Brevet FR2334644A1 — publié le 19770708

La présente invention, due à David Tom EVANS, Peter HING et Raymond MARSHALL, concerne des cermets, leur production et leur application dans la fabrication de tubes pour lampeS à arc ou autres lampes, composants et chapeaux de fermeture pour lampes électriques et dispositifs à décharge. L'une des iimitations principales des oxydes céramiques réfractaires est leur manque de ductilité. Ceci impose des limi tations rigoureuses quant au dessin des composants structurels. Même aux températures oui dépassent a moitié du point de fusion, ie nombre de systèmes indépendants de plans de glissement n'atteint pas le @inimum de @inq systèmes indépendants né cessaire a aEsurer la ductilité. rien ce la résistance es matières céramiques puisse être sensiblement améliorée par la diminution de la dimension du grain et du taux de porosité avec un adjuvant approprié, une défaillance brutale se produit habituelle- ment une fcrs cue -a tension de rupture est dépassee, Une façon d'améliorer la résistance à l'amorçage d'une fissure et la pro pagation de celle-ci est d'augmenter l'énergie superficielle nécessaure pour la rupture, d'au moins un ordre de grandeur. Cette augmenta -ion de la renacité peut etre obtenue par l'incorporation d'une ou de plusieurs phases ductiles dans la matrice céramique, mais la quantité et la répartition géometrique de la seconde phase intervient prof@ndément dans la résistance et la ténacité des matières composites fragiles de la matrice. On peut définir un "cermet" comme étant une matière cé ramicue qui content une certaine proportion d'un métal à titre de phase distincte Par exemple, un cermet peut être formé par une matière céramique Al2O3 contenant par exemple Mo, W ou Fe. Ces mater aux peuvent être soit des isolants, soit des conducteurs électriques, er fonction des proportions relatives de l'oxyde et d@ ou des métaux et de la dimension granulométrique et de a distribution ou métal dans le matériau fritté.L'inclusion d'une phase métallique ductile donne lieu a une augmentation de la résistance mécanique de la ténacité et de la résistance au cnoc thermique relativement -aux matières céramiques classiques. Récemment, le brevet GB 1.382.934 a décrit l'utilisation d'un cer- met d'alumine-molybdène avec une fraction volumique de 0,34 de mo lyb@ène pour fermer l'extrémité d'un tube à arc en céramique 'alumine dans la fabrication d'une lampe au sodium à haute pression et un autre brevet GB n 1.361.773 décrit l'utilisation d'un cermet d'alumine-molybdène, électriquement conducteur avec une fraction volumique de 0,20 de molybdène, dans un but similaire. Dans ce dernier brevet, le chapeau de cermet constituant la fermeture porte à la fois l'électrode et agit en tant que contact électrique pour la lampe.L'avantage principal de ce système est que l'électrode ne traverse pas ie chapeau en cermet, comme bans le cas des autres scellements d'extrémités et que ceci évite la difficulté d'obtenir un scellement hermétique entre l'é- lectrode et le chapeau. L'inconv,énient de ce système est que la différance de dilatation du cermet et du tube à arc en alumine provoque 1me contrainte dans ie scellement, dans sa gamme de température de fonctionnement (de façon caractéristique de la valeur ambiante à 9000C), qui peut provoquer la fissuration du chapeau ou du tube et une fuite.On a pensé, jusqu'à une époque recente, que la plupart des cermets conducteurs devaient contenir une quantite relativement importante de métal Chabituelle- ment une fraction volumique d'au moins 0,2) pour les rendre électriquement conducteurs.(Tout au long de la présente descrip - on on entend par "fraction volumique", le rapport entre le volume du métal et le volume ae céramique, tous deux pris isolé- ment a Leurs iensites théoriques maxima). Cette quant de metal dars le cermet affecte de facon importante ses caracté @istiques de dilatation thermique et donne lieu aux différences de dilatations évoquées précédemment. Jusa1a' présent, le scellement de tubes en corindon monocristallin (disponibles commercialement sous le nom de "Corstar", Corningl avec des chapeaux céramiques a présenté certains problèmes techniques. On a trouvé, par exemple, qu'à mesure qu'augmente le diamètre du tube "Corstar", la tendance à la fissuration à l'extrémité augmente aussi au cours de l'opération de scellement. Ceci est dû en partie à la différence des coefficients de dilatation thermique de "Corstar", le long des axes a et c et de @'alumine poly-cristalline frittée, et en partie au fait que le "Corstar" est plus enclin à une défaillance brutale que l'alumine poly-cristalline.La tendance à,la fissuration du "Corstar" est généralement attribuée au fait que le matériau n'est pas un véritable monocristal et qu'aux jonctions, entre les cristaux, le matériau est plus fragile. Conformément à la présente invention, la demanderesse a découvert qu'il était possible de surmonter ces problèmes, en utilisant des matériaux nouveaux de cermets et en appliquant des procédés nouveaux pour clore une enveloppe ceramique ou une lampe, ou pour la fabrication de chapeaux pour ces lampes ou tubes Ces découvertes s'appliquent également au "Corstar" et aux tubes à arc en céramique poly-cristalline. Conformément à un premier aspect de la présente invention, on dispose maintenant d'un cermet électriquement conducteur comprenant des granules d'oxyde réfractaire, par exemple l'alumine, entourées par une mince couche d'un métal choisi parnd ceux du groupe B des groupes NB à VIIB ou VIII du Système Périodique, par exemple, le tungstène ou le molybdène, qui constitue un reseau conducteur s'étendant au sein du cermet. Ceci permet de préparer un cermet électriquement conducteur contenant une faible fraction volumique de métal et, par conséquent, dont le coefficient de dilatation thermique est plus proche de celui de l'oxyde céramique réfractaire, par exemple de l'alumine polycristalline. On peut préparer les nouveaux cermets en roulant ensemble