Brevet FR2359082A1 — publié le 19780217

La présente invention concerne les procédés de fabrication d'un verre et plus particulierement les procédés de fabrication dtun verre apte a la réalisation de fibres optiques. On sait que les verres sont généralement réalisés par fusion d'un mélange de poudres minérales contenant de la silice. Pour effectuer cette fusion le mélange est déposé dans un creuset qui peut être par exemple réalisé en platine. Mais on constate alors que le verre ainsi réalisé contient des impuretés provenant du creuset. Ainsi, si lton emploie un creuset en platine, le verre obtenu contient des impuretés de platine et des impuretés contenues dans le platine par exemple du fer. Ces impuretés sont très gênantes lorsque le verre doit être utilisé comme -matériau de base dans la réalisation de fibres optiques, car ils entrainent une augmentation notable de l'atténuation optique de ces fibres. On a donc essayé de fabriquer de tels verres,-notamment des verres du type borosilicate, par fusion du mélange de poudres dans un creuset en silice, car on sait réaliser de la silice tres pure. Mais on constate que le verre obtenu est inutilisable par suite de fractures intervenant au cours du refroidissement ; ces fractures s'expliquent par le fait que le coefficient de dilatation du verre est supérieur a celui de la silice. Pour pouvoir utiliser ce procédé, il est alors nécessaire d'effectuer des prélevements de verre directement dans le bain en fusion, ce qui nécessite une mise au point technologique délicate. La présente invention a pour but de mettre en oeuvre un procédé très simple de fabrication d'un verre très pur et exempt de fractures apte a la réalisation de fibres optiques a faible atténuation. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un verre, consistant a chauffer dans un creuset en silice un mélange de poudres minérales afin de provoquer la fusion de ce melange, puis a laisser refroidir ce mélange pour obtenir ledit verre, caractérisé par le fait que, afin d'éviter la formation de fractures dans ledit verre au cours du refroidissement, le chauffage dudit mélange s'exerce sinnrltanément sur un autre mélange de poudres minérales et provoque sa fusion, ledit autre mélange étant disposé entre les parois dudit creuset en silice et celles d'un autre creuset entourant le creuset en silice, et qu'on laisse refroidir l'autre mélange en mime temps que ledit mélange. L'invention est décrite ci-dessous, à titre illustratif mais nullement limitatif, en regard du dessin annexé dans lequel la figure unique représente un mode de réalisation d'un dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Sur cette figure est représente en coupe longitudinale un creuset cylindrique I qui peut être métallique, en platine par exemple, ce creuset ayant un diamètre de 50 millimètres, une hauteur de 100 millimètres et une épaisseur de I millimètre. A I'intérieur du creuset 1, est disposé verticalement un autre creuset cylindrique 2 réalisé à l'aide d'une silice très pure. Le creuset 2 a un diamètre de 35 millimètres, inférieur à celui du creuset I, une hauteur de 130 millimètres et une épaisseur d'environ 1,5 millimètre. Le creuset I entoure le creuset 2 et de préférence les creusets 1 et 2 sont coaxiaux, leurs parois étant parallèles entre elles. Le creuset 2 est disposé par exemple de manière que la distance entre les parois verticales et horizontales des deux creusets soit sensiblement constante. On verse dans le creuset 2 soixante grammes d'un mélange 3 de poudres minérales contenant de la silice Si 02 > ainsi que par exemple de l'oxyde de bore Bu 03 et du carbonate de sodium2 C03. On verse ensuite une petite quantité d'un mélange 4 de poudres minérales entre les parois des creusets I et 2 de façon à remplir l'espace compris entre ces parois, le niveau 5 de poudre dans le creuset I étant de préférence identique dans les deux creusets. Le mélange 4 peut être différent du mélange 3, mais généralement on utilise le même mélange de poudres dans le creuset 1 et le creuset 2. On porte ensuite l'ensemble à une température suffisante pour provoquer la fusion des mélanges de poudres 3 et 4, puis on laisse refroidir à la température ambiante. On constate alors que le verre formé à partir du mélange de poudres 4 disposé entre les deux creusets est fracturé de toutes parts. De plus ce verre contient des impuretés provenant du creuset 1, telles que le platine et le fer. Par contre, le verre formé dans le creuset 2 est parfaitement exempt de fractures et ne contient pas de telles impuretés. Pour éviter queues traces du verre extérieur disposé entre les deux creusets ne parviennent à contourner la paroi verticale du creuset 2 et polluer ainsi le verre intérieur formé dans le creuset 2, il convient de donner à cette paroi une hauteur suffisante au dessus du niveau 5, comme indiqué sur la figure. Contrairement au procédé connu qui consiste à fondre la poudre dans un creuset unique de silice, le procédé selon l'invention permet donc d'obtenir un verre, notamment un verre du type borosilicate, parfaitement exempt de fractures. De plus ce verre ne contient pas d'impuretés provenant du creuset auxiliaire entourant le creuset de silice et peut donc être très pur. Après carottage d'ébauches de fibrage à partir du bloc de verre formé dans le creuset de silice, il est possible de réaliser des fibres optiques à faible atténuation utilisées dans le domaine des télécommunications. REVENDICATIONS 1/ Procédé de fabrication d'un verre, consistant à chauffer dans un creuset en silice un mélange de poudres minérales afin de provoquer la fusion de ce mélange, puis à laisser refroidir ce mélange pour obtenir ledit verre, caractérisé par le fait que, afin d'éviter la formation de fractures dans ledit verre au cours du refroidissement, le chauffage dudit mélange (3) s'exerce simultanément sur un autre mélange (4) de poudres minérales et provoque sa fusion, ledit autre mélange étant disposé entre les parois dudit creuset (2) en silice et celles drun autre creuset (1) entourant le creuset en silice, et qu'on laisse refroidir l'autre mélange (4) en mime temps que ledit mélange (3). 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit autre creuset (1) est métallique 3/ Procéde selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit autre creuset (1) est en platine. 4/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit verre est un borosilicate. 5/ Procedé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le niveau (5) dudit mélange (3) dans ledit creuset (2) en silice est sensiblement le meme que celui dudit autre mélange (4) dans ledit autre creuset (1). 6/ Procede selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les parois dudit creuset (2) en silice et celles dudit autre creuset (1) sont sensiblement parallèles entre elles. 7/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit mélange (3) et ledit autre mélange (4) de poudres ont une composition identique.