Brevet FR2127020A1 — publié le 19721013

La présente invention concerne une matière résistant à l'usure à faible coefficient de frottement et un procédé de production d'une telle matière. Plus spécialement, la matière se compose d'un substrat métallique ou non métallique de diverses 5 formes présentant une couche externe constituée de particules sphéroïdales ou sphériques disposées uniformément et noyées dans une gangue fixée au substrat de manière à former une surface ondulée sensiblement uniforme exempte d'arêtes vives. Le substrat peut également se composer de particules disposées 10 uniformément, en formant ainsi une matière homogène. L'industrie textile est un exemple d'un utilisateur principal de matières/résistant à l'usure à faible coefficient de frottement. Ces matières sont utilisées principalement comme parties constituantes des machines textiles telles que des 15 rouleaux, des broches, des guides, etc. qui entrent couramment en contact superficiel avec des fibres en mouvement. Il est fréquemment nécessaire que la force de frottement de la surface de ces pièces soit faible de façon que,lorsque la fibre passe sur la surface, le coefficient de frottement entre les 20 deux surfaces soit réduit au minimum. Habituellement, la fibre s'éloignant de ces pièces constituantes est habituellement sous tension et toute augmentation ou variation inutile du coefficient de frottement entre les surfaces -non seulement se traduit par un comportement 'irrégulier de la machine, mais 25 peut également provoquer une cassure de la fibre. Les matières céramiques ont des caractéristiques de résistance à l'usure et par conséquent, ont été beaucoup utilisées comme pièces constituantes dans des machines destinées à des applications textiles. Toutefois, les pièces constituantes 30 sont susceptibles de se briser et en outre, la matière céramique ne convient pas pour transmettre la chaleur accumulée par suite du frottement entre les fibres mobiles et la surface des pièces en céramique. En outre, il est très difficile de produire une surface à faible coefficient de frottement sur 35 les pièces en céramique. Pour compenser le manque de résistance mécanique et le pouvoir médiocre de transmission de la chaleur des pièces en céramique, l'industrie textile a eu recours à 72 05014 2 2127020 des pièces constituantes formées de substrats métalliques recouverts d'une couche externe de matière céramique. Bien que ces pièces métalliques enduites soient suffisamment robustes pour ne pas se briser et soient capables de dissiper la chaleur 5 accumulée pendant une campagne de production, elles ne sont pas aussi avantageuses que les pièces entièrement en céramique, car la couche externe de matière céramique déposée par pulvérisation ou d'une autre manière est habituellement trop rugueuse et présente des arêtes trop vives pour des applications textiles. 10 En essayant d'égaliser par abrasion la couche externe de céramique déposée, on a obtenu une pièce ayant une surface à faible coefficient de frottement, mais en la soumettant aux conditions d'une campagne de production textile, la couche superficielle s'use en augmentant ainsi le coefficient de frottement entre 15 elle et les fibres mobiles. Il a été proposé de mettre la couche de céramique déposée en contact avec une matière abrasive seulement pendant une période suffisante pour aplanir les saillies pointues résultant des particules en saillie de la matière d'enduisage recouvrant la surface. Bien qu'on puisse 20 obtenir une meilleure pièce enduite, on ne dispose pas dans le commerce de moyens susceptibles de garantir que seules les saillies soient enlevées par abrasion et que cet enlèvement de matière assure l'obtention d'une surface arrondie des particules en saillie plutôt qu'une surface plane à leurs extrémités supé-25 rieures. Un autre perfectionnement dans l'industrie textile a été obtenu avec la production de pièces métalliques chromées présentant un fini"mat"sur la surface et ressemblant à la surface d'une orange. Ces surfaces chromées conviennent admirablement 30 pour former des surfaces à faible coefficient de frottement et qui offrent un contact doux aux matières textiles. Toutefois, les matières chromées sont coûteuses à produire et ne présentent pas de grande résistance à l'usure. Des objets présentant un enduit résistant à l'usure ap-35 pliquë par diverses techniques de pulvérisation à la flamme à haute température telles qu'un plaquage au pistolet à détonation et une pulvérisation à l'arc dans un piasma,'sont 72 05014 3 2127020 aussi "beaucoup utilisés dans l'industrie textile. Bien que les enduits pulvérisés à la flamme conviennent généralement bien pour de nombreuses applications textiles, il est difficile de déposer uniformément un enduit à une surface de forme complexe, 5 étant donné que la plupart des processus de pulvérisation sont limités à la trajectoire parcourue par les particules d'endui-sage. La pulvérisation à la flamme exige également des étapes de traitement complexe pour son application, ce qui rend une telle technique plus coûteuse que le chromage. 10 Bien que les techniques de pulvérisation à la flamme à haute température constituent un progrès dans le domaine de la production des pièces constituantes de machines textiles, il est encore nécessaire de trouver un moyen de produire des pièces de forme complexe ayant une surface résistant à l'usure à faible 15 coefficient de frottement. La présente invention se propose de satisfaire à ce besoin. La présente invention concerne des matières ayant une surface résistant à l'usure à faible coefficient'de frottement et un procédé de production de telles matières. Plus spéciale- 20 ment, l'invention concerne une matière de forme variable ayant au moins une couche externe de particules résistant à l'usure ou de forme sphéroîdale/ sphérique, très denses,réparties uniformément, telles que des particules d'oxyde.métallique, faisant saillie à partir d'une-gangue fixée à un substrat métallique 25 ou non, en formant ainsi un fini de surface du type "mat" ressemblant à une forme.d'onde polaire sinusoïdale. Lorsque le substrat se compose également des mêmes particules réparties uniformément, il suffit que la surface externe présente un fini de type "mat". 30 Les particules sphéroïdales doivent répondre aux critères suivants : elles doivent présenter une résistance à l'usure, un point de fusion supérieur à la température de la chaleur accumulée pendant son utilisation qui est habituellement supérieur à 200°C et elles doivent être compatibles avec la matière 35 particulière qui doit venir à leur contact pendant l'application à laquelle elles sont destinées. En outre, les particules résistant à l'usure doivent pouvoir être mises sous forme 72 05014 4 2127020 sphéroîdale ou sphérique de façon que dès qu'elles sont uniformément réparties et partiellement noyées dans une gangue de matière plastique ou matière analogue, leurs segments en saillie forment un fini du type "mat". Ainsi, lorsque des matières 5 filmogènes ou fibrogènes longues et minces soumises à une tension sont tirées sur une surface ainsi formée, les matières ne touchent tangentiellement que les particules arrondies en saillie résistant à l'usure en réduisant ainsi au minimum le contact réel entre les matières et la surface finie. Cette 10 surface de contact minimal entre la matière fibreuse et la surface finie est très avantageux pour obtenir un faible coefficient de frottement. Des particules résistant.