Brevet FR2359093A1 — publié le 19780217

La préente invention concerne un matériau de construction, de strucutre granulaire à base d'oxydes réfractaires dectiné à l'utilisation à hautes températures. L'invention trouvera des applications dans les techniques des hautes températures, essentielleent pour utilisations dans les éléments soumis à des contraintes thermiques d'appareils de production d'énergie et des appareils technologiques, dans un milieu oxydant, pendant 103-104 heures et à une tempárature à la surface des éléments jusqu'à 2000 C. Il est d'autre part possible d'utiliser le matériau suivant l'invention pendant des périodes de courte durée à une terpérature à la surface des éléments dépassant 2000 C et à une densité du flux thermique traversant as élé- ments d'environ 107 kcal/m2.h. On cannait d'ores et de et on utilise, essentiellement dans les éléments de garnissage, des matériaux poreux de structuras granu- laires, destinés aux utilisations à hautes températures, en oxydes réfracaires à point de fusion supérieur à 1700 C, notariT.ent oxydes de silicium, d'aluminium, de zirconium, yttrium. Lesdits matériaux constituant un mélange fritté de particules fines, moyennes et relativement grosses de forme arbitraire. On désigne généralement les grosses perticules sous le nom de charge et les particules fines sous le nom de liant.On utilise généralement dans la fabrication de tels matériaux environ 70 % en poids de charges et environ 30 % en poids de liants. Le porosité des matériaux de ce genre se monte à 15-20 7. Au sein des matériaux de structure granulaire, c empesés de fractions multiples,les dimensions des grains ou des particules diffèrent de l'ordre de 3 à 4 fois. Généralement) la dimension maximale est de 2 à 3 ira alors que la dimension minimale est de quelques microns Un critère cardinal des matériaux de structure granulaire polydispersée est leur forte .acrohé- térogénéité ce qui est dG aux conditions non uniformes de frittage des grains isolés ainsi que de leurs conglomérats dans les différentes zones du système. Il est possible d'avoir notamment des macrovolumes à teneur prépondérante de grains frittés de la fraction fine. Il est possible de rencontrer des contacts directs entre les grains des grosses fractions, la grandeur et le forme du contact entre lesdits grains pouvant etre essentiellement différentes. Les caractéristiques sensibles à la structure des matériaux polydispersés de structure granulaire en oxydes réfractaires et, tout d'abord, leur résistance mécanique, leur déformabilité et leur stabilité 9. la recris tallisation sont fonction en premier lieu du nombre, de la surface et de la forme des contacts entre les grains. L'utilisation des matériaux susdits, destirés à servir aux températures élevées à titre de matériaux de construction, est limitée ou même, dans nombre de cas, s'avère impossible pour les raisons suivantes 1.- Les matériaux connus de structures granulaires présentent une faible résistance et une basse déformabilité qui sont dues aux particularités spécifiques des contacts entre les grains. 2. Les matériaux connus de structure Wanulaîre présentent une stabilité de structure insuffisante et une basse tenue à la re@ristalli- sation en cas d'une utilisation de longue durée dans un domaine de tempé- ratures dépassant 0,5 à O, 6 de leur point de fusion ce qui s'explique par la présence au sein de leur structure d'un liant et par les particulartités susdites des contacts intergranulaires. C'est ainsi que les matériaux de structure granulaire à porosité ouverte modérée de 11 ordre de i5 à 20 7, à base d'oxydes purs de zirconium, d'yttrium, d'aluminium et de magnésium, ont une charge de rupture à la compression de 200 à 1000 kgf/cm2, une charge de rupture à la traction de 20 à 100 kgf/cm2 et un allongement relatif jusqu'à 0,002 (à une température de 20 C). Ces valeurs sont insuffisantes @n service sous l'action de flux thermiques importants, lorsque les éléments de construction, fabriqués en matériaux susdits, sont soumis