une poudre du métal finement divisée et des granules ou agglomérés plus grossiers de l'oxyde, jusqu'à ce que ce dernier soit uniformément enduit de poudre métallique, après quoi on tasse les granulés enduits pour former un corps cohérent, qu'on fritte ensuite. Les dimensions réelles des particules ne sont pas critiques, sauf pour la production de cermets plus spécialisés, dont on parlera ci-après, mais les particules métalliques doivent être suffisamment plus fines que les granules d'oxyde, r quElisse recouvrent de particules métalliques lors de l'opération de roulage. La fabrication d'un cermet d'oxyde et de métal électriquement conducteur avec -une très faible teneur en métal ntest pas limitée au tungstène et au molybdène, tel qu'indiqué précédemment. Des exemples d'autres métaux dans les groupes spécifiés comprennent le chrome, le fer et le nickel, qui sont également incorporés facilement dans le cermet, soit en plus ou à la place du tungstène ou du molybdène. On peut fritter le cermet ou le comprimer à chaud sous vide ou dans un autre milieu neutre tel que l'argon ou l'hydrogène. Oxyde réfractaire dans le cermet peut également présenter une large variété de compositions chimiques, par exemple, des oxydes de Al, Mg, Be, Y, Hf, Zr, Th. Ils peuvent être formés par dés mélanges d'oxydes, par exemple, des spinels, ou bien contenir d'autres oxydes en tant qu'impuretés, par exemple des oxydes de Mg, Y ou La dans A1203,- ou bien en adjuvants pour faciliter le frittage, par exemple, des additions de MgQ, Y203 ou Yb2 3 La technique offerte par la présente invention pour la fermeture de tubes à arc en alumine poly-cristalline et en "Cors tar" s'applique également à la fermeture d'autres tubes en oxyde céramique. En outre, conformément à cet aspect de la présente invention, on a trouvé qu'en utilisant des granules d'oxyde réfractaire d'une dimension granulométrique moyenne, comprise entre 400 et 8QO microns de diamètre et une poudre métallique, dont les particules sont inférieures au micron de diamètre moyen, on peut préparer des cermets présentant des propriétés isolantes et conductrices recherchées, par le choix de la fraction volumique et/ou la dimension des granules dioxyde En particulier, pour des fractions volumiques de tungstène comprises entre O, 045 et 0,067, on peut fabriquer des cermets conducteurs en utilisant des granules d'oxyde compris entre 400 et 800 microns, et des cermets isolants en utilisant des granules d'axyde plus petits, les deux cermets ayant une fraction volumique identique de métal, et donc des coefficients de dilatation thermique similaires qui, à leur tour, sont très proches de ceux de l'oxyde céramique pur. En ce qui concerne l'indication de la dimension particul aire moyenne des granules et de la poudre utilisées dans la fabrication des cermets, selon la présente invention, il convient de noter qu'il est difficile de parvenir å une détermination tout à fait précise de la dimension particulaire dans les gammes couvertes par la présente invention, et que les yaleurs limites ou préférées doivent être interpretées ou appliquées en consé- quence Conformément à un second aspect de la présente invention, la demanderesse a trouvé quton peut fabriquer avantageusement une lampe électrique ou des tubes à décharge, ou leurs compo sants, à partir de structures composites comprenant une portion de cermet, par exemple, un cermet conducteur alumine/tungstène, et une portion céramique, par exemple, une céramique d'alumine frittée. On peut préparer ces tubes ou composants composites en tant que structures intégrales ou monolithiques, en comprimant ensemble des couches de matières constituantes pour les c^-férentes portions, et frittage de la matière résultante tassée brute. En outre, conformément à cet aspect de la présente invention, on façonne un chapeau pour fermer l'extrémité de tubes à arc en céramique ou d'enveloppes de lampes à incandescence, au moins en partie avec un cermet conducteur, muni d'une rainure annulaire pour s1 adapter à l'extrémité de ia paroi de l'enveloppe. Le chapeau peut être scellé sur l'extrémité de la paroi à l'aide d'une fritte de verre, par exemple, une fritte classique d'aluminate de magnésium. Ce moyen de fermeture d'un tube à arc en céramique est particulièrement approprié à la construction des lampes à haute pression au sodium et à halogé- nure métallique.La présente invention fournit également un proce- dé de fabrication et d'utilisation d'un chapeau composite en cermets isolants et conducteurs' avec la même fraction volumique de métal et. virtuellement, sans aucune différence dans les coefficients de dilatation thermicue. es chapeaux composites peuvent être formés de deux ou plusieurs égions conductrices séparées par une région isolante. et on peut ainsi les utiliser pour fermer une enveloppe ou une ampoule presentant une seule extrémité ouverte. On les forme égaiement, de préférence, avec une rainure annuiaire pour s'adapter à la paroi de l'enveloppe. Sur les planches de des@ins annexées, donnees uniquement titre d'exemple, la figure 1-représente une photomicrographie (x 60) d'un cermet conducteur alumine/tungstène selon l'invention ; ia figure 2 est une photomicrographie similaire d'un cermet classique non conducteur la figure 3 est un diagramme représentant la variation de la résistivité d'un cermet d'alumine-tungstène fritté, de fraction volumique de 0.049 de tungstène en fonction de la dimension granulométrique de l'alumine la figure 4 est un diagramme représentant la variation de la résistivité d'un cermet d'alumine-tungstene fritté, de fraction volumique de 0,064 de tungstène en fonction de la dimension granulométrique de l'alumine les figures - à 8 représentent des vues en coupes frag- mentaires présentant la construction et l'utilisation de chapeaux terminaux de tubes à arc, conformément à la présente invention la figure 9A est une vue latérale et la figure 9B est une vue de dessus d'une enveloppe céramique, disposée à l'intérieur d'un