à l'usure convenant dans la présente invention comprennent des oxydes métalliques, des 15 carbures métalliques, des borures métalliques, des nitrures métalliques et des siliciures métalliques en une combinaison quelconque ou en mélange. Des exemples de certains oxydes métalliques comprennent des composés tels que l'alumine (Al^O^), la silice (Si02), le sesquioxyde de chrome (Cr20^), l'oxyde 20 d'hafnium (Hf02), l'oxyde de béryllium (BeO), l'oxyde de zirconium (ZrO^), l'oxyde stannique (SnO^), la magnésie (MgO), l'oxyde d'yttrium (Y2O^), les oxydes de terres rares et le bioxyde de titane (Ti02) en mélanges quelconques. Les carbures métalliques convenables comprennent le carbure de silicium 25 (SiC), le carbure de bore (B^C), le carburé d'hafnium (HfC), le carbure de niobium (MbC), le carbure de tantale (TaC), le carbure de titane (TiC), le carbure de zirconium (ZrC), le carbure de molybdène (Mo2C), le carbure de chrome (Cr^C2) et le carbure de tungstène (WC). Des borures métalliques con-30 venables comprennent le borure de titane (TiB,,), le borure de zirconium (ZrB2), le borure de niobium (ïïbB^), le borure de molybdène (MoB2), le borure de tungstène (WB2), le borure de tantale (TaB2) et le borure de chrome (CrB). Des nitrures métalliques convenables comprennent le nitrure d'aluminium 35 (AIN), le nitrure de silicium (Si^N^), le nitrure de titane (TiN), le nitrure de zirconium (ZrK), le nitrure d'hafnium (HfïO, le nitrure de vanadium (VE), le nitrure de niobium (NbN), 72 05014 5 2127020 le nitrure de tantale (Taîl) et le nitrure de chrome (CrN). Des siliciures convenables comprennent le siliciure de molybdène (MgSig), le siliciure de tantale (Ta3i2), le siliciure de tungstène (WSi2), le siliciure de titane (TiSig), le siliciure 5 de zirconium (ZrSi2), le siliciure de vanadium (VSi2), le siliciure de niobium (UbSi2), le siliciure de chrome (CrSi2) et le siliciure de bore (B^Si2). Pour plus de clarté et à titre illustratif seulement, l'invention sera décrite principalement en se référant à l'utilisation de particules d'alumine 10 comme particules résistant à l'usure, bien qu'on puisse utiliser avantageusement l'une quelconque des particules énumérées ci-dessus selon la présente invention. la couche formant la gangue ou le liant peut être en n'importe quelle matière capable d'adhérer à un substrat métal-métalliaue 15 lique ou non/et qui peut retenir fermement des particules résistant à l'usure arrondies partiellement noyées. Des matières telles que des résines thermoplastiques ou thermodurcissables, un caoutchouc, une céramique, du verre et un métal en tous mélanges quels qu'ils soient, conviennent à cet effet. L'épais-20 seur de cette couche de liant doit correspondre au moins à la moitié du diamètre de la plus grande dimension des particules ou de la dimension moyenne des particules, de manière à assurer une fixation correcte desdites particules. Cette épaisseur de la couche externe n'est pas nécessaire lorsque la matière résis-25 tant à l'usure est produite par moulage ou coulée d'une composition homogène des particules mélangées avec un liant. La seule condition à respecter pour cette dernière matière résistant à l'usure est qu'elle contienne au moins 35 i° en volume de particules résistant à l'usure et de préférence plus de 30 50 io en volume environ. Le substrat, lorsqu'on en utilise un, peut être soit un métal pur, soit un alliage métallique, soit une matière plastique. Lorsqu'une transmission de chaleur est souhaitable, comme dans l'industrie textile, il est préférable d'utiliser un 35 substrat métallique. Des métaux tels que l'acier, l'aluminium, le cuivre, le laiton, le titane, le "Monel" (marque déposée pour un alliage contenant normalement 67 i° de ÏTi, 28 $ de Cu, 72 05014 6 2127020 1 à 2 io de Mn et 1,9 à 2,5 i° àe Fe), conviendraient parfaitement à cet effet. A part la coulée et le moulage de pièces résistant à l'usure, on dépose initialement sur un substrat un liant, tel 5 qu'une couche de résine thermoplastique ou thermodurcissable d'une épaisseur comprise entre environ 0,0025 et 0,025 mm_,de préférence d'une épaisseur d'environ 0,00625 mm par tous moyens commodes, par exemple par pulvérisation, au pinceau, par immersion, etc. Lorsque cela est nécessaire, le substrat enduit 10 est ensuite chauffé suffisamment pour que le liant devienne collant de façon que,lorsque les particules résistant à l'uaure sont déposées sur la surface, elles s'enfoncent partiellement d'elles-mêmes dans le liant et y soient suffisamment fixées pour résister à la force de pesanteur. Il est indispensable de fabri-15 quer les particules sous des formes sphéroïdales ou sphériques, de préférence sphériques. Un mode de production de particules de forme sphérique consiste à faire fondre de la poudre en boules en utilisant un chalumeau convenant pour la croissance des cristaux selon le procédé Verneuil. Les particules ainsi 20 produites sont sensiblement sphériques et présentent éventuellement de petites cavités de retrait au centre. La dimension exacte des particules peut être déterminée par un moyen classique, par exemple en réglant la granulométrie de la poudre initiale,ou bien elles peuvent être convenablement tamisées 25 dès qu'elles ont la forme sphéroîdale ou sphérique désirée. Il est préférable que la dimension des plus grosses particules ne dépasse pas dix fois environ celle des plus petites particules dans des matières à une ou plusieurs couches. Pour des matières homogènes préparées par des techniques de coulée ou 30 de moulage, le rapport de ces grosseurs de particules peut s'élever à 50. Ainsi, en réglant la grosseur des particules de la couche externe, la densité des particules noyées dans la gangue peut être réglée en assurant une répartition uniforme des particules de grosseur déterminée sur la surface de la 35 pièce. On obtient ainsi une surface ayant un fini en forme d'onde polaire de type sinusoïdal convenant admirablement dans l'industrie textile. 72 05014 2127020 Les particules résistant à l'usure de grosseur déterminée peuvent être déposées et noyées dans le liant collant de plusieurs façons différentes, par exemple en versant les particules sur la surface enduite de liant ou en plongeant la pièce enduite 5 de liant dans une zone resserrée contenant les particules. Dès que les particules déposées sont noyées uniformément dans la gangue, on peut secouer légèrement la pièce pour enlever toutes particules non fixées. On peut ensuite faire mûrir convenablement la pièce enduite de liant collant dans laquelle les parti-10 cules sont noyées de manière à fixer fermement les paticules . dans leur position noyée et faire adhérer aussi fermement le liant au substrat. Il en résulte- une surface mate présentant une résistance à l'usure et un faible coefficient de frottement et convenant parfaitement pour des applications textiles. 15 Pour mieux fixer les particules résistant à l'usure dans la gangue, on peut déposer un second liant sur la surface de la matière pour remplir sensiblement les vides ou évidements laissés entre les particules adjacentes. Cette seconde application d'un liant est effectuée de préférence en utilisant une 20 résine diluée ou composition analogue qui présente une faible viscosité lui permettant de remplir sensiblement les vides par action capillaire sans déposer simultanément une couche adhésive excessive sur la surface des particules en saillie. La couche du liant initial et/ou l'application du second liant devrait 25 remplir de préférence les vides laissés enùre les particules adjacentes à une hauteur dépassant au moins un plan parallèle à la surface du substrat et contenant tous les centres des particules adjacentes de manière à garantir une bonne fixation des particules noyées dans le liant. 