à des contraintes thermiques.La recristallisation dans les matériaux polydispersés de structure granulaire donne lieu, dans certaines mocrozones de volume, à concen traction accrue en fractions fines, à des modifications locales importantes et à des redistributions de forme de volume et de dimensions des pores et des grains. Cela entraîne en service tout d'abord un accroissement peu sensible et ensuite une baisse ininterrompue de la résistance mécanique. C'est ainsi que, comparativement à la charge de rupture à la compression initiale, la charge de rupture à la compression d'un matàriau polydispersé en dioxyde de zirconium stabilisé tombe de 500 kgf/cm2 à 300 kgf/cm2 après un maintien à une température constante de 1750 C pendant un intervalle de temps de 100 heures. On connaît des matériaux de structures granulaires contenant des microsphères (essentiellement creuses) fabriquées notamment par un procédé aux plasmas ou par atomisation de la ponce du verre ou de l'alumine fondus. Au sein des matériaux de ce genre on utilise les microsphères à titre de charge et elles sont cimentées entre elles par des liants de types variés : résines époxydes ciments ou poudres finement disersées d'oxydes. Dans ce cas, la température de service, la résistance, la déformabilité et certaines autres caractéristiques dépendent des propriétés correspondantes du liant et de la stucture de tels matériaux. C'est ainsi qu'un matériau contenant des microsphères creuses en verre cimentées par une résine époxyde a une charge de rupture à la compression de 560 à 1400 kgf/cm2. Toutefois, un matériau de ce genre ne peut être considéré comme un matériau destiné à travailler à hautes températures et, effectivement, il trouve des applications en ébenisterie et dans le bâtiment ainsi que dans la production des moyens de flottabilité. On connatt des matériaux contenant à titre de charge des microsphères creuses en alumine utilisés à titre d'isolants calorifuges à une température pouvant atteindre 1800 C. Toutefois, leur charge de rupture à la compression n'atteint que 35 à 170 kgf/cm2 ce qui est inférieur aux caractéristiques correspondantes des matériaux poreux ordinaires de structure granulaire destinés à travailler à hautes -températures. Le but de la présente invention consiste à éliminer les inconvénients susdits. On s'est donc proposé de créer un matériau de construction poreux pour utilisations à hautes températures dont les microsphères aient des dimensions telles et se trouvent mutuellement en liaisons telles que ledit matériau présente une résistance mécanique améliorée, une déformabilité accrue et une plus haute stabilité à la recristallisation comparativement aux matériaux connus. La solution consiste en ce que le matériau de construction poreux pour utilisations à hautes températures contenant des microsphères en oxydes réfractaires, suivant l'invention contient de 50 à 75 % en volume desdites microsphères de 10 a 200 microns de diamètre directement frittées entre elles de façon que leur diamètre de contact soit de 0,2 à 0,5 diamètre des microsphères. On obtient ainsi des matériaux en microsphères de dioxyde de zirconium stabilisé de 30 a 40 microns de diamètre et d'un diamètre de contact de 0,3 diamètre de microsphère, d'une porosité de 30 %, d'une charge de rupture à la compression de 6000 kgf/cm2, d'une charge de rupture à la traction de 500 kgf/cm2, d'un allongement relatif de 0,01 à la température ambiante ce qui dépasse de 5 à 10 fois les caractéristiques correspondantes des matériaux granulaires connus de composition analogue. Les matériaux, en-microsphères d'alumine de 30 à 40 microns de diamètre, d'un diamètre de contact entre les microsphères de 12 à 15 microns et d'une porosité de 35 % ont une charge de rupture à la compression de 9000 kgf/cm2, une charge de rupture à la traction de 950 kgf/cm2 et une déformation relative de 0,007 ce qui dépasse également les caractéristiques correspondantes des matériaux poreux connus dans un rapport de 7/1 à 10/1. La vitesse de