chapeau en cermet rainuré les figures 10 et il représentent des enveloppes en céramique disposées dans deux exemples de chapeaux rainurés en cermet conducteur la figure 12A est une vue latérale et la figure 12B est une vue de dessus d'une enveloppe céramique, disposée dans un chapeau en cermet conducteur" présentant deux rainures con centriques la figure 13 présente un exemple de lampe à décharge en céramique utilisant deux chapeaux en cermet rainurés les figures 14 à 18 représentent des vues en coupe de chapeaux terminaux composites, comportant des zones de cermet selon la présentè invention la figure 19 représente une photomicrographie f x 100) d'une structure monolithique frittée comprenant des couches de cermet conducteur et de céramique, et les figures 20 et 21repisetent une coupe schématique et tine vue en perspective de deux tubes à arc composites, selon la présente 'invention. I*- Matière de cermet conducteur En général, on peut façonner les cermets selon la présente invention à partir de granules d'oxyde réfractaire de dia- mètre moyen, compris entre 50 à 800 microns, et de particules des métaux du groupe B des groupes IVB à VIIB et VIII de diamètre moyen inférieur à 12 microns. En général, les particules de métal sont d'autant meilleures qu'elles sont plus fines et, de préférence, elles n'ont pas un diamètre moyen supérieur à 1 micron. Des particules allant jusqu'à 12 microns sont au mieux utilisables avec l'oxyde le plus grossier. Lorsque la fraction volumique du métal est d'au moins 0,067, et plus spécialement entre cette valeur et 0,2, on peut façonner des cermets-conducteurs avec des granules d'oxyde dans toute la gamme de dimension granulométrique moyenne de 5 à 800 microns, mais plus spécialement entre 50 et 200 microns. Des cermets fabriques à partir de granules d'oxyde dans cette gamme donnent des cermets conducteurs pour des fractions volumiques de métal supérieures à O, 067, mais non pour des fractions volumiques plus faibles. Des granules d'oxyde de diamètre moyen plus grand de particule, dans la gamme de 400 à 800 microns, permettent d'obtenir des cermets conducteurs pour des fractions volumiques décroissantes allant jusqu'à 0,045, mais du fait quton obtient des cermets isolants pour ces faibles fractions volumiques, lorsqu'on utilise des granules d'oxyde plus petits, de préférence inférieurs à 100 microns et, en particulier inférieurs à 50 microns, il devient possible de produire un cermet conducteur et isolant avec des fractions volumiques identiques de métal, et donc, avec des propriétés similaires, telles que la conductivité thermique, simplement par un choix approprié de la dimension granulométrique de l'oxyde. Avec ce dernier type de cermet, il est préférable que les granules d'oxyde puissent être confinés dans une gamme relativement restreinte de dimensions granulométriques, par exemple t 50 microns de chaque côté de la valeur moyenne dans le cas des granules dans la gamme de 400 à 800 microns. Lorsqu'on prépare des cermets conducteurs de fraction volumique supérieure à 0,067, notamment à partir de granules d'oxydes dans la gamme de 5 à 200 microns, une distribution étroite n'est pas importante. On peut obtenir des granules d'alumine s'écoulant librement, appropriés à la métallisation tel que décrit, par broyage à l'état humide 4'un kg d'alpha- ou de gamma-alumine de pureté de 99,38%, ou 'un mélange d'alpha et de gamma, d'une dimension moyenne granulométrique de 0,3 m et une surface spécifique de 30 m2/g, pendant 6 heures avec deux litres d'eau déminéralisée, avec 0,05% en poids de magnésie libre (pour amorcer la densification et la croissance uniforme de grain). On sèche ensuite la suspension, on-la tamise à travers un tamis de 710 microns d'ouvertures de mailles, et fait rouler librement de façon à agglomérer la majeure partie des particules fines inférieures à 50 microns de diamètre.On tamise ensuite la matière granulée à travers des tamis de dimensions diverses, pour fournir la dimension finale dans la gamme de diamètres spécifiée. On peut ajouter des oxydes de terres rares, tels que ceux d'ytterbium ou d'yttrium, en quantité allant jusqu'à 0,1% en poids, en plus de la magnésie pour abaisser la température du frittage. On peut régulariser la dimension des granules par la durée de l'opération de roulage, la dimension augmentant à mesure qu'augmente la durée du roulage. Par exemple, on peut préparer des particules de 200 p par roulage pendant 20 minutes, mais s'il est nécessaire, on peut prolonger bien plus la durée du roulage, par exemple au-delà de 1 heure. Pour pouvoir redristribuer uniformément les contraintes dans les granules d'alumine, il est préférable d'ajouter de la magnésie en cours de traitement de la poudre d'aluSine. L'addition de la magnésie inhibe la croissance du grain et favorise la densification de l'alumine à - 99,95% de la densité theo- rique au frittage, et de plus, on parvient à une dimension granulométrique uniforme. Dans le précédent exemple, on préfère une addition de 0,05% en poids de magnésie libre. On peut abaisser encore la dimension granulométrique de l'alumine frittée par addition de quantités supérieures de magnésie allant jusqu'à 0,25 en poids, ce qui conduit à une augmentation de la résistance du cermet.La gamme utile préférée est de 0,01 à 0,25Z en poids de MgO. Un exemple de matière appropriée à la fermeture de tubes à arc en alumine est un cermet formé de Al2O3 et W, dans lequel la fraction volumique de W est de Q,072. Ce matériau a une résis tivité d'environ S.10 3 ohm/cm, et un coefficient de dilatation thermique inférieur seulement de 5.10-7.C-1 à celui de l'alumine poly-cristalline (dans la gamme de 100 à 9000,C). On peut fabriquer un cermet électriquement conducteur d'alumine/tungstène de ce genre, par mélange de 28,5% en poids de poudre de tungstène pur à 99,95% et de dimension granulométrique moyenne de 1 micron, de préférence de forme approximativement sphérique, avec des granules d'alumine d'environ 200 microns de