30 Les matières produites selon la présente invention peuvent avoir n'importe quelle forme désirée d'un segment relativement droit à des segments de courbure complexe comme ceux utilisés habituellement avec des queues de cochon et autres pièces constituantes de machines textiles. Le coefficient de frottement 35 (comme défini dans l'ouvrage "Friction in Textiles" de H.G-. Howell et ses collaborateurs, Textile Book Publishers Inc., N.Y., 1959, page 42) de telles matières composites lorsqu'elles sont 72 05014 2127020 utilisées dans des applications textiles pour la production de fibres, est compris entre 0,17 et 0,35 environ et est de préférence de 0,21 environ, la répartition uniforme des particules dans la couche du liant forme une onde polarisée du type sinu-5 soldai sur la surface du substrat qui réduit au minimum la surface de contact entre un filament ou matière analogue qui doit passer sur la surface. Cette répartition uniforme des particules sur la surface du substrat est représentée en particulier sur les dessins annexés sur lesquels : 10 les figures 1 et 2 représentent des courbes très grossies de surfaces chromées et traitées par pulvérisation à la flamme respectivement (technique antérieure) ; la figure 3 représente une courbe fortement grossie d'une matière résistant à l'usure à faible coefficient de frot-15 tement selon la présente invention ; les figures 4 et 5 sont des photographies des surfaces usée et non usée respectivement de la figure 1 (technique antérieure) obtenues à l'aide d'un microscope électronique à faisceaux de balayage ; 20 les figures 6 et 7 sont des photographies des surfaces non usée et usée Respectivement de la figure 2 (technique antérieure) obtenues à l'aide d'un microscope électronique à faisceaux de balayage ; et les figures 8 et 9 sont des photomicrographies optiques 25 des surfaces non usée et usée respectivement de la figure 3. Le mode préféré de dépôt d'une surface résistant à l'usure à faible coefficient de frottement sur un substrat métallique ou non ayant un profil de forme droite ou complexe consiste à recouvrir le substrat d'une mince couche d'un liant par n'importe 30 quelle technique classique, par exemple par immersion, au pinceau ou par pulvérisation. Une classe très avantageuse de liants, bien qu'elle ne soit pas la seule qui convienne dans la présente invention, comprend les résines thermodurcissables et thermoplastiques qui doivent être appliquées à une épais-35 seur comprise entre environ 0,0025 et 0,025 mm et de préférence à une épaisseur d'environ 0,00635 mm. Des liants tels que les polyamides, les polybenzimidazoles, les polycarbonates, les 72 05014 9 2127020 polyesters, les polyéthers, les polyoléfines, les polyacrylates, les polyacétals, les polysulfones, les polyuréthannes, les époxydes et le verre fritté ne constituent que quelques-uns des liants qui peuvent être avantageusement utilisés pour former la 5 couche initiale sur le substrat. Selon la couche de résine particulière utilisée, le substrat recouvert de résine n'est chauffé ou maintenu que pendant un temps suffisant pour rendre la résine collante en formant ainsi une surface assez analogue à la surface adhésive d'un papier ordinaire attrape-mouches. Cette 10 couche superficielle doit avoir une épaisseur et une adhésivité suffisantes pour retenir les particules déposées et surmonter la force de pesanteur lorsque cette surface est tenue librement dans l'atmosphère face dirigée vers le bas. Une couche de particules résistant à l'usure de forme 15 sphéroïdale ou sphérique est ensuite déposée sur la surface adhésive du substrat par n'importe quel moyen classique, par exemple en plongeant le substrat enduit de résine dans une zone limitée contenant les particules. Ensuite, le substrat enduit de résine est retiré de la zone contenant les particules et 20 est légèrement tapé pour enlever toutes particules en excès et/ou faiblement collées, en laissant ainsi une seule couche de particules denses et uniformément réparties qui font saillie hors de la couche de résine, la matière composite est ensuite chauffée à une température et pendant un temps suffisants pour 25 faire mûrir et/ou traiter la résine et fixer les particules dans la gangue résineuse. La température et la durée précises nécessaires pour faire mûrir et/ou traiter la résine dépendent de la résine particulière choisie dans le groupe important des résines disponibles. Si les particules s'enfoncent entière-30 ment dans la couche résineuse, une dernière phase de finition telle qu'un sablage, une vibration ou un finissage à la brosse est nécessaire pour enlever la résine en excès des surfaces des particules en formant une surface à découvert des particules noyées présentant une résistance à l'usure et un faible coef-35 ficient de frottement. la grosseur précise des particules résistant à l'usure nécessaire pour former une surface à faible coefficient de 72 05014 10 2127020 frottement convenant pour une application textile est variable, une grosseur d'environ 0,175 mm ou moins étant convenable, une grosseur comprise entre 0,053 et 0,043 mm étant avantageuse et une grosseur d'environ 0,043 mm ou moins étant préférée. 5 La présente invention envisage également de déposer plus d'une couche de particules résistant à l'usure sur un substrat pour former une surface à faible coefficient de frottement. Ceci peut être réalisé en ajoutant une seconde couche résineuse sur la surface des particules noyées et en déposant ensuite des 10 particules supplémentaires sur ladite couche, ces particules étant de même grosseur que les particules de la première couche ou d'une grosseur différente. On peut répéter ce processus pour former une surface à plusieurs couches d'une épaisseur désirée quelconque, la couche finale présentant de préférence 15 les particules les plus petites. La présente invention envisage également une matière homogène se composant de particules résistant à l'usure dispersées uniformément dans un liant ou matière analogue. Cette matière peut être préparée en répartissant uniformément des particules 20 résistant à l'usure d'une grosseur prédéterminée dans un liant puis en soumettant la matière composite à des techniques classiques de moulage ou de coulée pour obtenir des formes prédéterminées. La pièce finie peut être ensuite soumise à un grenaillage ou opération analogue pour enlever tout liant en 25 excès de manière à pouvoir mettre à découvert les surfaces arrondies des particules résistant à l'usure et obtenir ainsi un fini "mat". Il peut être souhaitable d'ajouter une dernière couche résineuse à la matière à une ou plusieurs couches pour remplir 30 sensiblement tous les vides existant entre les particules adjacentes au moins jusqu'à un niveau défini par un plan qui contient les centres de chacune des particules adjacentes et qui est parallèle au substrat. Cette dernière couche résineuse ne doit être utilisée que lorsqu'il est souhaitable d'augmenter l'adhé-35 rence entre les particules et la couche résineuse de manière à obtenir une surface fortement texturée. Cette couche supplémentaire de résine doit être appliquée à l'état dilué dans 72 05014 n 2127020 lequel la viscosité de la résine est telle qu'elle remplit les vides restant entre les particules adjacentes par action capillaire tout en limitant en même temps l'accumulation d'une quantité excessive d'adhésif résineux sur la surface externe 5 des particules. Une résine diluée ayant une viscosité inférieure à 100 cPo est avantageuse pour cette application. la dernière couche résineuse, si on l'applique, est ensuite mûrie en chauffant convenablement la matière à une température et pendant un temps dépendant de la résine particulière utilisée. 10 Si une quantité excessive de cette dernière couche résineuse adhère à la surface des particules, on peut appliquer alors l'une quelconque des techniques de finition, par exemple un léger brossage ou une dissolution chimique,pour enlever cette résine et mettre ainsi les particules arrondies en saillie à 15 découvert. Dans certaines applications, la résine en excès qui peut adhérer aux particules peut être enlevée en la mettant en contact avec le produit avec lequel la pièce doit être utilisée la matière terminée ainsi obtenue selon l'invention présente au moins une couche externe de particules de forme sphéroî-20 dale ou sphérique très denses résistant à l'usure, réparties uniformément, qui sont noyées en partie dans une gangue de manière à laisser à découvert les surfaces lisses des particules pour former une surface uniformément" ondulée, les particules de forme sphéroïdale ou sphérique de cette surface résistant 25 à l'usure ont une microdureté d'au moins 500, déterminée par l'essai à la pyramide de diamant et lorsque ladite surface est utilisée sur une pièce constituante d'une machine textile, elle présente un coefficient de frottement de 0,35 ou moins entre elle et les fibres en cours de production. 