Brevet FR2575109A1 — publié le 19860627

Matériau composite et son utilisation comme matériau pour électrodes et comme isolant acoustiaue. La présente invention concerne un matériau composite. Plus spécialement, la présente invention concerne un matériau composite constitué par un métal poreux ou par un alliage métallique poreux avec des cavités communiquant entre elles, dans lequel les cavités sont au moins remplies en partie avec une résine solide à la température ambiante. D'une façon encore davantage particulière, la présente invention concerne un matériau composite cons- titué par du plomb poreux ou un alliage de plomb poreux avec des pores communiquant entre eux.ou sous une forme spongieuse,dont les cavités sont remplies au moins en partie avec une résine thermoplastique solide à la tem- pérature ambiante (en plus d'être solide à sa température d'utilisation) ayant des propriétés mécaniques (et en particulier une résistance au fluage) égales ou supé- rieures à celles du plomb ou des alliages de plomb. Si nécessaire, les résines sont limités aux résines qui, en plus de posséder les propriétés mentionnées ci-dessus, possedent également des propriétés de résistance chimique et sont en particulier insolubles dans les acides ou dans les produits alcalins. Il est intéressant d'observer aue le dernier matériau décrit, c'est-à-dire celui à base de plomb ou d'alliagesde plomb avec des résines insolubles dans les acides, peut être utilisé comme matériau pour la fabrication d'anodes de cellules électrolytiques, appropriées Dour fonctionner en présence de solutions acides ou de solutions alcalines. En particulier, le dernier matériau décrit a des caractéristiques de poidside résistance mécanique et chimique et de résistance au vieillissement tellesqu'il peut remplacer avantageusement les anodes classiques pour l'obtention par électrolyse de métaux non ferreux. Dans les cellules électrolytiques pour l'extrac- tion de métaux non ferreux, les anodes sont constituées par une plaque plane ou comportant des trous en alliage Pb-Ag et/ou Ca (contenant de 0,7 à 1% de Ag et de 0,1 à 1% de Ca) ou en plomb sans élémentsd'alliage. Le matériau à base-de plombou d'alliagesde plomb et de résines insolubl esdans les acides ou dans les produits alcalins selon la présente invention permet de fabriquer des anodes ayant les mêmes performances avec des auantités plus petites d'alliage Pb-Ag et/ou Ca, ou de plomb sans. éléments d'alliage, avec une réduction importante de leur poids et de leur prix, et aussi utiliser des récipients plus petits par suite de la diminution de la consommation de l'argent quand celui-ci est utilisé. Les anodes fabriquées selon la présente invention peuvent fonctionner dans une gamme de température allant de -10 C à 80 C. Le matériau de la présente invention peut, en plus de son utilisation comme matériau pour anodes mentionné ci-dessus, être utilisé comme matériau d'électrodes pour batteries et comme matériau pour isolation acoustique (matériau absorbant le son). En ce oui concerne les quantités relatives du métal (ou de l'alliage) et de la résine, il faut faire attention à ce aue la résine soit présente dans le matériau à raison de 30 à 90% du volume total, quels que puissent être le métal ou l'alliage et;par conséquent, également dans le cas du plomb ou de ses alliages men- tionnés précédemment. En ce aui concerne la résine, on utilise en particulier une résine époxy et parmi les résines époxy, il faut citer en particulier l'araldite. Le matériau composite de la présente invention est préparé en plusieurs étapes oui consistent d'abord à fabriquer un corps poreux ou spongieux avec le métal ou l'alliage en fusion, à solidifier le corps poreux ou spongieux