Brevet FR2259067A1 — publié le 19750822

L'invention concerne un procédé permettant de réaliser un objet composé par au moins deux éléments reliés hermétiquement entre eux et réalisés en un matériau choisi dans le groupe constitué par du verre, de la ceramique et du métal, selon lequel on applique sur les surfaces desdits éléments destinés à la liaison, dans une position dans laquelle lesdits éléments doivent être liés,ultérieu- rement, un materiau de liaison visqueux constitue' par un verre a point de fusion bas à l'état pulvérulent, mis ensispension dans un liquide véhicule, après quoi l'ensemble ainsi formé est chauffé à une température à laquelle s'évapore ledit liquide véhicule et ledit verre à point de- fusion bas se transforme, au moins partiellementi en une phase cristalline, après quoi 11 ensemble est refroidi, L'invention concerne en outre un objet réalisé par la mise en oeuvre de ce procédé, Pour l'assemblage d'éléments en verre, en céramique ou en métal, il est connu d'utiliser, comme matériau de liaison, une substance vitro-cristalline, Par substance ',vitro-cristalline',' qui est parfois appelée "verre de soudage1, dans la littérature, il y a lieu d'entendre, dans la suite du présent memoire, un verre à peu près uniformément dévitrifié, obtenu suivant un procéde connu en soi, à partir de compositions de verre connues à ltétat pulvérulent. Du brevet américain nO Re 25791, il est connu d'utiliser un tel matériau de liaison pour la fixation de ltécran image en verre à la partie centrale conique d'un tube reproducteur d'images télévision. La poudre en verre, qui est mise en suspension dans une solution de nitrocellulose dans de l'acétate d'amyle, est appliquée sur au moins l'une des surfaces à relier desdites pièces, Ensuite, la sus- pension est séchée pendant quelque temps, après quoi les pièces à relier sont placées l'une sur l'autre sous une légère pression. L'ensemble ainsi forme est placé dans un four et soumis à un traitement thermique de façon que le verre de soudage se-transforme,au moins partiellement, dans la phase cristalline, Un tel procéde est convenablement utilisable lorsque le matériau de liaison peut etre appliqué aux endroits à relier avant la superposition des éléments, Toutefois, cette méthode est plus compliquée lorsque le matériau de liaison est appliqué après la superposition des éléments à relier. Une telle méthode est parfois adoptée lorsqu'il stagit d'assembler des éléments qui sont superpo sés de façon qu1il subsiste un certain espace intermédiaire entre les surfaces à relier.Cette situation se présente par exemple dans les panneaux à décharge dans le gaz où la distance entre la plaqùe avant et la plaque arrière est déterminée par une plaque intermédiai- re perfoliée. Le materiau de liaison avec lequel ces plaques sont reliées entre elles suivant leurs bords est appliqué sous forme d'une pâte suivant ces bords, après que lesdites plaques sont portées dans la position requise les unes par rapport aux autres. La viscosité de cette pâte doit etre tellement basse que le matériau de liaison flue convenablement suivant les jonctions du panneau en vue d'obtenir une bonne obturation de ces jonctions.Toutefois, il se pose le problème que, dans ces conditions, le matériau de liaison s'infiltre également entre les plaques et peut~même atteindre les cellules de décharge dans le gaz situes à courte distance des bords. Ce cas sé produit notamment lorsque la plaque intermédiaire ne se raccorde pas à la plaque avant ou à la plaque arrière mais qu'il subsiste un certain espace entre ces dernières par suite des électrodes disposées entre lesdites plaques. De ce fait, il se forme des canaux capillaires par lesquels le matériau de liaison peut s'infiltrer davantage dans le panneau. Pour obvier à cet inconvénient, la demande de brevet allemand mise à la disposition publique nO l 949 310 a proposé d'utiliser une obturation additionnelle sous forme d'un anneau d'obtùra- tion flexible à placer entre la plaque avant- et la plaque arrière du panneau. L t invention vise a fournir une solution pour les susdits problèmes, une solution qui ne necessite pas l'utilisation d'une obturation additionnelle. Ainsi, un procédé conforme a l'invention du genre mentionné dans le préambule est caractérisé en ce qu'au moins les surfaces desdits éléments destinées à la liaison sont préalable- ment chauffées avant l'application du matériau de liaison. Comme il a déjà e été mentionné ci-dessus, le matériau de liaison est appliqué sous forme d'une mince suspension de poudre de verre dans un liquide véhicule suivant les soudures de l'objet. Lors du séchage de la suspension, le liquide s'évapore et la viscosité de la suspension augmente. Lorsque la suspension est appliquée sur une surface prealablement chauffée, le liquide véhicule, qui est en contact avec cette surface, s'évapore rapidement de façon à provo quer la solidification locale de la suspension. Cette méthode offre l'avantage de pouvoir appliquer une suspension de basse viscosité de façon a' obtenir une bonne obturation suivant les jonctions, alors que la suspension ne s'infiltre guère dans ces jonctions.Un autre avantage du procédé conforme à l'invention reside dans le fait qu'il conduit d'une façon simple et rapide