diamètre. On laisse rouler librement le mélange pendant 20 minutes pour parvenir à une enduction uniforme de poudre de tungstène sur les granules. La demanderesse a préparé des matériaux de ce type, présentant une conductivité satisfaisante à l'état fritté avec des fractions volumiques de métal variant entre 0,067 et 0,2, mais des fractions volumiques supérieures sont possibles. En utilisant une dimension granulométrique de l'oxyde entre 40Q et 800 microns de diamètre, on peut parvenir à un cermet électriquement conducteur avec une fraction volumique de métal aussi faible que Q,045. Un cermet d'alumine/tungstène de ce type a un coefficient de dilatation thermique inférieur seulement de 2.10-7.C-1 à celui de l'alumine poly-cristalline dans la gamme de températures de 100 à 900C et une résistivité d'environ 6 ohm.cm. Un procédé de production d'un cermet d'alumine/tungstène électriquement conducteur avec une très faiblie teneur volumique en tungstène consiste à mélanger de la poudre de tungstène de pureté de 99,95%, de dimension particulaire moyenne de 1 micron, de préférence de forme sphérique, avec des granules soigneusement tamisés d'environ 500 microns de diamètre. On préfère utiliser des particules metallques inférieures au micron pour une métal lisation plus efficace des granules de céramique. Il ccnvient de prendre soin d'exclure les particules fines d'alumine, pour assurer l'utilisation maximale des poudres métalliques. On a également trouvé bénéfique detbriser des grumeaux de tungstène, de façon à éviter la ségration d'îlots de tungstène.On laisse ensuite rouler le melange librement pendant 60 minutes environ pour parvenir à une enduction uniforme des granules par la poudre de tungstène. Les granules d'alumine métallisés sont de forme approximativement sphérique et ont des propriétés d'ecou- lement extrêmement bonnes. On peut façonner les granules roulés d'oxyde/métal uti- ls=s lors de la prcduction des cermets selon l'invention, par compression mono-axiale, de préférence dans une matrice en acier inoxydable sous pression voisine de 770 kg/cm . Pour éviter que le métal se détache des granules. on verse les particules métallisées par un entonnoir dans la matrice. Le tassage mono-axial cependant a tendance à écraser les granules alumine enduits, et donne lieu à une structure ae réseau ellipsoldal. Un autre procédé de façonnage est le tassage isotactique-d'un barreau dans une gamme de pression de 700 : 1400 kg/cm2. Ce procédé donne une structure plus uniforme et, en conséquence, pour les propriétés physiques, diminue l'anisotropie. Les barreaux tels que pressés, en outre, possèdent une grande résistance à l'état brut, et on peut les usiner en utilisant des outils imprégnés de diamants, et obtenir un bon fini de surface sans le chauffage préalable qui est normalement requis avec l'alumine en phase unique. Les matières façonnées peuvent être frittées de 1600 a 1800 C pendant 2 à 6 heures. La grande résistance au choc thermique du cermet fritté est montrée par le fait que l'on peut retirer du four une grande pièce de matière, au-dessus de 1400ex sans fissuration, alors qu'une pièce similaire d'alumine de grande densité se fissure inévitablement dans des circonstances similaires. A cet égard, la structure de maille métallique tri- dimensionnelle des matières conductrices selon l'invention confère une résistance mécanique et une rigidité supérieures au cermet, à un degré bien supérieur à ce à quoi on s'attendrait d'après la teneur en volume de métal dans la matrice céramique fragile. La figure i présente la structure de réseau conducteur de tungstène dans un cermet d'alumine/tungstène contenant ne fraction volumique de 0,07 de tungstène. Par opposition, la figure 2 présente un cermet non conducteur dont la fraction volumique est de 0,16 de tungstène.La poudre de tungstène, du fait de sa dimension granulométrique et de sa forme particulières, ne métallise pas les granules d'alumine dans ce dernier cas, et ne fournit pas de réseau cohducteur. Cn a trouvé que la résisti vité des cermets frittés présente un minimum lorsque la dimen slon granulométrique est comprise entre 400 et 600 microns de diamètre, tel que représente aux figures 3 et 4, pour des fractions volumiques de tungstène respectives de ,049 et de 0,064 tes résultats décrits aux figures 3 et 4 montrent que l'on peut obtenir des matériaux de cermet allant de l'isolant au conducteur, virtuellement sans aucune différence de coefficients de dilatation thermique, la resistivité étant principalement goucernée par la dimension initiale des granules d'alumine. On peut exploiter cette propriété-conformément à la présente invention dans la construction d'un chapeau de cermet composite pour fermer des tubes à arc. 2. Chapeaux en cermet Pour lampes à décharge Une application des matériaux selon la présente invention est la fabrication de chapeaux terminaux en cermet conducteur pour des lampes au sodium à haute pression et autres lampes à décharge. Dans un exemple de cette fabrication, tel que représenté à la figure 5, on usine un barreau comprimé de cermet selon l'invention, selon une configuration en "chapeau de sommet", constituant le chapeau- i. On fore des trous à travers le chapeau sur une partie de Sa hauteur, dessus et dessous, et on dispose des barreaux ou fils de tungstène Sa et 5b, qui s'adap- tant bien dans les trous, et on fritte à 18000C pendant 2 heures en milieu d'hydrogène. Par frittage, le ciment subit un retrait linéaire de 26% approximativement, et forme ainsi une liaison mécanique extrêmement robuste avec les barreaux de tungstène.On peut retirer I'assemblage du four à 1400 C environ, en atmosphère inerte ou réductrice sans fissuration. On utilise le barreau extérieur Sa en tant que contact électrique externe et l'autre barreau 5b est muni d'un enroulement à titre de cathode de la lampe. La nature conductrice du chapeau en cermet i entretent la continuité électrique entre les barreaux 5a et 5b. On peut disposer le contact électrique