Brevet FR2182146A1 — publié le 19731207

La présente invention a pour objet des plaques et coquilles calorifuges comprenant comme constituant principal une noudre réfractaire comprimée dont le volume total des pores est un multiple du volume de la matière solide, utilisable a des températures même au-dessus de 2n00C. Parmi les meilleures noudres de ce genre actuellement offertes sur le marché, figurent la terre a diatomées moulue et différents aéroaels de silice. Il est déjà connu de fabriquer des plaques et coquilles a partir de telles poudres, mais celles-ci sont alors ou bien utilisables seulement a des températures sensiblement inférieures à 200"C ou bien tellement fragiles que leur utilisation nécessite des précautions coû- teuses.L'invention a pour but des nlaques et coquilles calorifuRes utilisables à des températures d'au moins 20nos et d'une robustesse nermettant la rianipula- tion de ces plaques et coquilles sans précautions spéciales. Suivant l'invention, les plaques et coquilles calorifuges constituées orin- cipalement par une poudre réfractaire comprimée, dont le volume total des pores est un multiple du volume de la matière solide, sont caractérisées nar un squelette intérieur constitué par des paillettes et/ou fibres inornaniques, de pré- férence à base de silicate enrobées nar un liant qui se lie à ces paillettes ou fibres inorganiques. L'invention a pour objet aussi un procédé de fabrication de telles plaques et coquilles, caractérisée en ce qu'on prépare un liant qui se lie aux paillettes et/ou fibres à base de silicate, qu'on le mélange avec de telles paillettes et/ ou fibres et qu'on ajoute de l'eau au mélange ;;jusqu 'à ce qu'on obtienne une pulpe homogène renaisse, qu'on évapore l'eau de solution de cette pulpe jusqu 'à siccité complète, qu'on désintègre la pulpe séchée de paillettes et/ou de fibres enrobées du liant, qu'on mélange intimement la poudre réfractaire avec les paillettes et/ou fibres ainsi préparées, qu'on introduit dans un moule le mélange de poudre réfractaire et de paillettes et/ou fibres enrobées du liant et qu'on porte la matière comprimée à une température supérieure à la température minimum de formation d'un ciment à base de silicate et de liant. L'invention est expliquée ci-dessous nar rapport à un exemple d'une forme d' exécution de l'invention 300 zr de paillettes de mica dont les dImensions sont comprises entre environ n,l et 5 mm sont imbibées d'une solution de chlorure de magnesium contenant environ 25 gr de chlorure dans 50 tr d'eau qui constituent un liant, ensuite, on aJoute de l'eau jusqu'à ce qu'on obtienne une pulpe homogène, relativement épaisse dans laquelle toutes les paillettes de mica sont convenablement mouillées. La pulpe est étendue sur des plateaux et l'eau est évaporée jusqut siccité complète. La pulpe séchée, se présentant sous forme d'agglomérats est versée ensuite dans un récipient dans lequel tourne une pale d'agitateur en vue de séparer les paillettes de mica. Après désintégration complète de la pulpe par la pale d'agitateur, on verse dans le morne récipient environ 1500 gr d'aérogel de silice, on referme le récipient et on fait tourner la pale d'aRitateur jusqu a ce qu'on obtienne un mélange intime et homogène d'aérogel de silice et de paillettes de mica enrobées de chlorure de magnésium. Ce mélange est introduit dans des moules et comprimé avec une pression d'environ 10 kg/cm2. Après démoulage, les plaques ou coquilles sont cuites à une température supérieure à la température de réaction du chlorure de magnésium avec le mica, par exemple, à 8000C.Si les plaques ou coquilles comprennent une poudre réfractaire ne supportant pas une température aussi élevée, les plaques ou coquilles sont cuites sous pression à une température en-dessous du point de fusion du chlorure de magnésium, mais suffisamment élevée pour permettre le frittage entre les paillettes recouvertes de chlorure de magnésium. En lieu et place du chlorure de magnésium, il est possible aussi d'utiliser d'autres sels de magnésium dont, par exemple, le sulfate MgS04.7H20. Les proportions des ingrédients cités peuvent varier dans de larges limites suivant la dimension des plaques ou coquilles ou la résistance mécanique qu' elles doivent présenter. Ainsi la quantité de mica peut varier entre environ 10 et 50 z et la quantité de liant à base de chlorure de magnésium peut varier entre 1 et 5 X, le reste étant une poudre réfractaire ou un mélange de poudres réfractaires, dont le volume des pores après compression est un multinle du volume de la matière solide. Le chlorure de magnésium agit comme un ciment pour les paillettes de mica. La solution de chlorure de magnésium peut comprendre en outre notamment des pigments réfractaires réfléchissants, diffusants ou absorbants pour le rayonnement calorifique pour lequel la noudre réfractaire est transparente. Eventuellement, des émulsifs ou mouillants volatils peuvent être ajoutés à la solution afin d' accroître I'homo8énéité de la pulpe. En se déposant sur la surface des paillettes de mica, les Ditments améliorent considérablement le pouvoir calorifuge des plaques et coquilles. Des exemnles de telles poudres sont: de l'aluminium, de l'oxyde de titane, de l'oxyde de barium, des oxydes de chrome, des oxydes de fer, du bronze, du