Brevet FR2115426A1 — publié le 19720707

La présente invention se propose ae fournir un revêtement contenant des métaux alcalins de terres rares afin de corriger la couleur et la coloration de surfaces réflécnissant ou transmettant la lumière. Or utilise pour la chloration du verre des métaux de terres rares en ajoutant au matériel- fabriqué une terre rare. Dans ce but, on peut utiliser du néodyme pour obtenir du violet, du cérium pour le jaune, du praséodyme pour le vert, du samarium pour le jaunâtre et de terbium pour le rose. On a également utilisé des terres rares pour la coloration de matériaux céramiques, et là encore ces terres rares ont été incortorées dans la masse. La plupart des métaux de terres rares ont dans le verre une couleur à la lumière ultraviolette qui est diífé- rente de celle présentée à la lumière ordinaire, par exemple, le thulium, le dysprosium et le samarium présentent respectivement des couleurs bleu-fluorescent, jaune, et rose-saumon. On connait étalement les lampes dites lampes au néodyme dans lesquelles du néodyme a été incorporé dans le verre. Le verre au néodyme présente la propriété d'effrir une capacité d'absorption de la lumière particulièrement élevée pour des longueurs d'onde de 560 à 600 nm, c'est à dire qu'il absorbe, la partie jaune de la lumière alors que les autres radiations lumineuses ne sont pas affai- blies d'une facon importante. Avec un éclairage réalisé à l'aide d'une telle lampe on obtient une am@iance avant un aspect coloré et plaisant. en sait aussi,dans res buts optiques, revêtir du verre d'une composition de fluorures et d'oxydes ae terres rares- et/ou de sulfure de zinc. Ces revêtements sont réalisés sous vide dans lequel la composition du revetement comence par s'évaporer et ensuite se sublime en donnant un revetement présentant un indice de réfraction déterminé par rapport à la surface du verre. Tous ces procédés connus présentent à la fois des inconvénient techniques et économiques. iEour palier ces inconvénients la présente invention apporte un nouveau orocédé pour la coloration de surfaces diverses qui réfléchissent ou transmettent à la lumière, ou pour la correction de la lumière réfléchie qui consiste en la réalisation de revetements contenant des métaux de terres rares. Ce procédé présente par rapport aux procédés antérieurs les mêmes résultats ou des résultats améliores, mais il est d'une mise en oeuvre considérablement plus simple et plus économique. Le matériau constituant le revêtement peut être un composé de terre rare tel que par exemple un sel ou un oxyde pris en tant que tel ou présent dans un milieu quelconque, ou encore il peut être réalisé sous la forme d'un enduit contenant une terre rare. Dans le premier cas, le matériau de revêtement est étalé ou pulvérisé sur la surface, ou l'objet à revêtir est plongé dans le matériau de revêtement. Ensuite la surface est séchée ou recuite.. L'enduit est réalisé de façon classique par chauffage des matériaux le constituant, qui dans ce cas contiennent également une terre rare, jusqu'à obtenir un bain fondu que l'on coule dans l'eau froide. L'enduit se présente alors sous la forme d'une poudre fragile à gros cristaux. On préfère une forme cassante ou fragile, car dans ce cas la poudre peut être plus facilement réduite en petits cristaux. La poudre de'l'enduit est mise en suspension dans un milieu quelconque, puis on l'étale ou l'on la pulvérise sur la surface ou bien encore on plonge l'objet à revêtir dans cette poudre en suspension. ensuite, l'on effectue un chauffage à une température d'environ 100OC et,enfin, l'enduit est recuit sur la surface. L'enduit fondu peut également être appliqué directement de la façon indiauée ci-dessus sur la surface de l'objet à recouvrir. On peut utiliser l'enduit dans tous les cas où l'objet à revêtir résiste à la température de fusion de cet enduit. L'enduit est préférable à un matériau de revêtement constitué de composé de terre rare pour réaliser des effets dtillumination dans des dispositifs d'éclairage en verre et dans des lampes, car l'enduit offre la plus petite absorption lumineuse. bien que l'on puisse utiliser toutes les terres rares pour réaliser des enduits permettant d'obtenir des effets de coloration variés, cette métnode donne les meilleurs résultats en utilisant pour la correction lumineuse du néodyme. Les exemples suivants illuctrent,à titre non limitatif, divers modes de préparation de revêtements de l'invention. BIIBRPLE: 1 On chauffe des chlorures de praséodyme à l'état cristallin PrC13.(6H20 ) à 500oC de façon à obtenir de l'oxychlorure de pra Séodyme PrCCl qui est insoluble @ans l'eau. On broie dans un broy eur à coulets 30 ma@@es @e couare @e PrCCl, 20 zl d'esu at C, 2 ml d'acide phosohorique @en@ant 2 heures. On étend la suspension selon une couche mince sur la surface Plasti@ie. On effectue un sécheme à 100 C. On obtient un revêtement ayant une couleun verte lumineuse. EXLMPLE 2 On mélange les constitants @e base suivants: Nd2O3 (à 99,9%) : 14,78 g 23,3 % en poids SiO2 - 5,82 g 10.0 " H3BO3 - 15,28 g 14,7 " (B2O3) PbO - 29,00 g 49,7 " KNO3 - 0,079 g 0,28 " On chauffe le mélonge à 1120 C pendant 10 mn. dans un réci pient tel que creuset en platine. On verse dans ie l'eau froide le pain d'enduit fondu. On broie l'enduit dans un mortier en agathe pendant 2 heures. Le rendement est de 40 g et le point de fusion de 540 C. La poudre d'enduit est mise en suspension dans 20 ml d'eau et 0,2 ml d'acide phosphorique. On broie pendant 4 heures dans un proyeur à boulets la susnension, puis on l'en extrait et on la rin ce dans 5 ml d'eau. la granulométrie moyen@e est de 5 . On étend la suspension sous la forme @'une couc@e mince