pour l'électrode de façons variées. Par exemple, tel que représenté à la figure 6, le barreau 5a peut être inséré dans le côté de la partie supérieure du chapeau en cermet 1. Le contact électrique au barreau Sa peut se faire par soudure, brasage ou pincement mécanique du barreau. En variante, on peut omettre le barreau Sa et effectuer le contact par brasage, par exemple d'un barreau ou d'une feuille de nickel à la surface du chapeau, avec une matière de brasure, à température de brasage élevée telle qu'un alliage ternaire de titane-vanadium-zirconium. Une autre variante est présentée à la figure 7, qui consiste à glisser un collier métallique circulaire de compresson 6 sur un élément de barreau dépassant du cermet - conducteur, faisant partie intégrante de la configuration du chapeau. Ltuti- lisation d'un collier de compression a l'avantage de permettre facilement le soudage ou le brasage dans un milieu oxydant, sur d'autres composants métalliques utilisés dans la lampe. Il peut supporter des modifications dimensionnelles se produisant aux cours du fonctionnement de la lampe, et on peut aussi l'utiliser en tant que support rigide dans certaines constructions. Lors de la fabrication d'une lampe selon l'un quelconque de ces exemples, on assemble le chapeau en cermet fritté complet avec l'électrode et le contact électrique, avec un tube 3 en alumine poly-cristalline translucide, en plaçant un anneau 2 en une matière de scellement appropriée, par exemple une fritte d'aluminate double de calcium et de magnésium, entre le chapeau 1 et le bouchon mololithique 4. On place l'assemblage dans une enceinte munie de moyens pour le dosage et le remplissage de gaz du tube à arc et on chauffe en atmosphère de gaz inerte à température supérieure au point de ramollissement de la fritte de verre (environ 1400ex) pour le scellement hermétique du tube. La figure 6 représente une lampe au sodium à haute pression de 400 watts, avec une enveloppe extérieure qui utilise le genre de fermeture terminale conductrice représenté à la figure 3. En raison de la compatibilité chimique favorable du chapeau terminal d' alumine/tungstène, ce type de construction convient aussi à d' autres genres de lampe à décharge, par exemple des lampes à décharge contenant des halogénures métalliques. En outre, la présente invention fournit un chapeau en cermet électriquement conducteur avec une rainure circulaire qu'on peut utiliser pour la fermeture dune enveloppe en céramique fabriquée plus spécialement en "Corstarn ou en alumine poly-cristaîline. La fermeture de tubes à arc en "Corstarw dans la construction de dispositifs à décharge a présente des difficultés techniques considérables. L'un des problèmes majeurs rencontrés avec un matériau "Corstar" est la fissuration des extrémités au cours de I 'ôpération de scellement. La fissuration devient très importante lorsque la dimension du diamètre du tube de "Corstar" augmente.On a également proposé des chapeaux métalliques couteux, par exemple fabriqués en niobium, pour fermer des tubes en "Cor star" et en alumine poly-cristalline, ainsi qu'il est décrit dans les brevets GB nO 1.361.225 et 1.398.425. Cependant, la présente invention fournit un cermet électriquement conducteur qu'on peut utiliser avec succès pour fermer un tube en "Corstar". Une matière de ce genre est du type qui utilise des particules d'oxyde de dimension de 400 à 800 microns, et dont la fraction volumique de métal est faible, pouvànt descendre jusqutà 0,045. La technique s'applique aussi directement à la fermeture de tubes à arc en alumine poly-cristalline lorsque le choix du cermet est moins rigoureux. Un procédé simple d'utilisation de ces matériaux pour la construction d'une lampe au sodium à haute pression ou à halogénure métallique consiste à fabriquer un disque en cermet contenant une rainure annulaire pour servir de positionnement pour le tube à arc, tel que représenté à la figure 9A Pour la vue de dessus du chapeau en cermet représenté à la figure 9B, la zone non ombrée représente la rainure circulaire. Ce procédé de fermeture de l'extrémité des tubes à arc-présente plusieurs avantages. Le chapeau utilisé est de dessin simple, facile soit à usiner, soit à comprimer. La rainure circulaire est utile pour le positionnement des extrémités du tube à arc. En outre1 le chemin de fuite est allongé puisque les surfaces externes, aussi bien que la surface de la coupe du tube sont scellées.Le dessin du scellement, outre qu'il est compact, est aussi extrêmement robuste du fait que les contraintes de compression sont imposées aux extrémités de l'enveloppe céramique. A la figure 9A, le chapeau en cermet conducteur rainuré 10 est disposé dans un tube en "Corstar" ou en alumine polycristalline frittée 11, et scellé hermétiquement avec une fritte de verre classique tel qu'un verre 12 d'aluminate double de calcium et de magnésium. La fritte de verre peut être façonnée en rondelle mince, préfrittée et placée à l'intérieur de la rainure ta (figure 9B > ou fondue au préalable à l'intérieur de la rainure annulaire pour faciliter le scellement. La figure 10 représente deux barreaux 14 et 15 en molybdène ou en tungstène, partiellement insérés, qu'on utilise respectivement a titre d'électrode et de contact électrique externe, les autres numéros désignant des parties si mil aires à celles des figures 9 et an, La figure 11 représente une autre configuration du chapeau en cermet conducteur rainuré dont la saillie est de plus petite section-droite, pour porter 1'électrode et le conducteur électrique externe.Cette géométrie, avec une plus longue séparation entre les barreaux métalliques 14 et 15, a plusieurs caractéristiques intéressantes comparati- vement à la configuration représentée à la figure 9. Tout d'abora, elle minimise le risque de dommage au cours du forage des chapeaux en cermet non chauffés. Ensuite, en augmentant la séparation entre les barreaux métalliques 14 et 15, on peut aug menter la résistivité du cermet. On peut, par