recristallisation des matériaux suivant l'invention qui se traduit par la variation de forme et des dimensions des grains (des microsphères), est sensiblement inférieure à la vitesse de recristallisation des matériaux connus.C'est ainsi que dans un matériau contenant des microsphères frittées d'alumine de 50 à 70 microns de diamètre on n'a pas noté de recristallisation collectrice après maintien à une température constante de 18600C pendant 50 heures. Les matériaux pour utilisations à hautes températures-suivant la présente invention, qui contiennent des microsphères dans les gammes sus-indiquées des dimensions et des contacts mutuels, présentant comparativement aux matériaux connus des valeurs plus élevées de la charge de rupture, de déformabilité et de stabilité à la recristallisation, sont destinés essentiellement à la construction. Il est avantageux suivant l'invention que le matériau contienne additionnellement 25 à 50 % en volume de charge. Grâce à la présente invention, en disposant d'un matériau résistant poreux contenant des microsphères directement frittées, on peut obtenir différents types de matériaux spéciaux d'usages variés, notamment des matériaux à haute résistance mécanique, destinés aux utilisations à températures élevées, électrotechniques, calorifuges ou réfractaires qui permettent d'assurer une marche stable de diverses constructions sans qu'in- tervienne une modification de la géométrie de leurs éléments. Pour obtenir des matériaux électrotechniques à haute résistande mécanique et utilisables aux températures élevées il est avantageux d'utiliser à titre de charge des métaux, des alliages métalliques ou'un composé intermétallique. Pour obtenir des matériaux électrotechniques à haute résistance mécanique et utilisables à hautes températures il est avantageux utiliser comme charge un composé organique tel qu'une résine phénol-formolou llalcool polyvinylique ou une résine époxyde ou un polymère organo-silicique. Pour obtenir des matériaux de constraction therm@- stables à haute résistance mécanique et utilisabïes à hautes températures il est avantageux que suivant la présente invention lesdits matériaux contiennent le verre à titre de charge. C'est ainsi qu'un matériau de construction utili sable à hautes températures contenant des microsphères en dioxyde de zirconium stabilisé par 5 7 en poids d'oxyde de calcium de 92 à 100 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les micresphères frittées de 30 à 40 microns pour une porosité de 35 %, a une charge de rupture à la compression de 800 kgf/cm2. Un matériau de construction elec- trotechnique de composition et de structure analogues qui contient additionneliement 30 7 en volume de bismuth a une charge de rupture à la compression de 2100 kgf/cm2.Il est capable de servir comme conducteur de courants électriques jusqu'à 100A/cm2 de densité, sous une tension ne dépassant pas 50 V, en service de décharge en forme d'arc. Un matériau de construction à ablation qui contient 60 % en volume de microsphères de dioxyde de zirconium stabilisé par 15 7 en poids d'oxyde d'yttrium, de 150 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les microsphères frittées de 40 à 45 microns, contenant addi- tionnellement à titre de charge 35 7 en volume d'un polymère organo-silicique, est capable de fonctionner sans modifier sa géométrie en contact avec un écoulement de produits de combustion, grâce à l'évaporation du polymère. Un matériau de construction thermostable pour utilisatiens à hautes températures, contenant 66 7 en volume de microsphères en dioxyde de zirconium stabilisé par l'oxyde de calcium de 92 à 100 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les microsphères de 34 à 38 microns, contenant additionnellement 25 à 30 % @n volume d'un verre d'un coefficient de dilatation de 1 à 3.10-6 degré-1, utilisé sous forme d'une lame de 17 mm d'épaisseur supporte sans fissuration un --chauffement sur une face à une vitesse de 2-2,5 degrés par seconde au maximum ce c- i dépasse de 5 à 6 fois la vitesse tolérable d'échauffement d'une @ame ées mêmes dimensions fabriquée en un matériau c@nnu de structure granulaire d > une composition analogue et d'une porosité de 18%. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va entre donnée d'un matériau de construction poreux pour utilisation à des tempéra- tures élevées ainsi que de plusieurs exemples de réalisation dudit matéri@@. Le matériau de construction poreu. pour utilisation à hautes températures, suivant l'invention, peut contenir des denses: poreuses ou creuses d'une structure monocristalline, polycristal- line ou amorphe, produites à partir d'oxydes réfractaires d'un point Ce fusion non inférieur à 1700 C, notamment, en oxyde de zirconlun stabilisé oxyde d'yttrium, oxyde d'aluminium, oxyde de magnésium, oxyde d'hafnium oxyde de thorium, oxyde de beryllium, oxyde de silicium. Suivant la pré- ente invention, on prévoit la possibilité de préparation desdites vicro- sphères par des procédés connus notamment, par traitement aux @ osa sas de poudres d'oxydes réfractaires dans une décharge à haute frdquence ou bien par atomisation des bains de fusion d'oxydes réfractaires. Cn peut obtenir par de tels procédés des microsphères de compositIon et de structures variées, notamment de 10 à 500 microns de diamètre. On réunit lesdites microsphères en matériaux par frittage.C'est ainsi que des matériaux contenant des microsphères en dioxyde de zirconium sont frittés dans un four à gaz et à l'oxy- gène à une température jusqu'à 220Q C, la durée de maintien à température constante pouvant atteindre 5 heures au maximum. Les matériaux contenant des microsphères en oxyde d'aluminium sont frittés à une température pouvant atteindre 1950 C, la durée de maintien maximale pouvant être de 10 heures. On a établi que lesdites microsphères en oxydes réfractaires frittées directement les unes aux autres d'une façon déterminée doivent présenter outre une haute résistance à la recristallisation, une déformabilité ané- liorée et doivent avoir une résistance mécanique sensiblement plus élevée que celle des matériaux antérieurement connus. Le demandeur a établi une relation entre la résistance du matériau et les éléments de a structure. Cette relation s exprime de la manière suivante est la charge de rupture du matériau poreux fritté en microsphères n est la charge de rupture du matériau dans la zone de contact des micro- sphères (ou la charge de rupture du matériau dense), est la part volumique des pores (le volume libre entre les microspheres), &gamma;; est le coefficient de concentration des contraintes dans la zone de contact des microsphères n est le rapport du rayon d'une microsphêre au rayon de contact entre les microsphères (n = R/x), K est un coefficient défini par le nombre de contacts entre les micro sphères (pour un nombre de contacts égal a 8 (K#3). La relation établie explicite ia relation entre la résistance du matériau poreux et.sa struc ture. Il faut noter que les paramètres qui sont les plus aptes au réglage sont P (la part volumique des pores) et n. Le paramètre n est un para -ètre essentiel dans la théorie du frittage. Le frittage peut s'effectuer suivant des mécanismes variés.Sous une forme générale la cinétique de ce phénomène se conforme a la relation ( x ) a = A. R-ss (2) R i Dans cette relation a = 2 ; ss = 1 dans le cas d'un écoulement visqueux. a = 5 ; t = 3 dans le cas dtune diffusion en volume a = 7 ; ss t 4 dans le cas d'une diffusion superficielle. Ai est une fonction d'éaergie superficielle de viscosité et des facteurs de diffusion. En portant la valeur de (2) dans l'équation (1) et en arrangeant- on obtient finalement # n = ssi #o R@@ (3) ssi étant une fonction implicite de Ai I i R étant le rayon d'une microsphère, m étant un coefficient (dans le cas d'un écoulement visqueux m = 1, dans le cas d'une diffusion en volume m = 6/5 ; dans le cas d'une diffusion superficielle m = 3/7, dans le cas de l'évaporation et de la condensation m = 4/3). Les relatons sus-indiquées ont été vérifiées expérimentalement. On