et à remplir les cavités de ce corps avec la résine à l'état liquide qui est ensuite transformée en un produit solide. Le corps spongieux peut être fabriqué par un des procédés connus, par exempleidans le cas du plomben versant le plomb fondu dans une lingotière contenant des granulés de chlorure de sodium, en refroi- dissant le tout puis en dissolvant avec de l'eau le chlorure de sodium enfermé dans les cavités. Le plomb spongieux est ensuite imprégné avec la résine liquide; l'ensemble. est ensuite durci. La présente invention est illustrée par les exemples descriptifs et non limitatifs ci-après. Exemples d'utilïsation 1 à 8 On utilise une anode constituée par une plaque de plomb poreux contenant 45% en volume d'araldite D dans une cellule d'électrolyse pour récupérer le zinc à partir d'une solution de sulfate de zinc. On utilise une anode classique dans une cellule témoin pour la même opération; cette anode est constituée par du plomb allié à 0,75% de Ag. Les résultats obtenus sont reportés pour les divers exemples dans le tableau ci-joint (le chiffre 2 désignant l'anode selon la présente invention et le chiffre 1 désignant l'anode témoin). La solution de sulfate de zinc a été introduite en continu dans la cellule d'électrolyse. La température a été maintenue à environ 27 C et la densité de courant appliquée est d'environ 500 A/m2. Les essais ont duré plusieurs mois en donnant les résul- tats suivants: 'Z6L6'Z6 Eú'CZ 6'1úZL61'úSPZ 'ú9l'ú81'úbZeE. 6ú'ú 08408 S'901" âiO 8 16'ú689'P6 6úZ L'dObZOEZi 6LZú 81'ú 81' 9S' IL"' 0'08 S9QI901b' L 06'1619'b6 bEZ 6'ObZICO'E iú'ú SI'ú ZZ'E' SZ'ELE'E 08'08 9'901" v'O 9 995'668'b6L'6EZ l'àúZ8ZE'ú 80ú'ES'úE úZ'E61'ú 0'ú 08'08 S'90, 'pd S'0 úZ'b6S6'56 zPZ b'9iZ80ú'ú 0I'úZZ'ú 9Z'ú 9'ú 19'ú SL'b8 S'811, b'0 ' 18'566P'96P'LEZ 9'9úZ8TZ'ú08Z'ú 61E'úSZ'ú8ú'ú PP'ú 5'ú:6 5'811 tdo b' 08'S60i'56I'úZ l'ZVZ08W'ú OZú'ú9ú'ú 9E'ú 'ú Iz 9'9'86 G'It" d O EZ O9'9L LE't,6. 511 L'ZúZ LE'E Lúú'ú ZdE IZ4 ZS'8 IS'ú S'ú6 S'81L eo'o 9allOD b'0 ___ ____ __ _ _ _ _______ __ ______ ___ Z I z T Z I6 uT /J TA uz Poseil;. -4ppp 4rFqw2 Ga&Xax %6 enb-el;rgR auu;aKoul uwlu xlel os uz ua uo't4e4ueUx Flb! 4ueulepueu np SpTOd uoT s ua,uo-çsuâ, tto:suaj, n v a i à v iL, '__ _E',_,'2_.'z '' -[L _zl_ __' '''- e o'o'o ' 2 57 510 9 REVENDICATIONS 1. Matériau composite à base de plomb ou d'un alliage de plomb, caractérisé par le fait que le plomb ou l'alliage de plomb est poreux ou spongieux et que ses cavités sont remplies avec une résine solide à la température ambiante. 2. Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'alliage de plomb est un alliage avec de l'argent et/ou du calcium, les quan- tités d'argent et de calcium étant respectivement de 0,7 à 1% et de 0,1 à 1%. 3. Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la résine solide à la température ambiante est une résine thermoplastique insoluble dans les acides ou les produits alcalins, qui a une résistance au fluage au moins égale à celle du piomb ou de l'alliage de plomb. 4. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la résine est une résine époxy. 5. Matériau selon la revendication 4, carac- térisé par le fait que la résine époxy est l'araldite. 6. Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la résine est présente à raison de 30 à 90% du volume total du matériau. 7. Utilisation du matériau composite selon l'une quelconque des revendications précédentes,comme électrode appropriée pour fonctionner en présence de solutions acides ou de solutions alcalines. 8. Utilisation du matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comme matériau pour électrodes de batteries. 9. Utilisation du matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comme matériau absorbant le son.