conséquent, régler ce paramètre pour assurer une température de chauffage suffisante pour modifier la température de point froid, quiest particulièrement utile, par exemple, pour les lampes au sodium à haute pression de faible wattage.La saillie externe 16 de plus faible section droite formant partie intégrante du chapeau 10 peut, de plus, être utilisée pour le support mécanique de la lampe. Les figures 12A et 12B représentent une autre configuration de cermet conducteur rainuré, avec toutes les caractéristiques représentées à la figure 11, mais avec deux rainures concentriques 17 et 18. Cette géométrie a l'avantage supplémentaire d'une distribution plus uniforme de la contrainte autour des régions du scellement au cours du fonctionnement de la lampe. La figure 13 représente un assemblage complet d'un type de lampe à décharge utilisant des chapeaux terminaux rainurés en cermet conducteur. Le tube à arc 11, muni de chapeaux terminaux et d'électrodes, ainsi que déjà décrit, est supporté par le barreau 15 et un conducteur 19, à partir d'une base classique 20, dans une enveloppe extérieure transparente 21. 3.- Chapeaux composites et tubes Le problème des différences de coefficient de dilatation thermique entre l'électrode métallique et le tube à arc en céramique utilisés dans les lampes à décharge à haute pression peut être résolu conformément à cet aspect de la présente invention, en fabriquant un composant terminal à partir de deux ou plusieurs matériaux. On fabrique la portion du composant fixé à l'électrode en cermet qui est mécaniquement plus robuste et plus dur que l'aiumine et aussi dont le coefficient de dilatation thermique est mieux compatible avec la matière d'électrode que ne l'est ltalu- mine.On fabrique ia portion qui scelle au tube à arc à partir du même matériau que le tube à arc ou à partir d'un cermet avec un coefficient de dilatation thermique qui s'accorde étrcite- ment à celui du tube à arc et d'une composition qui ne réagit pas chimiquement avec le remplissage du tube à arc. On avait antérieurement proposé des scellements a ia dilatation étagée, mais on pense que la fabrication d'un composant unique ayant deux ou plusieurs portions fabriquées à partir de cermets ou de céramiques différents est nouvelle, et offre plusieurs poss4bilités nouvelles dans la fabrication des lampes, mis à part le but immédiat du scellement d'une électrode dans un tube à arc. Les caractéristiques extrêmement bonnes d'écculement et le comportement au tassage des granules d'oxyde métallisé, ainsi que l'usinage excellent de la matière tassée, ont été exploitées pour fabriquer des formes compliquées. On a fabriqué des parties de cermet étagées avec des configurations en couche ou avec un coeur, par remplissage successif d'une matrice avec des granules d'alumine métallisée à teneur croissante én métal et tassage à environ 770 kg/cm2. La figure 14 représente un chapeau sous la forme d'un disque en couches étagées,- comprenant une couche 1 de cermet conducteur, une couche 7 intermédiaire de cermet et une couche 8 d'alumine, et contenant une électrode de tungstène S. L'avantage de cet élement étagé est qu'on peut sceller la couche d'alumine 8. hermétiquement sur un bouchon d'alumine 4 et un tube d'alumine 3 en utilisant une fritte classique de verre et de plus, la couche d'alumine n'a pas à autre scellée à l'électrode de verre, évitant ainsi le risque de fissuration à cette interface. La tige de tungstène de l'électrode 5 est pincée par les couches de cermet 7, 1, ainsi qu'il est décrit précédemment. Le cermet 1 est un matériau électriquement conducteur auquel les raccordements peuvent être faits par l'un quelconque des procédés précédemment décrits. De préférence, ce cermet est constitué conformément au premier aspect de la présente invention. Le cermet 7 est un matériau intermédiaire, quant au coefficient de dilatation, entre l'alumine 8 et le cermet conducteur 1. On peut utiliser, s'il est nécessaire1 plus d'un matériau intermédiaire. La figure 15 représente une structure de coeur, dans laquelle le matériau du coeur 1 au centre est un cermet conducteur et le matériau qui l'entoure 8 est de l'alumine ou un cermet contenant une plus faible fraction volumique de métal qu'en l, du fait que le coefficient de dilatation thermique devient plus proche de celui de l'alumine à mesure que la teneur en métal dé- croit. Du fait de la technique nouvelle appliquée dans la préparation de cermets conducteurs selon le premier aspect de la présente invention, qui fournit une faible teneur en métal distribué dans une structure à réseau tridimensionnel continu, on peut fritter ensemble un cermet métallique et l'alumine de façon réellement monolithique pour former une structure étagée ou à coeur, sans aucune composition de cermet intermédiaire. La figure 19 représente la coupe d'une structure stratifiée de ce genre, avec un cermet conducteur d' alumine/tungstène au-dessus (dans lequel le métal apparait sous forme d'unoeseau brillant) et une céramique classique d'alumine dans la partie inférieure de la vue. Les dessins de chapeau peuvent être modifiés pour fournir une pluralité d'électrodes, par exemple en incorporant une électrode de démarrage auxiliaire. Lorsqu'il est prévu plus d'une électrode dans le même chapeau, les électrodes individuelles sont sépares par une matière non conductrice. Dans certaines applications, il serait avantageux de fabriquer des lampes à décharge dans un tube à arc en céramique, capables de brûler à l'air (c' est-à-dire sans enveloppe exterieure; Ceci n'est pas possible avec les constructions existantes, parce que les composants métalliques externes dans l'assemblage chapeau/électrode fonctionnent au-dessus de leur température do- xydation. Pour un tube de ce genre, on peut fabriquer un chapeau conformément à la figure 16 comprenant un corps 4 en céramique contenant un coeur i en cermet conducteur, qui porte, à son extrémité intérieure, l'électrode 5 et qui se projette à son extrémité extérieure