Brevet FR2256777A1 — publié le 19750801

Il est bien connu que les matières solides et plus particulièrement les matières à texture cristalline sont susceptibles de subir des transformations intramoléculaires même pro fondes lorsqutelles sont sollicitées par le double effet d'une température élevée et d'une pression considérable. Onaa ainsi produit des transformations généralement au stade de laboratoire. Ces opérations n'ont cependant pas été transposées à ce jour sur le plan industriel. La raison principale de cette situation se trouve vraisemblablement dans le fait que les moyens mis en oeuvre permettaient soit d'atteindre des pressions considérables ou des températures très élevées mais sans pouvoir néanmoins assurer la simultanéité de ces deux moyens. Une autre raison en est apparemment que le matériel mis en oeuvre corrélativement aux moyens utilisés pour atteindre certaines pressions et/ou températures n1 autorisait pas la mise en oeuvre d'un procédé rapide et confortable. Un premier objet de la présente invention concerne un procédé nouveau permettant de solliciter la masse de matière à transformer, à la fois, par des moyens capables de la soumettre à une température et une pression sensiblement supérieures à ce qui a été réussi à ce jour. Un autre objet de l'invention concerne l'introduction, comme moyen complémentaire à une élévation considérée de la température et à un effet de pression exceptionnelle, dtune sollicitation de la matière à transformer par onde de choc. Un autre objet de l'invention concerne la mise en oeuvre d'un matériel relativement très simple et susceptible d'agir dans un temps particulièrement court, ce matériel pouvant constituer soit un élément unique, soit une batterie de tels éléments. En vue d'atteindre ces différents objets d'invention, celle-ci révèle un procédé pour la transformation de matières par un double effet de chauffage et de pression, caractérisé en ce qu'il consiste substantiellement à immobiliser la masseù de matiere à transformer entre deux charges creuses dans une enclave de grande résistance et à mettre à feu simultanément ces deux charges creuses coaxiales. Ce procédé peut etre complété par une évacuation contrôlée des gaz résiduaires. Les moyens utilisés pour la mise en oeuvre de ce procédé sont relativement très simples. Ils comprendront généralement au moins une enclave de grande résistance pour y loger la masse de matière à transformer ainsi que les deux charges creuses coaxiales et orientées en opposition l'une par rapport à l'autre; en relation avec chacune des deux charges creuses, une amorce; issu de ladite enclave, un dispositif d'évacuation contrôlée des gaz résiduaires et, en relation avec lesdites amorces, un moyen de mise à feu simultanée. L'enclave d'une grande résistance éventuellement isolée sera conditionnée de manière à pouvoir être ouverte, respectivement fermée d'une manière étanche, afin de permettre l'accès au logement de la matière à transformer et des charges creuses. L'exécution matérielle sera déterminée, dans ses formes et dimensions, au prorata de la nature et de la masse de matière à transformer, c'est-à-dire aussi de la température et des effets de pression nécessaires. Sans aucun caractère limitatif, un dispositif selon l'invention est décrit en détail ci-après en se référant à 1 unique figure annexéelaquelle représente schématiquement, en coupe longitudinale, les éléments essentiels d'un dispositif selon l'invention. Dans ce dessin est représentée schématiquement l'encla- ve proprement dite 1 exécutée, par exemple, en acier spécial à très grande résistance, cette enclave étant généralement exécutée en plusieurs parties mutuellement assemblées et fermement solidarisées par tout moyen approprié connu en soi tel que manchons, boulons, tire-fonds, accrochage, assemblage. Cette enclave 1 présente au moins une chambre 2 destinée à contenir la masse de matière à transformer 3 et, de part et d'autre, deux chambres 4-5 profilées et dimensionnées de manière à recevoir, chacune, une charge creuse, respectivement 6-7, ces deux cha-rges creuses étant disposées coaxialement et en opposition l'une par rapport à l'autre. Le fond desdits logements 4-5 est prolongé par une chambre, respectivement 8-9, destinée à recevoir l'amorce ou élément d'allumage, respectivement 10-11. Ces chambres 8-9 sont fermées par des obturateurs de grande résistance, respectivement 12-13,traversés par les conducteurs électriques, respectivement 14-15 et 16-17, d'un cir cuit comportant au moins une source de courant électrique 18 et un interrupteur ou contacteur 19. Ce moyen de mise à feu est évidemment décrit à titre symbolique attendu qu'il pourra mettre en oeuvre tout moyen de mise à feu convenant dont de nombreuses réalisations sont actuellement bien connues et utilisées avec un maximum de sécurité. Le corps 1 présente, dans sa partie médiane, une entrée latérale 20 susceptible d'être fermement obstruée par ùn bouchon de grande résistance 21. Ladite entrée 20 présente des dimensions transversales corrélatives aux dimensions transversales de la masse de matière 3 à transformer, en sorte de pouvoir introduire celle-ci et l'immobiliser en position correcte dans le logement approprié 2 dudit corps 1. Ce logement 2 présente également une, deuxième entrée 22, également obstruée par un bouchon de grande résistance 23. Ce dernier peut, dans uné exécution, être réalisé de manière à permettre une évacuation contrôlée des gaz résiduaires produits au cours du procédé. Les moyens de contrôle sont essentiellement variables et peuvent consister en un seul conduit de départ à se-ction variable; ou bien encore en une pluralité de conduits susceptibles d'être ouverts successivement au prorata de la pression et du volume des gaz à évacuer. Ou bien encore, comme schématisé dans le dessin annexé, le bouchon 23 peut