a déterminé les limites des paramètres réglables aboutissant a une solution optimale du problème que l'on s'est proposé de résoudre et qui consiste à choisir la part volumique des microsphères dans le matériau, leurs dimensions et la vaieur du contact entre les microsphères frittées. On a ainsi établi que les microsphères en oxydes réfracta ires doivent avoir un diamètre de 10 à 200 microns et doivent etre frittées directement les unes aux autres de façon que le diamètre de contact entre erses soit de 0,2 à 0,5 diamètre des microsphères. En outre, le matériau suivant l'inven- tion doit contenir, ainsi que nous l'avons établi, 50 a 75 % en volume de microsphères frittees susdites. Le matériau revendiqué étant poreux, 50 à 25 % en volume dudit matériau sont constitués par des pores ouverts, remplis d'air. Des variantes sont possibles lorsque les pores d'air sont partiellement remplis d'une charge dont il sera question plus en détail dans ce qui suit. Si les conditions susdites sont accomplies le but que s'est fixé le demandeur sera atteint et on pourra créer un matériau de construction poreux, destiné à etre utilisé à hautes températures et surclassant sensiblement les materiaux connus de cette famille au point de vue des caractéristiques telles que la résistance mécanique, la déformabilité, la tenue à la recristallisation. En effets la résistance mécanique et la déformabilité sont augmentées dans un rapport de 5/1 à 10/1, alors que la vitesse de recristallisation est réduite dans un rapport de 1/10 à 1/20.Les matériaux suivant l'invention peuvent trouver de larges applications dans les techniques des hautes températures et notamment dans les éléments soumis à de fortes densités de flux thermique dans les appareils de production d'énergie et les appareils technologiques marchant dans un milieu oxydant à une température superficielle ne dépassant pas 2000 C pendant 103 à 104 heures. Parni les éléments de ce genre il faut classer les électrodes et les isolateurs des générateurs magnéto-hydrodynamiques, les éléments des turbires à gaz. les filtres des unités technologiques. C'est ainsi qu'un matériau suivant l'invention, contenant des microsphères de dioxyde de zirconium stabilisé de 30 à 40 microns de diamètre et d'un diamètre de contact de 0,3 diamètre de microsphère, ayant une porosité de 30 % en volume a une charge de rupture en compression de 6000 kgf/cm2 : une charge de rupture à la traction de 500 kgf/cm2, un allongement relatif de 0, 01. à la température ambiante ce qui est de 5 d 10 fois mieux que les caractéristiques correspondantes des matériaux connus à structure granulaire ayant une composition analogue. Un matériau en microsphères d'alumine de 30 à 40 mucrons de diamètre, d'un diamètre de contact entre les microsphères de 12 à 15 microns et d'une porosité de 35 % a une charge de rupture à la compression de 9000 kgf/cm2, une charge de rupture à la traction de 950 kgf/cm2 et une déformation relative de 0,007 ce qui dépasse de même les caractéristiques correspondantes des matériaux granulaires connus dans un rapport de 7/1 à loil. La vitesse de recristallisation des matériaux suivant linvention, qui se traduit par la modification de la forme et des dimensions des grains (des microsphères), est sensiblement inférieure à la vitesse de recristal lisation des matériaux connus.C'est ainsi que dans un matériau contenant des microsphères frittées dioxyde d'aluminium de 60 à 70 microns de diamètre, on n'a pas noté de recristallisation collectrice après maintien isothermique de 50 heures à une température de 1860 C. Les matériaux suivant l'invention qui contiennent 25 C 50% 'i, volumiques additionnels de charge peux-ent entre utilisés pour la pro- tection contre la chaleur par ablation, comme garnissages thermos tables, comme électrodes d'arc.A titre de charge capable d'exercer des fonctions spéciales on peut utiliser des métaux notamment le bismuth, le cuivre, l'argent, des alliages métalliques, notamment des alliages au fer - nickel3 au chrome - fer - nickel ou des composés intermétalliques, notamment un compose intermétallique à base dtargent et d'aluminium A teneur en aluminium de 7,69 20 atomiques et température ce fusion = 779 C ; un composé intermétallique à base de fer et de nickel contenant 75,9 % atomique de nickel ; un composé intermétallique à base d'aluminium et de nickel à teneur en aluminium de 37,97% atomiques. En outre, on peut utiliser à titre de charge des composés organiques tels que les résines-phénol-formol, l'alcool polyvinylique ou un polymère organosilicique, notamment, un polyorganosiloxanne, des polymères siloxanniques thermo-durcissables, des produits de polycondensation - siliconealkyde ainsi que le verre. L'introduction au sein du matériau suivant l'invention desdites charges influe de la manière suivante sur les caractéristiques du matériau : un matériau de construction pour utilisation à températures éle- vées, contenant des microsphères de dioxyde de de zirconium stabilisé par 6 % en poids d'oxyde de calcium de 92 à 100 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les mícrosphères frittées de 30 à 40 microns, a, pour une porosité de 35 %, une charge de rupture à la compression de 800 kgf/cm2. Un matériau de construction électrotechnique d'une compo- sition et d'une structure analogues contenant additionnellement 30% en volume de bismuth a une charge de rupture à la compression de 2 100 kgf/cm2 Il est capable de conduire un courant électrique d'une densité jusqu'à 100A/cm2 sous une tension jusqu'à 50 V, fonctionnant en service de décharge d'arc. Un matériau de construction à ablation contenant 60 7 en volume de microsphères de dioxyde de zirconium stabilisé par 15 % en poids d'oxyde d'yttrium, de 150 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les microsphères frittées de 40 à 45 microns, contenant @ddi- tionnellement à titre de charge 35 % en volume d'un polymère organosilicique, est capable de fonctionner sans altérer sa géométrie au contact dtun écou- lement de produits de combustion grace à la sublimation du polymère. Un matériau de construction thermcstable pour utilisation à hautes températures, contenant 66 % en volumes de microsphères en dioxyde de zirconium stabilisé à l'oxyde de calcium, de 92 à 100 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les microsphères de 34 à 38 microns contenant additionnellement 25 à 30 % en volume d'un verre d'un coefficient de dilatation thermique de 1 à 3.10-6 degré , utilisé sous forme d'une lame de 17 mm d'épaisseur supporte sans fissuration un échauf- fement sur une face à une vitesse jusqu'à 2-2,5 degrés par seconde, ce qui dépasse de 5 à 6 fois la vitesse tolérable d'echauffement d'une lame des mêmes dimensions fabriquée en un matériau connu de structure granulaire d'une composition analogue et d'une porosité de 18 % en volume qui tolère une vitesse d'échauffement de 0,2 à 0,3 degré par seconde. Les matériaux suivant la présente invention peuvent ètre produits par les procédés connus de la technologie des céramiques prévoyant la mise en oeuvre d'oxydes réfractaires non plastiques, notamment, la séparation des microsphères en fractions s'effectue au moyen de tamis normalisés ou de séparateurs. Le moulage des matériaux peut s'effectuer : 1. Par la mise en place sous vibration dans des moules céramiques 2. Par coulée d'une barbotine et séchage subséquent 3. Par compression à l'état semi-humide et séchage subséquent. L'opération finale commune à tous ces procédés est le frittage, de préférence dans des fours à flammes de gaz, à une température égale a 0,8 - 0,9 de la température de fusion des oxydes correspondants, la durée du maintien à température constante étant de 2 à 10 heures. On obtient les matériaux suivant la présente invention, qui contiennent additionnelle- ment une charge, par imprégnation aux substances et composes appropriés, es procédés d'imprégnation peuvent comprendre a) le moulage sous pression b) la coulée centrifuge c) l'imprégnation sous vide d) l'imprégnation sous l'effet des forces