hors du corps de céramique. En effet, le coeur est gainé par la céramique et ntest exposé que loin de la lampe, là où la température est inférieure à la température d'oxydation du métal contenu-dans le cermet-conducteur. Le contact peut sgy faire par l'un quelconque des procédés étudiés dans la description précédente. La présente invention comprend également l'utilisation d'un chapeau de cermet composite pour boucher l'extrémité d'une enveloppe en céramique et à ouverture unique, qui peut être soit un cristal unique, soit de l'alumine polycristalline. La figure 17 représente une coupe de cette forme de mise en oeuvre de la présente invention, qui utilise respectivement un cermet conducteur 24 et isolant 23, virtuellement sans aucune différence de coefficient de dilatation thermique, tel que préparé à l'aide des résultats représentés aux figures 3 et 4, Par exemple, on peut fabriquer un cermet isolant d'alumineXtungstène avec des fines ou des granules d'alumine d'une dimension inférieure à SO microns de diamètre et un cermet conducteur avec des granules d'alumine de 400 à 500 microns de diamètre, mais tous deux con-tenant le même pourcentage pondéral de poudre de tungstène. On dispose l'enveloppe en céramique 11 dans la rainure et on scelle avec une fritte de verre classique 12. Un chapeau en cermet isolant 23 peut contenir deux trous étagés dans lesquels on peut insérer des composants de cermet conducteur 24 avec des barreaux métalliques 14 et 15, partiellement enrobés et scellés avec la fritte dé verre 12. En variante, on peut fritter un chapeau composite comprenant un corps isolant et des insertions métalliques en une pièce, en partant de l'état non fritté. Le dispositif sans tube d'extension en cermet est suffisant pour construire une lampe au sodium à haute pression.Cependant, par insertion d'un tube 25 en molybdène, en tungstène ou en cermet dans le chapeau, on peut utiliser le dispositif pour la construction d'une lampe à halogénure métallique. Un tube d'extension en cermet, selon la présente invention, fait partie du chapeau en cermet 23 pour faciliter l'introduction des matières d'halogénure métallique et la fermeture du dispositif. On peut fermer le tube d'extension par insertion d'un bouchon 26 en alumine ou en cermet conducteur, qu'on scelle ensuite hermétiquement avec la fritte de verre 12. Pour éviter la volatilisation des composants volatils au cours du scellement, on fond localement la fritte de verre à l'extrémité du tube d'extension en cermet. Bien qu'à la fois, les cermets conducteurs et les bouchons composites et les tubes soient particulierement utiles pour des lampes à décharge à haute pression., utilisant des tubes à arc en céramique, la présente invention 5'applique également à un dispositif quelconque dans un tube céramique, ou une enveloppe. par exemple des lampes à incandescence ou à tungstène/ halogène. flans les lampes cu--: exigent un filament localisé avec précision, par exemple cour des véhicules à moteur, des projecteurs cinématographiques ou des lampes-torches, il est habituel de monter une certaine @rme de chapeau et une bride sur la lampe terminée, et de placer le filament en respectant un plan de référence de-la bride, avant de forer la brize sur le chapeau ou le chapeau sur la lampe. Ce t type e construction est dit à mise au point préalable. Conformément à la présente invention et tel que repré- sente à la figure 18, on fabrique un chapeau combiné et une bride 4 de positionnement à partir d'un cermet non conducteur ou en céramiques mais contenant des îlots de cermet conducteur. Les fils conducteurs 5 sont disposés dans les îlots de cermet conducteur avant de fritter l'article. Après frittage, un ou des filaments 11 sont disposés avec précision, respectivement au plan de référence et fixés sur les fils conducteurs. On place ensuite une enveloppe transmettant la lumière 3 sur le chapeau, de préférence dans une rainure annulaire 12 de positionnement. Elle est ensuite' soit fondue directement sur la base, soit scellée par une matière intermédiaire, tel qu'un verre 2. On fait ensuite le vide dans la lampe et on la remplit de gaz de la façon habituelle par un tube à vide fixé sur l'enveloppe ou la base (non représenté).Le contact électrique peut se faire directement sur les surfaces extérieures des ilots 1 du cermet conducteur, ou selon l'une des autres techniques décrites pour des lampes à décharge. Ceci simplifie la fabrication des lampes à mise au point préalable et s'applique- à un dessin quelconque à filament unique ou multiple,- avec ou sans mise au point préalable. Dans une autre construction en variante, on peut omettre les fils conducteurs en tant que tels, et les tiges de filament sont inserées directement dans les îlots de cermet conducteur, avant le frittage. Si on le désire, les tiges peuvent être renforcées en les filant sous forme de spirales de tungstène en bobine, technique déjà connue dans la fabrication de certaines lampes au tungstène/halogène. Bien que la présente invention ait été décrite pour le cas des tubes à décharge avec des électrodes qui ne traversent pas directement les chapeaux, on peut parfois utiliser ces matières et constructions avec avantage avec des électrodes qui doivent traverser le chapeau. Par exemple, la résistance mécanique su périeure d'un cermet selon la présente invention peut etre utile, meme alors qu'on n'utilise pas la propriété de conductivité électrique. L'application des structures de cermet stratifiées et de céramiques peut en outre s'étendre à la production de tubes composites, ainsi -ron le voit aux figures 20 et 21. Par exem pige. la figure 20 représente un tube à arc 3 en alumine., avec des extrémités en cermet 9 qui agissent en tant que boucliers thermiques, et permettent de régulariser la température du point froid de l'arc. La figure 21 représente un tube 3 en alumine, qui comporte une bande 10 longitudinale interne en cermet, quton peut utiliser à titre d'auxiliaire de démarrage de la lampe. 4.