30 EXEMPLE 1 On produit des particules d'alumine de diverses grosseurs en faisant fondre de la poudre en boules en la faisant passer dans un chalumeau utilisé pour la croissance des cristaux selon le procédé Yerneuil. les particules apparaissent sous une forme 35 sensiblement sphérique et on les passe au tamis pour les répartir en différentes plages de dimensions granulométriaues. On nettoie des queues de cochon en acier à faible teneur en carbone d'une dimension de 63,5 mm pour enlever la graisse 72 05014 '2 2127020 et autres matières étrangères en les lavant dans du chloroforme. On les plonge ensuite dans un mélange de résine comprenant 3,3 $ en poids d'une suspension d'une poudre d'époxyde à un seul composant (vendu dans le commerce par Hysol Division of 5 Dexter Corporation sous la désignation "Hysol A7-4314"),préparée dans du chloroforme. On retire ensuite les queues de cochon enduites et les laisse sécher à l'air ambiant pendant 5 minutes. Il se forme une mince couche d'époxyde non collante sur les queues de cochon. On plonge ensuite les queues de cochon enduites 10 dans un récipient contenant les sphères d'alumine. On secoue plusieurs fois le récipient pour qu'une quantité convenable de sphères entre en contact avec les queues de cochon. On chauffe l'ensemble comprenant les queues de cochon et les sphères d'alumine contenues dans le récipient à l'intérieur d'une étuve 15 maintenue à 195°C et les laisse dans cette dernière pendant 20 minutes. Ce chauffage ramollit suffisamment la couche d'époxyde pour qu'une seule couche des sphères d'alumine y adhère. On retire ensuite l'ensemble de l'étuve et le laisse refroidir à la température ambiante. On enlève ensuite les queues de 20 cochon enduites du récipient et on frappe chacune d'elles plusieurs fois pour enlever les sphères d'alumine qui adhèrent légèrement. On soumet ensuite les queues de cochon à un mûrissage final à 195°C pendant une heure. On répète le processus ci-dessus avec des particules d'alumine de diverses grosseurs 25 et avec diverses concentrations du mélange de la résine en poudre et du chloroforme. On traite en outre quelques échantillons plus d'une fois par le processus ci-dessus de manière à produire une surface à plusieurs couches. On soumet les divers échantillons de queues de cochon 30 enduites à un traitement final par un époxyde en les imprégnant d'un mélange résineux dilué préparé en mélangeant 10 parties en poids d'une résine époxyde (vendue dans le commerce sous la désignation "Hysol AS-4318") avec 3 parties d'un durcisseur du type aminé (disponible dans le commerce sous la désignation 35 "H9-3486"), puis en diluant le mélange à 10 io en poids de matières solides avec un éther de glycol (disponible dans le commerce sous la désignation "S-4069"). On effectue l'imprégnation 72 05014 13 2127020 en plongeant la partie supérieure de chacune des queues de cochon dans un récipient fermé et en laissant grimper le mélange résineux dilué le long de la queue de cochon par capillarité. On fait mûrir ensuite les queues de cochon imprégnées en les 5 chauffant à 195°C et en les maintenant à cette température pendant une heure au bout de laquelle on les laisse refroidir à la température ambiante. On applique un enduit résineux final à certains échantillons des queues de cochon en utilisant une concentration différente de la résine dans l'agent diluant et 10 une teneur différente en matières solides du mélange résineux dilué final. En outre, on enduit certains échantillons en les plongeant dans le mélange résineux au lieu d'utiliser l'action capillaire. On mesure le coefficient de frottement de la surface 15 des queues de cochon traitées sur un frictomètre de Shirley en utilisant un fil à multifilaments de "Hylon" 70-34-1/2-Z-280-SD de DuPont de Uemours and Oo. Les résultats sont donnés sur les tableaux I et II ci-après. 72 05014 14 2127020 TABLEAU I Coefficient de frottement de queues de cochon présentant une ou plusieurs couches de particules sphériques d'alumine Echantillon Distribution granu-. lométrique, mm fo de Nombre Coefficient résine de de sous couches frottement forme i« en poids diluée dans le chloroforme Concentration de la résine, A inférieure à 0,124 et supérieure à 0,104 B inférieure à 0,089 et supérieure à 0,074 C inférieure à 0,053 et supérieure à 0,043 D inférieure à 0,035 E inférieure à 0,053 et supérieure à 0,043 E "inférieure à 0,035 G- première couche inférieure à 0,124 et supérieure à 0,104 seconde couche inférieure à 0,035 H inférieure à 0,035 I inférieure à 0,035 J inférieure à 0,035 3,3 1o 10 1o 1 3,3 i 10 3,3 1o 3,3 1o 3,3 i 6,0 fo 10,0 % 10 3,3 1o 10 i 3,3 1° 10 io 10 ^ 10 io 20,0 io 10 io 1 1 3 Cassure de la fibre en l'enfilant dans la queue de cochon 0,25 (la fi-' bre s'effiloche) 0,215 à 0,23 0,20 0,29 0,25 0,30 0,23 0,26 Surface trop rugueuse pour être essayée 72 05014 15 2127020 TABLEAU II Coefficienis de frottement de queues de cochon traitées à une concentration initiale de la résine de 3,3 i° en poids dans du chloroforme (une seule couche) 5 Distribution de $ de Coefficient de frottement granulométrique résine matières (mm) dans le solides Remplissage diluant sous forme par diluée Immersion capillarité 10 inférieure a 0,035 25 1"5 0,215 0,21 inférieure à 0,035 - 33 20 0,23 0,22 inférieure à 0,035 40 25 0,23 0,22 EXEMILE 2 On traite par grenaillage une barre en alliage du type 15 "Hastelloy Alloy X"d'une longueur de 38,1 mm et d'un diamètre de 25,4 mm, on la lave dans du chloroforme et lui applique un premier enduit résineux formé d'un mélange comprenant 3,3 % de poudre résineuse (vendue dans le commerce par Hysol Division of Dexter Corporation sous .la désignation "Hysol A7-4314") 20 préparée dans du chloroforme. On sèche l'échantillon à l'air pendant 5 minutes à la température ambiante et, pendant qu'il est à l'état non collant, on le place dans un récipient dans lequel on introduit des sphères d'alumine d'une dimension par-ticulaire de 0,035 mm et moins de" manière à la recouvrir. On 25 chauffe l'ensemble dans une étuve à 100°C et le maintient à cette température pendant une heure afin de ramollir suffisamment la résine pour produire une surface collante à laquelle adhère essentiellement une seule couche des sphères. Ensuite, on refroidit l'échantillon à la température ambiante en 30 minutes 30 environ et ensuite on l'enlève et le tape légèrement pour détacher les sphères qui adhèrent faiblement. On fait mûrir ensuite l'échantillon recouvert de sphères en le chauffant à 200°C et en le maintenant à cette température pendant une heure pour le refroidir ensuite à la température ambiante. 