cuivre, nickel, molybdène etc. Comme les paillettes de mica s orientent de préférence dans des nlans ap proximativement DerDendiculaires à la Pression de conformation, cette pression est exercée de préférence dans la direction du flux de chaleur qui ultérieure- ment traversera les plaques et coquilles. En lieu et place du chlorure de magnésium, d'autres substances peuvent être utilisées, notamment le sulfate de magnésium ou le disilicate de soude ou de po- tasse. Ces substances forment un ciment avec un materiau à base de silicate. D'autres matériaux formant squelette qui peuvent être utilisés soit seuls, soit en mélange sont des paillettes de verre, des paillettes de talc, des fibres en laine de roche, des fibres en silicate d'aluminium des fibres d'amiante bleue, des fibres d'amosite, des fibres en silicate de. zirconium. Suivant l'invention, la densité des paillettes et/ou des fibres inorganiques peut être variable à l'interieur des plaques ou coquilles calorifuges en fonctinn des conditions particulières de leur usage ultérieur. Par exemple, la densité de fibres peut atteinre un maximum à proximité d'au moins une des surfaces d'une plaque calorifuge. Une telle répartition de fibres inorganiques de squelette neut être obtenue par exemple en garnissant le fond du moule d'abord d'une couche de fibres sèches gorgées d'un liant qui forme un ciment avec eux et en étalant sur cette couche ensuite un mélanRe de paillettes et fibres traitées comme décrit et d'aérogel de silice. 11 se forme alors une plaque munie d'un côté d'une neau plus résistante aux sollicitations mécaniques, de sorte que la plaque est plus facile à manipuler. I1 est évidemment possible aussi de disposer une couche plus dense de fibres soit des deux côtés soit au milieu de la plaque ou à tout endroit d'une plaque ou coquille où un renforcement de la résistance mécanique s'avère utile. REVENDICATIONS. 1. Plaques et coquilles calorifuges dans lesquelles le constituant principal du volume est une poudre réfractaire comprimée utilisable même à des temneratu- res supérieures à 2000C et dont le volume total des pores est un multiple du volume de la matière solide, -caractérisées par un squelette intérieur constitué par des paillettes et/ou fibres inorganiques enrobées par un liant qui assure la cohésion entre ces paillettes et/ou fibres inorganinues. 2. Plaques et coquilles calorifuges suivant la revendication 1, caractérisées en ce que les paillettes et/ou fibres sont à base de silicate et que le liant forme un ciment avec ces paillettes et/ou fibres à base de silicate. 3. Plaques et coquilles calorifuges suivant la revendication 2, caractérisées en ce que le liant est choisi parmi le chlorure et le sulfate de magnésium. 4. Plaques et coquilles suivant une des revendications 1 à 3, caractérisées en ce que le liant enrobant les paillettes et/ou fibres inorganiques contient aussi des pigments réfractaires réfléchissants, diffusants ou absorbants pour les ravons calorifiques pour lesquels la poudre réfractaire est transparente. 5. Plaques et coquilles suivant une des revendications 1 à 4, caractérisées en ce que la quantité de paillettes et/ou fibres est comprise entre 10 et 502, que la quantité de liant est comprise entre I et 5 x et que le reste est de la poudre réfractaire. 6. Plaques et coquilles suivant une des revendications 1 à 5, caractérisées en ce que le liant maintient à la surface du mica une couche d'un pigment très finement divisé, dont au moins un des constituants est choisi parmi les produits suivants: bronze, aluminium, cuivre, nickel, molybdène, oxyde de titane, oxydes de chrome, oxydes de fer. 7. Procédé de fabrication de plaques et coquilles calorifuges suivant une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'on prépare un liant qui se lie à des paillettes et/ou fibres à base de silicate quton!lelange avec des paillettes et/ ou fibres à base de silicate et qu'on ajoute de l'eau au mélange jusqu'à ce qu' on obtienne une pulpe homogène épaisse, qu'on évapore l'eau de solution de cette pulpe jusqu a siccité complète, qu'on désintègre la pulpe séchée de paillettes et/ou de fibres enrobées du liant, qu'on mélange intimement la poudre réfractaire re avec les paillettes de mica ainsi préparées, qui'on introduit dans un moule le mélange de poudre réfractaire et de paillettes et/ou fibres enrobées du liant et qu'on porte la matière comprimée à une température suffisante pour assurer la cohésion entre les paillettes et/ou fibres à base de silicate. 8. Procédé de fabrication suivant la revendication 7, caractérise en ce qu'un pigment finement divisé est ajouté à une solution de liant en y incorporant éventuellement des émulsifs volatils. 9. Procédé de fabrication suivant une des revendications 7 ou 8;:c ricterisé en ce que dans les moules, on applique la pression dans la même direction suivant laquelle le flux de chaleur traversera ultérieurement les plaques ou coquilles. 10. Procédé de fabrication suivant une des revendications 7, 8 ou 9, caractérisé en ce qu'on répartit de manière non uniforme les paillettes et/ou fibres de squelette, en fonction des conditinns particulières de l'utilisation ultérieure des plaques ou coquilles calorifuges. 11. Plaques ou coquilles calorifuges fabriquées suivant une des revendications 7 à 10.