- Autres applications On peut utiliser les cermets isolants et conducteurs selon la présente invention pour façonner une variété de structures autres que des chapeaux terminaux de lampes à décharge. On peut, par exemple, utiliser le cermet isolant pour soutenir des filaments de tungstène contre l'affaissement, pour ponter des fils conducteurs, par exemple en tungstène ou en molybdène et pour servir de support de substance d'absorption chimiquement compatible, dans les lampes remplies d'un gaz ou des lampes au tungstène/halogène. Ceci est possible parce que le cermet peut être fritté sur plusieurs fils de tungstène ou de molybdène ou des barreaux, simultanément, sans fissuration. On peut utiliser des fils conducteurs au électrodes autres qu'en tungstène, à la condition qu'ils soient suffisamment ré fractures pour supporter la température du four. L'atmosphère d'un four est de préférence l'hydrogène, mais ce peut être un vide, ou dans certaines circonstances, un gaz non réactif. On peut aussi souder les cermets selon la présente invention à des verres divers dont la dilatation thermique est comparable par exempt à celle des verres au boro-silicate avec ou sans scellement intermédiaire en verre fritté. REVENDICATIONS 1. Cermet électriquement conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend des granules d'oxyde réfractaire entourés par une mince couche d'un métal du groupe B, des groupes IVB à VIIB ou VIII du Système Périodique, qui constitue un réseau conducteur s'étendant au sein du cermet. 2. Cermet selon la revendication 1, caractérisé en-ce que l'oxyde réfractaire comprend l'alumine et que le métal est le tungstène ou le molybdène. 3. Cermet selon la revendication I, caractérisé en ce que la fraction volumique du métal est comprise entre 0,045 et 0,2. 4. Cermet selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la fraction volumique du métal est comprise entre 0,067 et 0,2. 5. Cermet selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce qu'il est formé entièrement par un cermet isolant comprenant le même oxyde réfractaire. 6. Cermet selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la fraction volumique du métal est comprise entre 0,045 et 0,067. 7. Cermet selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est formé entièrement par un cermet isolant comprenant le même oxyde réfractaire et présentant la même fraction volumique que ce dernier. 8. Cermet selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est façonné en chapeau terminal d'enveloppe d'une lampe électrique. 9. Cermet selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cermet conducteur constitue la partie du chapeau qui est éloignée de l'enveloppe de la lampe et que la région de cermet isolant constitue la partie adaptée pour être proche de l'enveloppe. 10. Cermet selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cermet conducteur constitue une ou plusieurs régirons s'étendant à travers une portion de cermet isolant, cette dernière constituant le corps principal du chapeau. il. Cermet selon la revendication 10, caractérisé en ce que les régions conductrices supportent 'un ou des fils conduc teurs-pour le filament incandescent d'électrode à décharge. 12. Cermet selon la revendication 5 ou la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est façonné en tube à arc pour une lampe électrique à décharge. 13. Cermet selon la revendication 12, caractérisé en ce que deux régions conductrices constituent les-extrémités du tube et que la région isolante est le centre du tube. 14. Cermet selon la revendication 12, caractérisé en ce que la région conductrice constitue une bande interne conductrice ongitudinale dans le tube. 15. Procédé de fabrication d'un cermet conducteur caractérisé en ce qu'on fait rouler ensemble une poudre finement divisée d'un métal du groupe B des groupes IVE à VIIB et VIII du Système Périodique- et des granules dioxyde réfractaire. jusqu'à ce que ces derniers soient enduits uniformement par la poudre mé métallique, on tasse les granules enduits pour former un corps cohérent et on fritte le corps résultant.. 16 procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que les granules d'oxyde ont une dimension granulométrique moyenne comprise entre 50 et 800 microns, et que la poudre métallique a une dimension granulométrique mcyenne inférieure à 12 microns. 17. Procédé selon la revendicat--ton 15, caractérisé en ce que la dimension granulométrique des parc-tes d'oxyde est comprise entre 50 et 200 microns. et que la rractc-n volumique au métal est supérieure a 0,067. 18. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la dimension granulométrique moyenne des particules d'oxyde est comprise entre 400 et 800 microns, et que la fraction volumique du métal est comprise-entre 0,045 et 0,067. 19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que l'on tasse les particules enduites sous une pression de 700 à 1400 kg/cm2. 20. Procédé selon i'une quelconque des revendications 15 à 19, caractérisé en ce qu'on fritte le corps tassé entre 1600 et 1800 C. 21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 20, caractérisé en ce qu'on tasse un ensemble de granules enduits avec un ensemble de granules d'oxyde réfractaire et qu'on fritte le corps résultant pour former un corps d'une seule pièce comprenant une région de cermet conducteur et une région de cermet isolant. 22. Procéde selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'on tasse un ensemble de granules enduits avec un ensemble de granules d'oxyde enduits de dimension granulométrique morenne inférieure à 100 microns, contenant la même fraction volumique de métal et que le corps composite fritte pour former un corps d'une seule pièce comprend des régions de cermet conducteur et isolant, dont le coefficient de dilatation thermique est similaire. 23. Lampe électrique ou dispositif à décharge, caractérises en ce qutils comportent un composant formé par un cermet selon i'une quelconque des revendications I à 14.