comporter plusieurs canaux tels que 24-25-26, chacun d'eux étant obstrué par un fusible, respectivement 27-28-29. Les caractéristiques de ces fusibles sont différentes, quantitativement et/ou qualitativement, en sorte de créer ainsi un contrôle automatique de l'évacuation des gaz attendu que lesdits fusibles seraient pré-établis au prorata du processus thermo-mécanique prédéterminé et variables selon le volume et la nature de la masse de matière 3 à transformer. Etant donné que certaines matières peuvent volatiliser sous l'effet de variations de température et de pression, elles peuvent, par ce fait, être évacuées par les gaz et reprises dans un espace composé de poudre d'amiante, de sable et de poudre réfractaire ou de touteautre matière adéquate pour permettre leur recristallisation. Il va de soi évidemment que le dispositif décrit à titre d'exemple devra être conformé et conditionné de'manière à permettre l'introduction et le retrait aisés des éléments et matières intervenant dans le processus. Egalement, il conviendra de réaliser le corps 1 et ses éléments auxiliaires au prorata des conditions de résistance mécanique, physique et chimique et des conditions strictes d'étanchéité. Le dispositif schématisé sommairement au dessin annexé ne doit etre considéré que sous la forme d'un élément unitaire, restantsentendu que l'on peut évidemment envisager des mises en oeuvre pratiques sous de telles formes unitaires ou groupées infiniment variables. Par exemple, la disposition coaxiale et mutuellement opposée des charges creuses peut constituer une unité susceptible d'être multiple en présence d'une même masse de matière à transformer. Par exemple deux telles paires de charges creuses coaxiales peuvent être mises en oeuvre simultanément dans une position relative orthogonale. Il en résulterait que la masse de matière à transformer serait sollicitée, à la fois et dans quatre directions orthogonales convergentes, par les ondes de choc et les effets de température et de pression lesquels se trouveraient ainsi considérablement augmentés. On pourrait ainsi multiplier encore le nombre de paires de charges creuses coaxiales, notamment si l'on envisage l'application du procédé dans un contexte à trois dimensions. Il va de soi également qu'une même masse de matière 3 par exemple, pourrait être soumise successivement à plusieurs traitements selon le procédé de l'invention. Dans ces traitements successifs, les caractéristiques des charges creuses pourraient être égales ou différentes. Ainsi, on dispose d'un véritable arsenal de moyens basés sur le même concept et susceptibles d'être opportunément adaptés au prorata de la matière à traiter et de la nature des transformations à réaliser.. A titre d'exemple, on peut faire appel à des résultats d'expériences extrêmement concluantes effectuées sur une masse de graphite. Cette masse, en l'occurrence, était constituée par un bloc cylindrique de 150 mm de diamètre et de 500 mm de longueur. Les deux charges creuses, en l'occurrence identiques, sont constituées par des charges de 800 grammes formées par un explosif du type de compound B. La mise à feu simatanée des deux charges a été assurée par un moyen d'allumage électrique commun. On-a constaté une transformation substantielle de la texture de la masse de graphite et plus particulièrement une conglomération de cristaux brillants et d'une dureté sensiblement plus grande que celle du graphite. Dans un premier secteur d'application pratique du procédé de l'invention, on peut envisager un ennoblissement substantiel de différentes matières afin d'en augmenter les performances dans différentes applications de l'industrie. L'invention concerne le procédé substantiellement tel que précédemment décrit, tout dispositif ou appareillage capable d'appliquer ce procédé et toute matière résultant de l'application dudit procédé. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de 11 invention REVENDICATIONS 1.- Procédé pour opérer la transformation des matières, caractérise en ce qu'il consiste substantiellement à immobiliser la masse de matière à transformer entre deux charges creuses dans une enclave de grande résistance et à mettre à feu simultanément ces deux charges creuses coaxiales. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évacuation des gaz résiduaires est dûment contrôlée. 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière transformer est disposée entre deux ou plus de deux paires de charges creuses, lesquelles, dans chaque paire, sont coaxiales. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que toutes les charges creuses sont mises à feu simultanément par un dispositif d'allumage disposé sous-le contrôle d'un organe de manoeuvre unique. 5.- Dispositif pour l'application du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins, en combinaison, un logement étanche et de grande résistance, pour l'introduction et l'immobilisation de la masse de matière à transformer entre au moins deux charges creuses, lesdites charges creuses, un moyen de mise à feu simultané de ces dernières et un moyen de contrôle de l'évacuation des gaz résiduaires. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de mise à feu commun aux différentes charges creuses, c'est-à-dire contrôlé par un seul élément de manoeuvre. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 ou-6, caractérisé en ce que le contrôle des gaz résiduaires s'effectue sur un conduit d'échappement issu de la chambre contenant la masse de matière à transformer. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le contrôle des gaz résiduaires s'effectue sur une pluralité de conduits issus de la chambre contenant la masse de matière à transformer, chaque conduit étant conditionné de manière à être libéré au prorata de la température et/ou de la pression développée dans ladite chambre de traitement.