sur une placue de verre. La plaque est séonée a 100 C , puis recuite : 570 C. Cet enduit convient @articuli@rement bien pour résliser un revêtement de verre de soude tendre. Le revêtement est de couleur rouge-violet et il offre les mêmes nropriétén en ce qui ccncerne le verre que celle que présente un verre au néoayme. Lorsque les teneurs en SiO2 sont inférieures @ @@, le coeffi cient de @ilatation thermique de l'e@duit @il are tellenent de celui du verre tendre que le revêtement ne donns are no bons pés@@- tats et provcque une rupoure @u susstrst le verre on une @ésinté- gration de l'enduit. Lorsque les teneurs en SiO2 désassent 25%, le point ue fusion devient srop élevé. Il en est @e même Si Les te neurs en Nd2O3 dépassent 50%. @es teneurs en @2O3 et PbC reuvent varier l'une par rapport à l'autre. On utilise @NO3 pour éviter La réduction de l'oxyde de plomb en plomb. EXEMPLE 3 On et en suspension dans 19,1 ml d'acétate de butyle et 5,6 ml de laque de ccllodium (contenant de la nitro-cellulose) 20 g de pou dre d'un enduit confectionné selon l'exemple 2. La suspension est mise à croyer pondant 4 heures dans un broyeur à boulets, puis elle est rincée hors de ce broyeur avec 10 rA d'acétone. la suspension est ensuite étendue sur la surface réfléchissan- te du verre, puis séchée et @nauffée (recuite) à 570 C pendant 10 mn. Le revêtement est de couleur rouge-violet et il réfléchit une lumière dont la couleur jaune a été absorbée. EXEMPLE 4 On mélange et on traite comme dans l'exemple 2 les constituants de base suivants: Nd2O3 (à 99,9 %) : 9,05 g 50,0 % en poids SiO2 - 6,04 g 20,0 " H3BO3 - 6,12 g 11,4 " (B2O3) PbO - 11,62 g 38,5 " KNO3 - O,O32 g 0,1 " Le rendement est de 30 g et le/point de fusion de 600 C et enduit est approprié our le verre aur, c'est à dire pour constituer un revêtement des ampoules de lampes e point de déformation très élevé. Un désavantage des revêtements contenant des terres rares réside en ce que le matériel devant être revêtu n'a tas besoin de contenir les dites terres rares et il en résulte que la quantité de cette ratière première coûteuse décroît par rapport à celle du revête- ment. En outre, ce procédé peut of@rir de nouvelles possibilités d' utilisation,par exemple dans des matières plastiques pour lesquelles auparavant il n'était pas possible d'utiliser des terres rares dans la metière première de base. Le revêtement peut être réalisé à l'aide d'un procédé simple et il en résulte également des avantages économiques. Les avantages d'un revêtement au néodyme utilisé pour la correction de couleur de la lumière sont la ois d'ordre technique et économique. On ceut réduire considérablement le trix de revient des lampes au néodyme non seulement parce que l'on utilise moins d oxyde de néodyme par lampe (seulement environ le tiers de la quanti té nécessaire pour le verre), riais encore parce que l'on peut réaliser une fabrication en série automatisée. les ampoules des lampes au néodynte doivent être soufflées manuellement, ce qui est très coûteux et difficile par rattort aux ampoules c3e lampes fabriquées en série de açon classique, puis recouvertes d'un revêtement de néodyme. Ga peut utiliser le même verre de soude au néodvme pour la fabrication de lampes à vapeur de mercure à haute pression que celui utilisé pour les lampes å incandescence en vuea'éliminer la couleur jaune. Cependant, de telles lampes nécessiteraient une ampoule de verre dur , afin de présenter une meilleure tenue dans des conditions nornales. Cependant, on ne peut pas souffler du verre dur contenant au néodyme. Lorsqu'on utilise un revêtement au néodyme, on peut revêtir des ampoules de verre dur produites en série à l'aide de ce revêtement, ce qui a-ua1ente la durée de vie de ces lampes. Lorsqu'on utilise un revêtement au néodyme pour des accessoires d'éclairage, on obtient les mes effets qu'avec des lampes au néodyme et on peut utiliser des lampes ordinaires ne contenant pas de néodyme. la durée de la lumière corrigée ainsi obtenue est alors la même que celle du rispositif d'éclairage. Un autre domaine d'utilisation est celui des tubes à incandescence (lampes à basse pression). Jusqu'à présent il @'avait pas été possible d'utiliser du néodyme pour de tels tubes, car on ne pouvait pas les réaliser avec du verre au néodyme. le revêtement de néodyme offre la possibilité d'éliminer la couleur jaune de la lumière dans de tels tubes. Il demeure bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus , mais cu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Un procédé pour revêtir ies surfaces transmettant ou réfléchissant la lumière, caractérisé en ce que un matériau de revêtement constitué d'un, ou contenant un, composé d'une terre rare est éten- du ou projeté sur la surface revêtir, ou bien l'objet à revêtir est '-loné dans le matériau de revêtement, et en ce que le matériau de revêtement est rendu solidaire de la surface à revêtir soit par séchage , soit par fusion. 2.- Procédé selon 1 revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de revêtement est un composé d'une terre rare pris seul ou dans un milieu quelconque. 3.- procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de revêtement est un enduit contenant une terre rare. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que l'enduit constituant le revêtement est fixé * la surface à revêtir,lorsque cet enduit est fondu. 5.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le matériau de revêtement qui ue présente sous la forme d'un enduit en poudre en suspension dans un milieu quelconque est rendu solidaire de la surface à revêtir. O.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de revêtement contient du néodyme.