35 On applique une dernière couche de résine en plongeant l'échantillon recouvert de sphères dans une résine (disponible dans le commerce sous la désignation "Araldite ÏT° 502" de 72 05014 16 2127020 Ciba Products Co.) mélangée avec un durcisseur du type aminé (Ciba'.N-° 951) à un rapport pondéral de 10 parties de la résine pour 1 partie du durcisseur. On dilue ce mélange résineux à 35 cm pour 100 cm de solution avec de la méthyléthylcétone 5 avant le processus d'immersion. On fait mûrir l'échantillon enduit pendant une heure à 100°C après l'immersion. On soumet ensuite l'échantillon enduit à un essai d'usure accélérée dans lequel on noue une ficelle de coton H° 24 (vendue dans le commerce par Shuford Mills, Inc. Hickory ÏT.C.) 10 d'une longueur de 76 cm sous forme d'une boucle, saturée d'une ' suspension aqueuse de bioxyde de titane de qualité pour pigment et on la fait passer sur la surface de l'échantillon enduit à une vitesse linéaire de 45 m par minute, + 5 On fixe l'échantillon à un système de levier et l'équilibre pour exercer une 15 force normale de 210 g + 5 i° contre la ficelle qui est en contact avec la surface enduite sur un arc (angle d'enlacement) de 160°. La boucle de ficelle est entraînée par une poulie fixée à l'arbre d'un moteur à vitesse variable et elle passe dans la suspension de bioxyde de titane au cours de chaque 20 révolution. La suspension est mise continuellement en circulation au moyen d'une pompe. On choisit le bioxyde de titane comme abrasif étant donné qu'il est utilisé comme délustreur pour des fibres synthétiques. On a effectué les essais d'usure pendant des durées de 25 300, de 600 et de 900 minutes. On détermine le coefficient de frottement dans la rayure formée par usure et sur la surface non usée au moyen d'un frictomètre de Shirley, comme décrit plus haut. On a effectué d'une manière analogue des essais de frot- 30 tement et d'usure avec des barres en acier a faible teneur en carbone d'un diamètre de 25,4 mm comportant une couche de chrome mat d'une épaisseur de 0,05 mm (disponible dans le commerce sous la désignation "Brame Finish ÏT° 3", Brame Textile Machine Co., Greensboro N.C.) et un enduit d'une épaisseur de 35 0,05 mm d'un alliage de 60 % de Ti0o et de 40 fo de Al„0„ pul- ^ 2 ; vérisé à la flamme, appliqué au moyen d'un pistolet à détonation (disponible dans le commerce sous la désignation 72 05014 17 2127020 "Type LA-7", Coating Service Dept., Materials Systems Division, Union Carbide Corporation). On finit la surface de l'enduit appliqué au pistolet à détonation à une rugosité moyenne arithmétique de 3,35 microns en utilisant une brosse menée et une 5 suspension aqueuse de carbure de silicium d'une granulométrie de 0,07 mm pour produire une surface "finie à la brosse" à faible coefficient de frottement. On effectue des essais d'usure pendant des périodes de 1 à 30 minutes pour l'échantillon chromé et de 120 à 600 minutes pour l'échantillon enduit par pulvérisa-10 tion à la flamme, fini à la brosse. les coefficients de frottement ont été déterminés comme décrit plus haut. les résultats des essais de frottement et d'usure sont de. donnes sur le tableau III. la vitesse moyenne d'.usure de la couche/ chrome /lit de 76 x 10 ^ micron par minute et le frottement 15 augmente d'une manière appréciable après 5 minutes, la vitesse d'usure moyenne de l'enduit appliqué par pulvérisation à la —3 flamme et fini à la brosse est de 25,4 x 10 micron par minute et le coefficient de frottement augmente sensiblement après 120 minutes. la vitesse moyenne d'usure des particules sphéri-20 ques d'aluminium est de 99,06 x 10~^ et le frottement reste faible après 900 minutes. La figure 1 représente un tracé obtenu à l'aide de l'appareil Talysurf en travers de la rayure d'usure obtenue après 5 minutes dans un chromage mat. Le grossissement vertical 25 est de 1000 et le grossissement horizontal est de 100. La rayure est nettement plus lisse que les surfaces non usées de chaque côté, ce qui justifie le plus grand coefficient de frottement. La figure 2 représente untracé analogue en travers de 30 la rayure obtenue après 600 minutes dans 1'enduit appliqué par pulvérisation à la flamme et fini à la brosse. De nouveau, la rayure est très lisse en comparaison des surfaces non usées. La figure 3 représente un tracé analogue en travers de la rayure formée au bout de 900 minutes dans le revêtement 35 comportant des sphères d'alumine. La rayure formée par usure, qui se trouve au centre de la figure, ne se distingue pas facilement car la rugosité de la rayure est comparable à celle 72 05014 is 2127020 des surfaces adjacentes non usées, l'absence d'un tracé régulier dans la rayure explique le maintien d'un faible frottement après une usure prolongée. la figure 4 représente une photographie obtenue au micros-5 cope électronique à faisceaux de balayage d'un ehromage mat non usé à un grossissement de 300X, montrant les nodules arrondis qui justifient le faible coefficient de frottement de la surface. Il serait possible de détecter au microscope un aplatissement de certains nodules dans la rayure formée par une usure d'une 10 minute. On remarque un aplatissement plus important après deux minutes et demie d'usure et après 5 minutes, on observe des zones aplaties relativement grandes dans la rayure comme le montre la figure 5 (grossissement de 300 X au microscope électronique à faisceaux de balayage). Après une usure de 20 minutes, il ne 15 reste pratiquement rien de visible de la surface initiale dans la zone de la rayure. la figure 6 montre également les caractéristiques de la surface de l'enduit appliqué par pulvérisation à la flamme et fini à la brosse non usé (microscope électronique à faisceaux 20 de balayage, grossissement 300X), et la figure 7 montre la rayure d'usure aplatie après 600 minutes (microscope électronique à faisceaux de balayage, grossissement de 300X). La figure 8 est une photomicrographie optique du revêtement non usé de particules sphériques d'alumine à un grossissement 25 de 240X et montrant les sphères très serrées. la figure 9 est une photomicrographie analogue de la rayure produite par une usure de 900 minutes et montre la rugosité appréciable de la surface qui subsiste après une usure prolongée. 72 05014 19 2127020 TABLEAU III Résultats de frottement et d'usure pour des barres enduites de 25.4 mm Enduit Durée d'essai (minutes) Coefficient de Surface non usée frottement Rayure d'usure Yitesse d'usure (u/mn) Chromage mat 1 0,20-0,21 0,22 non mesurable 2,5 0,24 non mesurable 5 0,32 76 x 10"2 10 >0,40 88,9 x 10"2 10 >0,40 76 x 1O"2 20 >0,40 88,9 x 10~2 20 >0,40 63,5 x 10~2 30 >0,40 76 x 10~2 30 >0,40 68,6 x 10"2 Appliqué par 120 0,21-0,22 0,38 non mesurable pulvérisation à 300 0,.40 25,-4 x 10-3 la flamme, fini. 600 0,40 25,4 x IO-5 à la brosse Particules sphé 300 0,21-0,23 . 0 ,.23 non mesurable riques d'alumine 600 0,24 83,8 x 10~4 900 0,24 114,3 x 10-4 Exemple 3 25 On applique à une tige en acier d'une longueur de 38,1 mm et d'un diamètre de 9,5 mm, qui a été dégraissée, décapée à l'acide, rincée et séchée, un enduit résineux initial d'un mélange comprenant 3,3 i° d'une résine en poudre (disponible dans le commerce sous la désignation "Hysol A7-4314") préparé 30 dans du chloroforme. On sèche l'échantillon à l'air pendant 5 minutes à la température ambiante et, pendant qu'il est a l'état non collant, on le place dans un récipient dans lequel on introduit de petites sphères de carbure de titane ayant un diamètre compris entre 30 et 40 microns de manière à le recou-35 vrir. On chauffe l'ensemble dans une étuve à 100°C et le maintient a cette température pendant une heure. Ce chauffage a pour effet de ramollir suffisamment la résine pour former une surface collante à laquelle adhère essentiellement une seule couche des sphères. On refroidit ensuite l'ensemble à la tempe 72 05014 20 2127020 rature ambiante et on retire alors l'échantillon et le tape légèrement pour détacher les sphères adhérant faiblement. On fait mûrir ensuite 1'échantillon recouvert de sphères en le chauffant à 195°C pendant une demi-heure, après quoi on le 5 refroidit à la température ambiante. On applique un dernier enduit de résine en plongeant l'échantillon recouvert de sphères dans une résine (vendue dans le commerce par Oiba Products Co.sous la désignation "Araldite N° 502") mélangée avec un durcisseur du type aminé (Ciba N° 951) 10 à un rapport pondéral de 10:1 . On dilue ce mélange résineux 3 3 à 35 cm pour 100 cm de solution avec de l'acétone avant le processus d'immersion. On fait mûrir l'échantillon enduit pendant une heure à 100°C. , On soumet l'échantillon enduit à des essais d'usure 15 accélérée pendant des durées de 240 et de 480 minutes sur la même machine d'essai et dans les mêmes limites de charge et de vitesse que dans l'exemple 2. Le coefficient de frottement de la surface non usée est de 0,21-0,22. Un tracé obtenu avec l'appareil "Talysurf" en travers de la rayure d'usure de 240 20 minutes est de même aspect que ceux précédemment décrits pour le revêtement de sphères d'alumine. La profondeur de la rayure manifeste une vitesse d'usure moyenne de 210,8 x 10~^ micron par minute et le coefficient de frottement dans la rayure ne dépasse pas celui de la surface non usée. . 