Brevet FR2516944A1 — publié le 19830527

"ProcBdé pour fabriquer un absorbeur pour des installations solaires. L'invention concerne un procédé pour labri quer un absorbeur pour des installations solaires, moyennant le recouvrement d'un substrat au moyen d' un procédé en phase gazeuse. Un procédé connu en phase gazeuse est le dé- pôt chimique en phase gazeuse (cep), a l'aide duquel on réalise des couches d'absorbeur constituées par des matériaux non métalliques par des métaux à haut point de fusion. Dans le cas de l'utilisation de ma tériaux déterminés de recouvrement, on a pu fabriquer, grâce a une forte structuration finement divisée du dépôt, des couches d'absorbeur realisant une absorption élevée de la lumière. Cependant il s'est avéré que ces couches ne présentent pas une adhérence suffisante et possèdent une mauvaise stabilité en température. L'invention a pour but de trouver un procédé du type indiqué plus haut permettant de fabriquer un absorbeur avec des couches -qui, tout en conservant un pouvoir absorbant élevé, présentent également a des températures assez élevées, une bonne adhérence au substrat. Ce problème est résolu conformément a l'invention grâce au fait qu'on utilise un substrat formé d'un alliage contenant du nickel et du titane et qu'on le soumet à un traitement préalable et que le processus de dépôt est réalisé dans une phase gazeuse con lait du titane, la formation des couches s'eErec- tuant avec la participation du matériau du substrat. Dans le cas du procédé conforme à l'invention, il se produit une diffusion entre des éléments du substrat et la couche, de sorte que la couche déposée s'allie au substrat en y étant fixée solidement. Grâce a la forte structuration simultanée du dépôt, on a pumesurerune absorption très intense pour la plage spectrale du rayonnement solaire. A l'raide de ce procédé on forme la phase intermétallique Ni3Ti qui possède non seulement un pou voir absorbant élevé, mais en outre une résistance élevée à l'oxydation .I1 s'est également avéré que l'on peut former cette couche dans le cas d'alliages possédant une teneur en Ni aussi faible qu'environ 5 % en atomes, une teneur en Ti égale environ à 0,5 %. Un autre avantage du procédé conforme à l'invention réside dans le fait qutil n'y a pas, comme dans le cas du dépôt chimique usuel en phase gazeuse, à introduire au moins deux partenaires réactionnels gazeux en les dosant selon des quantités et des rapports entre quantités, difficiles à optimi ser,niàveiller à obtenir dans l'enceinte réactionnelle un mélange intime uniforme, mais qu'ici seul un partenaire réactionnel unique est nécessaire. On peut obtenir des couches d'absorbeur présentant un pouvoir absorbant particulièrement élevé en utilisant du tétrachlorure de titane (TiC14) comme gaz réactionnel On obtient une optimisation des résultats en utilisant environ 1 t en volume de TiCi4 dans le courant de gaz total du processus de dépôt. Dans le cas d'une température de recouvrement d'environ 900 C, il se forme, au cours d'une durée de recouvrement déjà d'environ 1 heure, des couches stables présentant un pouvoir absorbant suffisant. La température de recouvrement est égale de préférence à 700-10000C, la durée de recouvrement diminuant entre 3 et 1 heure avec la tenpérature. Exemple On a soumis un substrat d'acier spécial X5 CrNiTi 18q à un traitement de meulage et de polissage, avec lequel on a obtenu une rugosité maximale Ra = 1 Vm. Le substrat prétraité fut ensuite placé dans une enceinte réactionnelle, protégée, vis-avis de l'accès de l'atmosphère, dans un courant d' hydrogène a une température d'environ 9O00C. Après l'obtention de cette température, on a ajouté au courant d'hydrogène le composant réactif formé par du tétrachlorure de titane (TiC14),en faisant passer un courant partiel d'hydrogène ou un courant supplémentaire d'argon au-dessus d'une enceinte d'évaporateur thermostatée contenant du TiCl4 liquide. Le courant de gaz porteur et la température de l'évaporateur furent choisis de manière que la quantité TiC 14 gazeux entrainée atteigne 1 % en volume. La conduite de gaz entre l'évaporateur et l'enceinte réactionnelle fut chauffée afin d' éviter la condensation du TiC14. La phase gazeuse réactive agit pendant environ 1 heure à 9000C sur le substrat. Ensuite l'envoi de TiC14 fut interrompu et l'enceinte réactionnulle munie des corps échantillon recouvexts situés dans le courant d'hydrogène ou d'argon fut refroidie à la température ambiante. Avec ce procédé on a pu réaliser sur un substrat une couche adhérant fermement et possédant une épaisseur moyenne de l'ordre du dixieme de micron. La taille maximale des particules- individuelles était égale à environ 1 ijm. Les couches présentaient des degrés d'absorption dans la plage du rayonnement visible allant jusqu'à 98 %. L'émission de rayonnement infrarouge est déterminée ici essentiellement par le support. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer un absorbeur pour des installations solaires par recouvrement d'un substrat au moyen d'un procédé en phase gazeuse, caractérisé par le-fait qu'on utilise un substrat constitue en un alliage contenant du nickel dt du titane et qu'on le soumet à un traitement préalable et que le procédé de dépit s'effectue dans une phase gazeuse contenant du titane, à une température supérieure à 8000C et moyennant la participation du matériau du substrat. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors du traitement préalable, la surface du substrat est amenée à une rugosité égale à environ Ra =-1 pm. 3. Procédé-selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on utilise comme gaz réactionnel du tétrachlorure de titane (TiC14) qui est présent approximativement en une concentration de 1 8 en volume dans l'atmosphè- re gazeuse. 4. Procédé selon la revendication 3, carac térisé n ce qui ltatmosphbre gazeuse est constituée par du TiC14 et de l'hydrogène. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que la tem pérature de recouvrement est située entre 700 et 1000 C. 6. Procéde selon la revendication 5, caracté- rise en ce que la durée de recouvrement est égale a: environ 1 heure dans le cas d'une température assez élevée et a environ 3 heures dans le cas d'une tempé- rature plus faible.