant en verre cru céramisable présente une proportion cristalline inférieure à 20 % en vol., de préférence inférieure à 10 % en vol. et de façon particulièrement avantageuse inférieure à 5 % en vol.
  15. 15. Composant en verre cru céramisable selon l'une des trois revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant en verre cru céramisable est réalisé sous forme de plaque avec deux faces et un bord périphérique, et en ce qu’au moins une face du composant en verre cru céramisable présente au moins dans certaines parties une qualité de surface polie au feu avec Ra <= 20 nm.
  16. 16. Composant en verre cru céramisable selon l'une des revendications précédentes 12 à 15, caractérisé en ce que le composant en verre cru céramisable présente un rapport épaisseur-largeur d/b d'au maximum 1:200, de préférence d'au maximum 1:20 000 et de façon particulièrement avantageuse d'au maximum 1:200 000.
  17. 17. Objet en vitrocéramique fabriqué à partir d'un composant en verre cru céramisable selon l'une des revendications précédentes 12 à 16, le composant en verre cru étant soumis, avec ou sans traitement intermédiaire, à un processus de céramisation, selon lequel le composant en verre cru, après refroidissement jusqu'à une température inférieure à 300 °C, de préférence jusqu'à la température ambiante, est réchauffé et céramisé.
  18. 18. Objet en vitrocéramique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'objet en vitrocéramique présente une proportion cristalline d'au moins 20 % en vol., de préférence d'au moins 50 % en vol. et de façon particulièrement avantageuse d'au moins 90 % en vol.
  19. 19. Utilisation d'un objet en vitrocéramique selon l'une des deux revendications précédentes, en tant que composant diélectrique dans des condensateurs, en tant qu'antenne, en tant que bloc intercalaire dans des composants électroniques, en tant que séparateur dans des batteries, en tant que substrat pour des batteries à couche mince, en tant que substrat souple pour des écrans, en tant que masque ou filtre pour des applications d'écran, en tant que substrat pour des processus de séparation à haute température, par exemple la culture de cristaux, en tant que recouvrement ou protection pour des composants optiques ou électroniques ou en tant que substrat électronique.
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