25 Après 480 minutes, le frottement augmente à 0,26, ce qui est encore une valeur relativement faible et le tracé obtenu avec l'appareil "Talysurf" en travers de la rayure manifeste encore une rugosité importante avec des crêtes arrondies et lisses. Les photomicrographies optiques de la rayure d'usure 30 révèlent des zones aplaties (usées) sur les sphères de TiC. On a constaté que la vitesse d'usure est de 238,8 x 10~^ micron par minute. La vitesse d'usure moyenne des deux essais est de 223,5 x 10~^ micron/minute. On essaie une barre en acier chromée- dure d'un diamètre 35 de 9,5 œm dans les mêmes conditions et on constate qu'elle pré-sente une vitesse d'usure linéaire de 127 x 10 micron par minute pour des périodes d'essai de 10, de 20 et de 30 minutes. 72 05014 2127020 les rayures d'usure produites au cours de chaque période sont lisses. Exemple 4 On recouvre une tige d'acier d'un diamètre de 25,4 mm 5 de sphères d'alumine d'une dimension inférieure à 0,053 mm et supérieure à 0,043 mm et on recouvre une seconde tige d'acier d'un diamètre de 25,4 mm de sphères d'alumine d'une dimension inférieure à 0,043 mm et supérieure à 0,035 moi en suivant le procédé décrit dans l'exemple 2, excepté qu'on applique le 10 dernier enduit de résine par la technique de remplissage par capillarité avec la résine "Ciba 502" et le durcisseur "Ciba 951" à un rapport pondéral de 10:1, dilué à 50 $ en volume avec de l'acétone. 15 en travers des surfaces de ces échantillons à un grossissement vertical de 1000 et un grossissement horizontal de 100 ainsi qu'en travers des surfaces d'échantillonsdes queues de cochon en acier précédemment décrites dans l'exemple 1 et qui présentent une seule couche de sphères d'alumine soit d'une dimension in-20 férieure à 0,053 et supérieure à 0,043, soit inférieure à 0,035. On compte le nombre des crêtes arrondies distinctes sur une longueur appréciable des tracés et les transforme en une densité linéaire donnée en crêtes par centimètre. On compare ces valeurs avec la densité linéaire calculée à partir du diamètre minimal 25 et du diamètre maximal des sphères de la plage granulométrique utilisée et en supposant que les sphères soient très serrées linéairement, les résultats sont indiqués sur le tableau IY et montrent que la densité linéaire mesurée est très conforme aux résultats prévus. 30 TABIEAIT IY G-ranulométrie Densité mesurée Densité calculée On utilise l'appareil "Talysurf" pour effectuer des tracés (mm) Nombre de crêtes cm Crêtes parcourus par cm 0,584 210 Crêtes par cm 192 - 231 inférieure à 121 35 0,053 et supérieure à 0,043 inférieure à 0,043 et supérieure à 0,035 97 0,381 258 231 - 274 40 inférieure à 0,035 215 0,762 286,8 >274 72 05014 22 2127020 Exemple 5 On nettoie deux échantillons de queues de cochon en acier à faible teneur en carbone, comme décrit dans l'exemple 1, et on leur applique un premier enduit résineux d'un mélange compre-5 nant 3,3 i° de résine en poudre (disponible dans le commerce sous la désignation "Hysol A7-4314") préparé dans du chloroforme-. On sèche les échantillons à l'air pendant 5 minutes à la température ambiante et pendant qu'ils sont à l'état non collant, on les place dans un récipient dans lequel on introduit des sphères 10 d'alumine d'une granulométrie de 0,035 mm et moins de manière à les recouvrir. On chauffe l'ensemble dans une étuve à 195°C et le maintient à cette température pendant 20 minutes pour ramollir suffisamment la résine et former une surface collante à laquelle adhère essentiellement une seule couche de sphères. 15 Ensuite, on refroidit l'ensemble à la température ambiante en 30 minutes environ et on enlève ensuite les échantillons des queues de cochon et les tape légèrement pour détacher les sphères qui adhèrent faiblement. On fait mûrir ensuite les échantillons recouverts 'de sphères en les chauffant à 195°C et en les mainte-20 nant à cette température pendant une heure au bout de laquelle on les refroidit à la température ambiante. On applique un dernier enduit résineux par capillarité comme décrit dans l'exemple 1 en utilisant un mélange comprenant 10 parties en poids d'une résine époxyde (AS-4318) et 3 parties 25 en poids d'un durcisseur du type aminé (H9-3486) dilué à 33 en poids au moyen d'un éther de glycol (S-4069). On ajoute un colorant rouge (disponible dans le commerce sous la désignation "Hysol AC-6238")' pour colorer la résine. On chauffe les échantillons enduits à 195°C et les maintient à cette tempéra-30 ture pendant une heure et demie au bout de laquelle on les refroidit à la température ambiante. On applique une couche supplémentaire de résine aux échantillons mûris en suivant le même processus que ci-dessus. Après mûrissage complet, on essaie chaque échantillon sur un 35 frictomètre et on constate qu'il présente un coefficient de frottement de 0,20. 72 05014 23 2127020 Exemple 6 On traite deux échantillons de queues de cochon en acier à faible teneur en carbone, comme décrit dans l'exemple 5, excepté qu'on n'applique qu'une seule couche finale de résine 5 et que l'enduit comprend une résine diluée à 50 $ de matières solides (disponible dans le commerce sous la désignation "Hysol A7-4315") qui est mélangée avec un colorant bleu liquide (AC-6240). On applique ce dernier enduit par la technique de remplissage par capillarité, puis on fait mûrir les échantillons 10 enduits à 195°C pendant une heure et demie. Le coefficient de frottement de la surface de chacun des deux échantillons de queues de cochon est de 0,215 et de 0,225 respectivement. Exemple 7 On traite deux échantillons de queues de cochon en acier 15 à faible teneur en carbone, comme décrit dans l'exemple 6, excepté que le dernier enduit résineux comprend une résine liquide (disponible dans le commerce sous.la désignation "Araldite U° 502" de Ciba Products Co.) mélangée avec un durcisseur du type aminé (Ciba ÏT° 951) à un rapport pondéral de 10;1. 3 3 20 On dilue ce mélange à 60 cm pour 100 cm de solution avec de l'acétone et on le colore en bleu en utilisant le colorant Hysol "AC-6240". Le mélange résineux global présente une teneur en matières solides de 60 fo. On applique le dernier enduit résineux par la technique de remplissage par capillarité, puis 25 on fait mûrir les échantillons enduits à 100°C pendant une heure. Le coefficient de frottement de la surface de chacun des deux échantillons de queues de cochon est de 0,195 et de 0,21 respectivement. Exemple 8 30 On traite deux queues de cochon en acier à faible teneur en carbone, comme décrit dans l'exemple 7, excepté que l'on utilise des particules sphériques d'alumine d'une dimension comprise entre 0,053 et 0,043 mm et qu'on ajoute un colorant vert (Hysol AC-6241) à l'enduit résineux final. Le coefficient 35 de frottement de la surface de chacun des deux échantillons mûris est de 0,225 et de 0,215 respectivement. 