à îa réalisation d'un joint fiable. ConfoImément à l'invention, de bons résultats sont obtenus avec un objet composé par des pièces et prealablement chauffés avant l'application du matériau de liaison à une température comprise entre 80 et 1500C. Un chauffage préalable à une température d'environ 1000C suffit, conformément à l'invention, déjà pour atteindre le but, qui est à la base de l'invention, avec un objet, dont les pièces composantes sont superposées de façon qu'il subsiste un espace intermediaire d'environ 0,4 mm. La description ci-apres, en se référant au dessins annexé, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Le panneau à décharge dans le gaz est constitué par une plaque de front en verre 1, une plaque intermédiaire perforée 2 en aluminium éloxé et une plaque arrière en verre 3.-La-plaque arrière 3 peut également être réalisée en un matériau céramique. Le panneau à décharge dans le gaz présente en outre un premier jeu d'électrodes 4 disposées entre la plaque arrière 3 et la plaque centrale 2 et un deuxième jeu d'électrodes 5 disposées entre la plaque de front l et la plaque centrale 2. Chaque électrode 4 croise une électrode 5 à l'endroit d'une perforation dans la plaque centrale de façon à former un croisement qui définit une cellule à décharge dans le gaz 9. Eventuellement, il est possible de ménager, dans les plaques de front et arrière, des rainures permettant de fixer lesdites électrodes. Après l'assemblage des pièces de la façon représentée sur la figure, ce qui s'effectue dans un gabarit, celles-ci sontmainte- nues superposées et le tout est porté à une température de 1000C, Ensuite, le panneau est obturé aux bords à l'aide de matériau 6, qui est amené par un tuyau 7 et qui est constitué par une suspension de poudre de verre dans une solution de 1 56 de nitrocellulose dans de l'acétate d'amyle, notamment dans le rapport de 10 parties en poids de poudre de verre à 1 partie de liquide véhicule. La poudre de verre est de composition connue et est constituée, pour au moins 94 56, par 70 à 80 % en poids de PbO, 6 à 12 % en poids de B2O3, 7 à 15 % en poids de ZnO, 1 à 3 % en poids de SiO2 et O à 3,5 % en poids de A1203.Une telle composition est obtenue dans le commerce sous la dénomination commerciale "Pyroceram". Lorsque la suspension 6 entre en contact avec la surface préalablement chauffée du panneau, ltacétate d'amyle de cette suspension s'évapore rapidement à ces endroits. De ce fait, la viscosité de la suspension y augmente rapidement et on empêche que la suspension ne s'infiltre entre les plaques-l, 2 et 3, ceci malgré le fait qu'il se trouve plusieurs canaux capillaires 8 entre les électrodes, dont l'épaisseur est de 0,1 mm. Après application de la suspension autour du panneau, le joint est achevé de façon connue, ce qui veut dire que l'ensemble est chauffé dans un four à une vitesse de 10 à 150C par minute à une température d'environ 4400C et maintenu pendant environ une heure à cette température. Le liquide véhicule s'évapore dans son intégralité et au moins une partie du verre de soudage se transforme en la phase cristalline. Finalement, l'ensemble est refroidi à une vitesse de 3 à 150C par minute et une liaison hermétique entre les plaques est ainsi réalisée. L'intérieur du panneau est rempli, à l'aide d'un queusot non représenté sur le dessin, d'un gaz ionisable approprié tel que le néon, l'argon, le xénon, etc, après quoi le panneau est pret à l'emploi. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de réaliser un objet composé par au moins deux éléments reliés hermétiquement entre eux et réalisés en un matériau choisi dans le groupe constitué par du verre, de la céramique et du métal, selon lequel on applique sur les surfaces desw dits éléments destinées à la liaison, dans une position dans laquelle lesdits éléments doivent être liés, ultérieurement, un matériau de liaison visqueux constitué par un verre à point de fusion bas à l'état pulvérulent, mis en suspension dans un liquide véhicule, après quoi ensemble ainsi formé est chauffé à une température à laquelle s'évapore ledit liquide véhicule et ledit verre à point de fusion bas se transforme, au moins partiellement, en une phase cristalline, après quoi l'ensemble est refroidi, caractérisé en ce qu'au moins les surfaces desdits éléments destinées à la liaison sont préalablement chauffées avant l'application du matériau de liaison. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins les surfaces dudit ensemble destinées à la liaison sont préalablement chauffées à une température comprise entre 80 et 150 C. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins les surfaces dudit ensemble destinées à la liaison sont préalablement chauffées a environ 100 C. 4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le matériau de liaison visqueux est appliqué sur des surfaces destinées à cet effet en vue d'assurer la liaison et l'ob- turation des éléments qui sont superposés de façon qu'il subsiste un certain espace intermédiaire entre les surfaces à relier 5. Objet caractérisé en ce qu'il est réalisé par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4. 6. Panneau à décharge caractérisé en ce qu'il est réalisé par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4.