Brevet FR2274577A1 — publié le 19760109

La présente invention concerne une mince plaque chauffante en matière céramique destinée en particulier à des accumulateurs de chaleur électriques, et constituée par du corindon auquel est ajoute un liant et qui est comprimé et durci en étant chauffé, et par des conducteurs chauffants noyés dans la masse de la plaque. On connaît déjà des plaques chauffantes de ce genre dans lesquelles le corps formant plaque se compose à plus de 90 % par de la magnésite frittée inerte ou du corindon, ces matières étant comprimées et durcies par chauffage. Le liant ajouté ne présente qu'une faible teneur en alcalis ou en fer. Les plaques sont fabriquées en soumettant la masse à une compression et ensuite à un frittage ou une cuisson. Il est en outre connu un procédé pour la fabrication de briques accumulatrices de chaleur qui se composent de chromite, d'olivine ou de magnésite frittée. De l'argile et du polyphosphate de sodium sont ajoutés en tant que liants à ces matières. Les briques sont comprimées, puis séchées et ensuite soumises à un recuit effectué à une température supérieure à 4000 o. Dans toutes ces briques les conducteurs chauffants sont placés directement dans la masse réfractaire. Or, il s'est à présent avéré qu'à des températures élevées il faut s'attendre à ce que dans ces briques accumulatrices de chaleur connues la durée de vie des conducteurs chauffants se trouve réduite par corrosion thermique et chimique et sous l'effet de contraintes mécaniques et thermiques. Cela a pour effet que d'une part les conducteurs chauffants brûlent et que d'autre part la plaque risque de se rompre. La présente invention crée une plaque chauffante qui même à des températures aux alentours de 1 0000 C résiste aux variations de température et permet de réduire dans une large mesure le risque de corrosion des conducteurs chauffants. La solution apportée à ce problème suivant la présente invention consiste en ce que la masse de la plaque est constituée par au moins 85 % en poids de corindon, le restant étant composé de 1 à 4 % en poids de phosphate d'aluminium monobasique et de 5 i 15 % d'argile servant de liants. La plaque chauffante par accumulation suivant la présente invention est caractérisée en ce que même à des températures d'environ 9500 C elle résiste aux variations de température et en ce que même dans des essais de longue durée les conducteurs chauffants ne subissent pas de corrosion de la part de la masse constitutive de la plaque. En outre, la plaque présente un poids spécifique très élevé de l'ordre de 3,0 kg/dm3 et une haute résistance à la compression à froid qui est d'environ 1 000 kg/cm2. Ces bonnes propriétés sont principalement dues à la forte proportion de corindon, lequel se distingue par un faible coefficient de dilatation thermique. Les températures plus élevées admises en service sont dues avant tout au liant utilisé qui présente, même à des températures élevées, une grande inertie chimique visà-vis du conducteur chauffant. Suivant un développement de la présente invention il est avantageux de diviser la quantité totale de corindon utilisé chaque fois en 34 % en poids de corindon en poudre et en 22 % en poids de corindon de chacun des trois intervalles granulométriques suivant : O à 1 mm, 1 à 2 mm et 2 à 4 mm. En tant que liant il est ajouté une solution acide contenant environ 50 % de phosphate d'aluminium monobasique. il est en outre avantageux d'utiliser du corindon et de l'argile autant que possible exempte d'alcalis et de soufre. Le procédé pour la fabrication des plaques chauffantes est décrit ci-après Le mélange constitué, comme indiqué plus haut, par du corindon, du phosphate d'aluminium monobasique et de l'argile est introduit à moitié dans le moule en briques et comprimé dans celui-ci. Le conducteur chauffant constitué de préférence par un alliage nickel-chrome dxns le rapport 70/30 est placé sous forme de méandres dans la masse comprimée, après quoi la masse restante est introduite et comprimée. La compression est réalisée au moyen d'une presse formant en même temps vibrateur. Les plaques ainsi obtenues peuvent, immédiatement après la compression, faire l'objet d'un séchage préalable. Ce dernier s'effectue dans une étuve à circulation d'air. Après le séchage préalable les plaques sont soumises à un recuit. La température terminale du recuit doit se situer entre 600 et 1 2000 C, la résistance optimale des plaques étant obtenue pour une température de 1 2000 C. il est cependant également possible de recuire les plaques à 6000 C puisque même à cette température on obtient encore une résistance satisfaisante de la plaque. il ne faut cependant pas utiliser des températures de recuit inférieurs à 6000 C. La température est maintenue constante lors du recuit pendant une durée de 8 heures, après quoi les plaques sont refroidies, la vitesse de refroidissement devant être choisie faible. REVENDICATIONS 1 - Mince plaque chauffante en matière céramique, constituée par du corindon qui, additionné d'un liant, est comprimé et durci en étant chauffé et par des conducteurs chauffants noyés directement dans la masse de la plaque, caractérisée en ce que la masse de la plaque se compose d'au moins 85 % en poids de corindon, ce lui-ci étant mélangé avec 1 à 4- % de phosphate d'aluminium mono- basique ou de phosphate d'un métal alcalinoterreux et 5 à 15 % en poids d'argile formant liants. 2 - Mince plaque chauffante suivant la revendication 1, ca ractérisée en ce que la quantité total de corindon se compose de 34 , en poids de corindon en poudre et de 22 % en poids de corin don dans chacun des intervalles granulométriques suivant : O à 1 mm, 1 à 2 mm et 2 à 4 mm et en ce qu'il est ajouté au corindon une solution acide contenant environ 50 % de phosphate d'aluminium monobasique. 3 - Mince plaque chauffante suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la plaque contient du corindon et de l'argile exempte d'alcalis et de soufre. 4 - Procédé pour la fabrication d'une plaque chauffante suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange est introduit à moitié dans un moule en briques et ensuite comprimé et en ce que, après mise en place des conducteurs chauffants dans la masse comprimée, la masse restante est introduite et comprimée,la eompressxnétant réalisée par une presse formant en même temps vibrateur et en ce qu'il est procédé ensuite à un séchage préalable à température relativement basse et à un recuit des plaques à température élevée.