72 05014 24 2127020 Exemple 9 On fait passer une tige extrudée en "Nylon" d'un diamètre de 9,5 mm et d'une longueur de 152 mm devant la flamme d'un brûleur à gaz pour égaliser la surface. On applique à la tige 5 refroidie un enduit résineux initial d'un mélange comprenant 3,3 d'une résine en poudre (disponible dans le commerce sous la désignation "Hysol A7-4314") préparé dans du chloroforme. On sèche l'échantillon à l'air pendant 5 minutes à la température ambiante et, pendant qu'il est à l'état non collant, on le place 10 dans un récipient dans lequel on introduit des sphères d'alumine d'une granulométrie de 0,035 mm et moins de manière à le recouvrir. On chauffe l'ensemble dans une étuve à 100°C et le maintient à cette température pendant 20 minutes pour ramollir suffisamment la résine et produire une surface collante à laquelle 15 adhère essentiellement une seule couche des sphères. Ensuite, on refroidit l'ensemble à la température ambiante en 30 minutes environ, après quoi on retire l'échantillon et le tape légèrement pour détacher les sphères adhérant faiblement. On fait mûrir ensuite l'échantillon recouvert de sphères en le chauffant 20 à 160°C pendant 4 heures au bout desquelles on le refroidit à la température ambiante. On applique une dernière couche de résine en plongeant 1'échantillon recouvert de sphères dans une résine (disponible dans le commerce sous la désignation "Araldite N° 502" de 25 Oiba Products Go.) mélangée avec un durcisseur du type aminé (Ciba N° 951) à un rapport pondéral de 10:1. On dilue ce mélange 3 3 de résine à 35 cm pour 100 cm de solution aveG de l'acétone avant le processus d'immersion. On fait mûrir l'échantillon enduit pendant une heure à 100°C. Le coefficient de frottement 30 de la surface de la pièce enduite est de 0,21 . Exemple 10 On peint la surface externe d'un tube en acier nettoyé ayant un diamètre externe de 25,4 mm et une longueur de 76 mm avec un mélange de 10 parties en poids de résine époxyde 35 ("ERL 2400" Union Carbide Corporation) et de 3 parties d'un durcisseur du type aminé ("ZZL0822" Union Carbide Corporation). On chauffe ensuite la pièce dans une étuve à 100°C pendant 72 05014 25 2127020 13 minutes et la refroidit. la résine est maintenant collante. On répand immédiatement des sphères d'alumine d'une dimension inférieure à 0,061 et supérieure à 0,053 mm sur la surface collante et on soumet la pièce à un mûrissage final à 100°C 5 pendant 2 heures. On n'applique pas de seconde couche d'époxyde. Après refroidissement, la surface présente un coefficient de frottement de 0,205. Exemple 11 On mélange une poudre de céramique à "bas point de fusion 10 (substrat en émail de Owens-Illinois, article ET0 01 158) avec un liant fugitif liquide (liant de brasage JP 500 normal de Wall-Colmonoy) à un rapport pondéral de 1:1 et on applique le mélange à une tige en cuivre de diamètre de 3,18 mm. On fait fondre la céramique en chauffant la.tige à environ 470°C. Après 15 refroidissement à la température ambiante, on plonge la tige, qui présente maintenant un enduit d'une épaisseur d'environ 0,0127 mm, dans un amas de sphères d'alumine d'une grosseur inférieure à 0,035 mm et la chauffe au point de ramollissement (environ 450°C). On laisse refroidir l'ensemble et on essaie 20 la tige recouverte de sphères sur le frictomètre. le coefficient de frottement est de 0,205. Exemple 1 2 On dilue un mélange de 10 parties en poids d'une résine époxyde (Union Carbide Corporation "ERL 2400") et de 3 parties 25 en poids d'un durcisseur du type aminé (Union Carbide Corporation "ZZL 0822") avec un poids égal d'acétone. On agite dans le mélange ci-dessus des particules sphériques d'alumine d'une grosseur inférieure à 0,053 mm et supérieure à 0,043 mm jusqu'à ce qu'on obtienne la consistance d'une patte épaisse à gâteau. 30 On plonge une tige en acier d'un diamètre de 9,5 mm dans le mélange jusqu'à une profondeur d'environ 25,4 mm, on la retire du mélange avec la matière qui y adhère, on la sèche à l'air pendant 10 minutes et on la fait mûrir dans une étuve à 100°C pendant 2 heures * La surface ainsi enduite présente un coef-35 ficient de frottement de 0,20. Exemple 13 On brasse à la main dans un bocal en verre un mélange 72 05014 26 2127020 de 25 i en poids de particules sphériques de Al^O^ ayant une granulométrie inférieure à 0,043 mm et de 75 i en poids d'une résine phénolique thermodurcissable finement divisée (Bakelite). On place le mélange brassé dans un moule en acier d'un diamètre 2 x 5 de 31,75 mm et on applique une pression de 294 kg/cm à l'aide d'un poinçon en acier. On porte la température du mélange à 1 50°C en 10 minutes, la maintient à ce niveau pendant 10 minutes, puis on refroidit le mélange à la température ambiante. On relâche la pression et on éjecte le corps de la cavité du moule. 10 On soumet ensuite la surface cylindrique du corps moulé à un grenaillage pendant 20 minutes environ en utilisant un appareil d'abrasion pneumatique de S.S. White. l'abrasif utilisé est du carbonate de calcium finement divisé et est éjecté sous une pression d'air de 4,2 bars par l'intermédiaire d'un ajutage d'un 15 diamètre de 0,5 mm environ. Il faut prendre soin de grenailler uniformément la surface. Cette opération enlève la "Bakelite" près de la surface en mettant ainsi à découvert les surfaces arrondies pour former un fini "mat". le coefficient de frottement de cette surface est de 0,20. 20 Exemple 14 On mélange avec soin 10 parties en poids d'une résine époxyde (Union Carbide Corporation "EKL-2400") et 3 parties en poids d'un durcisseur du type aminé (Union Carbide Corporation "ZZL-0822") pour produire un mélange composite homogène. 25 On ajoute à ce mélange 71 i en poids de particules sphériques de A^O^ présentant une granulométrie inférieure à 0,053 mm et supérieure à 0,043 mm. On agite ensuite lentement le mélange total jusqu'à ce que les particules soient uniformément réparties dans toute la matière composite, puis on verse le 30 mélange dans une matrice en acier ayant une cavité d'une longueur de 76 mm, d'un diamètre externe de 19,8 mm et d'un diamètre interne de 12,7 mm. On place ensuite la matrice remplie dans une étuve et la chauffe à 100°C pendant une heure. On sépare ensuite la matrice et on enlève le tube formé du mélange 35 d'époxyde et de A^O^. On soumet la surface externe du tube à un grenaillage, comme dans l'exemple 13 ; toutefois, on utilise comme abrasif du rutile (TiOg) d'une granulométrie 72 05014 27 2127020 inférieure à 0,043 mm. Ce traitement enlève la couche d'époxyde en excès en mettant ainsi à découvert les sphères de A120^ qui ont été rendues légèrement rugueuses. On soumet la surface à une finition supplémentaire en la polissant à l'aide d'une 5 longue bande (feutre) montée sur une roue métallographique, chargée de diamants d'une dimension de 1 micron, pendant environ 5 minutes. Le coefficient de frottement de cette surface est de 0,21 . Exemple 1 5 10 On ajoute une certaine quantité de particules sphériques de Al^Oj présentant une granulométrie inférieure à 0,053 et supérieure à 0,043 mm à du "ÏTicrobraze 500" contenu dans un bêcher en verre jusqu'à ce que le mélange ait la consistance d'une pâte épaisse pour gâteau. "Nierobraze 500" est un liant 15 fugitif liquide de Wall Colmonoy Co. et est utilisé pour fixer des composés de brasage en poudre à des surfaces métalliques. On plonge une tige en acier d'un diamètre de 9,5 mm, traitée par grenaillage avec de l'alumine présentant une granulométrie de 0,246 mm, dans le mélange de A120^ et de "ÏTicrobraze" à une 20 profondeur de 25,4 mm et on la retire immédiatement. On chauffe ensuite la tige enduite pendant une heure à 100°C pour éliminer par évaporation la totalité du solvant et on la refroidit ensuite à la température ambiante. On peint encore la tige avec un mélange de 10 parties en poids d'une résine époxyde (Union 25 Carbide Corporation "EEL-2400") et de 3 parties en poids d'un durcisseur du type aminé (Union Carbide Corporation "ZZL-0822"), puis on la place dans une étuve pendant une heure à 100°C. Après l'avoir retirée de l'étuve, on refroidit la tige à la température ambiante et une mesure de sa surface révèle un 30 coefficient de frottement de 0,195. Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et 1'esprit de l'invention. 