capillaires. Exemple 1 Un matériau de construction poreux pour utilisation à hautes températures comprenant des microsphères en dioxyde de zirconium stabilisé par 6 % en poids d'oxyde de calcium, de 50 à 56 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les microsphères frittées de 18 à 20 microns, pour une porosité de 34 % en volume, a une charge de rupture à la compression de 200 kgf/cm2 et une charge de rupture à la traction de 250 kgf/cm ainsi qu'une déformation relative de 0,008 à 200C. Les microsphères composant le matériau ont été obtenues par traitement aux plasmas des poudres de dioxyde de zirconium stabilisé. La procédé de préparation du matériau comprend les opérations suivantes : 1. Fractionnement des microsphères au moyen d'un jeu normalisé de tamis sur un banc vibrant et séparation d'une fraction de 50 & 56 microns de diamètre. 2. Vibroformage (vibromoulage) des microsphères dans un conteneur céramique en dioxyde de zirconium stabilisé. Frittage spontané dans un four -à gaz et à oxygène à une température de 2100 C pendant 5 heures. Après frittage on décoche, c'est-à-dire, qu'on sépare le conteneur du matériau par traitement mécanique. Exemple 2 Un matériau suivant l'exemple I contenant additionnellement 26 % en volume d'une résine phénol-formol est obtenu par imprégnation avec une résine dans une chambre à vide avec polymérisation subséquente de la résine. Gr ce à l'ablation accompagnant la dégradation et l'entratne- ment de la résine le matériau suivant l'exemple 2 a assuré le fonctionnement d'un élément calorifuge sans variations de la géométrie dudit élément avec entraînement de la résine à une cadence de 25.10-4 g/cm2.s. Exemple 3 On obtient un matériau suivant l'exemple 1 contenant additionnellement 20 % en volume d'alcool polyvinylique par imprégnation du matériau à l'alcool polyvinylique dans une chambre à vide. Le matériau suivant l'exemple 3 a assuré, grâce à l'ablation par dégradation et entraînement de l'alcool avec la cadence de 5.10-3 g/cm2.s, le fonctionnement d'un élément calorifuge sans variation de la géométrie dudit élément. Exemple 4 Un matériau suivant l'exemple 1 contenant additionnellement 30 % en volume de bismuth a été obtenu par imprégnation forcée au bismuth dans une chambre sous une pression de 50 atm. et à une température de 1000 C. Le matériau suivant l'exemple 4 a assuré le fonctionnement d'une électrode à arc fonctionnant sous une densité de courant de 80A/cm2 sans variations de la géométrie -de ladite électrode pendant 60 s. Exemple 5 Un matériau de construction poreux pour utilisation à hautes températures, obtenu suivant l'exemple 1, contenant 66 % en volume de microsphères en dioxyde de zirconium stabilisé a l'oxyde de calcium de 92 à 100 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les microsphères de 34 à 38 microns contenant additionnellement 25 à 30 % en volume d'un verre d'un coefficient de dilatation thermique de 1 a 3.106 degrés utilisé sous forme d'une lame-de mm mm d'épaisseur supporte sans fissuration l'échauffement sur une face à une vitesse dé 2 à 2,5 degrés par seconde ce qui dépasse de 5 -à 6 fois la vitesse tolérable d'échauffement d'une lame de ces mêmes dimensions fabriquée en un matériau connu de structure granulaire d'une composition analogue et d'une porosité de 18 %. Exemple 6 Un matériau de construction poreux pour utilisation h hautes températures suivant l'exemple 1 est imprégné à l'air à une température de 1020 C avec un alliage d'argent à 1 à 2 % en poids d'oxyde de cuivre. L'imprégnation s'effectue sous l'effet des forces capillaires. Le matériau sous forme d'une barre de 10 x 10 x 40 mm ou d'un disque de 30 mm de diamètre et de 10 mm d'épaisseur contenant 25 à 30 % en volume dudit alliage supporte sans fissuration l'échauffement sur une face par un écou- lement gazeux jusqu'à une température de 2200 C et le refroidissement jusqu'à la température ambiante à une vitesse de 2000 degrés par seconde. Le matériau est capable de conduire un courant d'une densité maximale de 