72 05014 28 2127020 BEVEEDICATIPUS 1. Matière résistant à l'usure,caractérisée en ce qu'elle présente au moins une surface formée de particules résistant à l'usure de forme sphéroïdale ou sphérique, très 5 denses, réparties uniformément, qui sont partiellement noyées dans une gangue de façon que les surfaces des particules soient à découvert pour former une surface uniformément ondulée. 2. Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les particules résistant à l'usure sont réparties dans toute 10 la matière. 3. Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière est formée d'un substrat présentant au moins une couche externe des particules résistant à l'usure noyées dans une gangue. 15 4. Matière selon la revendication 3, caractérisée en ce que le substrat est choisi dans un groupe comprenant des métaux, des alliages métalliques et des matières plastiques, en ce que les particules résistant à l'usure sont choisies au moins dans l'un des groupes comprenant des oxydes métalliques, des carbures 20 métalliques, des borures métalliques, des nitrures métalliques et des siliciiires métalliques et en ce que la gangue est choisie au moins dans l'un des groupes comprenant un caoutchouc, des résines, des céramiques, des verres et des métaux. 5. Matière selon la revendication 2, caractérisé en ce 25 que les particules résistant à l'usure sont choisies dans l'un au moins des groupes comprenant des oxydes métalliques, des carbures métalliques, des borures métalliques, des nitrures métalliques et des siliciures métalliques et en ce que la gangue est choisie dans l'un au moins des groupes comprenant 30 un caoutchouc, des résines, des céramiques, des verres et des métaux. 6. Matière selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'oxyde métallique est choisi dans l'un au moins des groupes comprenant l'alumine, la silice, le sesquioxyde de 35 chrome, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de zirconium, l'oxyde stannique, l'oxyde de magnésium, l'oxyde d'hafnium, le bioxyde de titane, l'oxyde d'yttrium et les oxydes des terres rares. 72 05014 29 2127020 7. Matière selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'oxyde métallique est choisi dans l'un au moins des groupes comprenant l'alumine, la silice, le sesquioxyde de chrome, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de zirconium, l'oxyde stannique, 5 l'oxyde de magnésium, l'oxyde d'hafnium et le bioxyde de titane. 8. Matière selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la gangue résineuse est choisie dans un groupe comprenant des liants thermodurcissables et thermoplastiques. 9. Matière selon la revendication 4 ou 5, caractérisée 10 en ce que la surface ondulée uniforme présente un coefficient de frottement, compris entre 0,17 et 0,35 environ. 10. Matière selon la revendication 4, caractérisée en ce que le substrat est en acier à faible teneur en carbone, en ce que la gangue est en résine époxyde et en ce que les parti-15 cules résistant à l'usure sont des particules d'alumine sensiblement sphériques. 11. Procédé de production d'une matière présentant une surface résistant à l'usure formée de particules résistant à l'usure de forme sphéroïdale ou sphérique partiellement noyées 20 dans une gangue, procédé caractérisé en ce qu'il consiste (a) à déposer sur au moins une partie de la surface d'un substrat au moins une couche d'un liant dans lequel des particules résistant à l'usure sont uniformément réparties et sont au moins partiellement noyées et (b) à traiter suffisamment la couche de liant 25 dans laquelle les particules sont noyées pour assujettir les particules audit liant et former ainsi une surface résistant à l'usure, à faible coefficient de frottement. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on ajoute l'étape suivante après 1'étape(b), lorsque la 30 surface des particules noyées dans la couche externe de la matière est recouverte par une quantité en excès de liant, ladite étape .consistant à soumettre la surface de la matière opération ae à une / finition pour mettre à découvert au moins une partie de la surface des particules noyées dans la couche externe et 35 former une surface uniformément ondulée. 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étape (a) consiste à déposer tout d'abord le liant sur le 72 05014 30 2127020 substrat, puis à le traiter pour le rendre collant, et à appliquer ensuite au moins une couche de particules résistant à l'usure de manière que les particules de la couche superficielle soient au moins partiellement noyées dans la couche du liant collant. 5 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter l'étape suivante après l'étape (b), lorsque la surface des particules noyées dans la couche externe de la matière est recouverte par le liant en excès, ladite étape consistant à soumettre la surface de la matière à une 10 opération de finition afin de mettre à découvert une partie au moins de la surface des particules noyées dans la couche externe pour former une surface uniformément ondulée. 15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il corssiste à ajouter une étape supplémentaire après l'étape 15 (b), cette étape consistant (c) à déposer au moins une couche d'un liant sur la surface des particules déposées en une quantité suffisante pour remplir les vides restant entre les particules adjacentes au moins au-dessus d'un plan parallèle au substrat et contenant tous les centres des particules adjacentes et (d) 20 à traiter cette couche de liant déposée à une température et pendant un temps suffisants pour assujettir les particules à la surface du substrat en formant ainsi une surface uniformément ondulée. 16. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en 25 ce que le liant est choisi dans l'un au moins des groupes comprenant un caoutchouc, des résines, des céramiques, des verres et des métaux et en ce que les particules résistant à l'usure sont choisies dans l'un au moins des groupes comprenant des oxydes métalliques, des carbures métalliques, des borures métal- 30 liques, des nitrures métalliques et des siliciures métalliques. 17. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la résine est choisie dans un groupe comprenant des liants thermodurcissables et thermoplastiques, en ce que le substrat est en métal et en ce que l'oxyde métallique est choisi 35 dans l'un au moins des groupes comprenant l'alumine, la silice, le sesquioxyde de chrome, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de zirconium, l'oxyde stannique, le bioxyde de titane, l'oxyde 72 05014 31 2127020 d'yttrium et les oxydes des terres rares. 18. Procédé de production d'une matière présentant une surface résistant à l'usure formée de particules résistant à l'usure de forme sphéroïdale ou sphérique, partiellement noyées 5 dans une gangue, procédé caractérisé en ce qu'il consiste (a) à mélanger des particules résistant à l'usure avec un liant pour former une matière composite homogène contenant au moins 35 i° en volume des particules résistant à l'usure ; (b) à placer ladite matière composite dans un moule ; et (c) à soumettre le 1O moule contenant la matière composite à une température et une pression suffisantes pour que la matière composite épouse la forme de la cavité du moule. 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le liant est choisi dans l'un au moins des groupes com-15 prenant un caoutchouc, des résines, des céramiques, des verres et des métaux ; et en ce que les particules résistant à l'usure sont choisies dans l'un au moins des groupes comprenant des oxydes métalliques, des carbures métalliques, des borures métalliques, des nitrures métalliques et des siliciures métalliques. 20 20. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la résine est choisie dans un groupe comprenant des liants thermodurcissables et thermoplastiques et en ce que l'oxyde métallique est choisi dans l'un au~moins des groupes comprenant l'alumine, la silice, le sesquioxyde de chrome, 25 l'oxyde de béryllium, l'oxyde de zirconium, l'oxyde stannique et le bioxyde de titane.