20A/cm2. Exemple 7 Un matériau de construction à ablation pour utilisation à températures élevées, contenant 60 % en volume de microsphères en dioxyde de zirconium stabilisé par 15 % en poids d'oxyde d'yttrium, de 140 a 160 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les microsphères frittées de 40 à 45 microns contenant comme charge de 35 % en volume d'un polymère organo-silicique est capable de fonctionner sans modifier sa géo flétrie en contact avec un écoulement de produits de la combustion grecs à la dégradation et à l'évaporation du polymère.L'imprégnation par le polypère se fait dans une chambre à vide, sous une pression de 1.10-1 mm de Hg et à une température de 100 C. avec polymérisation subséquente. Exemple 8 Un matériau de construction poreux pour utilisation à hautes températures contenant 65 % en volume de microsphères en oxyde d'alu- minium, de 30 à 40 microns de diamètre et d'un diamètre de contact entre les microsphères frittées de 12 à 15 microns, a une charge de rupture à la compression de 9000 kgf/cm2, une charge de rupture à la traction de 950 kgf/cm2 et une déformation relative de O,OQ7. On obtient les microsphères composant le matériau en traitant aux plasmas des poudres de corindon artificiel. On effectue le moulage du matériau par vibration des microsphères dans des creusets en corindon.On effectue le frittage dans un four à gaz et à ltoxy- gène à une température de 18500C, la durée du maintien à température constante étant de 5 heures. Exemple 9 Un matériau obtenu suivant l'exemple 8 contenant 65 % en volume de nicrospnères en alumine de 60 à 70 microns de diamètre, directement frittées entre elles de manière que le diamètre de contact entre les microsphères sont de 20 a 25 microns, ne subit pas la recristallisation collectrice lorsqu'on le maintient pendant 50 heures à une température constante de 1800 C. Exemple 10 Un matériau de construction poreux pour utilisation à hautes températures contenant 65 % en volume de microsphères en oxyde d'yttrium de 30 à 40 microns de diamètre et d1un diamètre de contact entre les microsphères frittées de 12 à 15 microns, a une charge de rupture à la compression de 1850 kgf/cm2, une charge de rupture à la traction de 200 kgf/cm2 et une déformation relative de 0,005. Les microsphères composant ledit matériau sont obtenues par traitement aux plasmas des poudres d'oxyde d'yttrium. On effectue le frittage dans des creusets en dioxyde de zirconium stabilisé, dans un four à gaz et à oxygène à une température de 2100 C, la durée du maintien isothermique étant de 7 heures. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisations décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moye @écrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit. R E V E N D I C A T I O N S 1. Matériau de construction poreux pour utilisation à hautes températures contenant des microsphères en oxydes réfractaires, caractérisé en ce qutil contient 50 à 75 7 en volume desdites microsphères de 10 à 200 microns de diamètre qui sont frittées directement entre elles de façon que le diamètre de contact entre elles soit de 0,2 à 0,5 dia- mètre des microsphères. 2. Matériau de construction poreux pour utilisation à hautes températures suivant la revendication 1, caractérisd en ce qu'il contient additionnellement 25 h 50 % en volume d'une charge. 3. Matériau de construction poreux pour utilisation à hautes températures suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'il contient à titre de charge un métal, un alliage métallique ou un composé intermétallique. 4, Matériau de construction poreux pour utilisation à hautes températures suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu il contient à titre de charge un composé organique tel qu'une résine phénolformol, ou l'alcool polyvinylique, ou une résine époxyde, ou un polymère organo-silicique. 5. Matériau de construction poreux pour utilisation à hautes températures suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu il contient du verre à titre de charge,