Brevet FR2593906A1 — publié le 19870807

-1 - L'invention concerne un radiateur thermique, se composant d'une masse métallique pouvant être allumée et brûlant dans l'air ambiant, qui est comprimée en un corps moulé. On peut utiliser un tel radiateur thermique, par exemple, comme charge lumineuse pyrotechnique dans les engins qui doivent être dirigés vers une cible par un tireur-guideur et/ou à l'aide d'un appareil de repérage électro-optique. Ces radiateurs thermiques doivent, pen- dant leur combustion, rayonner une lumière dans un domai- ne de longueur d'onde infrarouge avec une puissance rayon- née élevée. Il est connu de réaliser un tel radiateur thermique sous la forme d'un radiateur à flammes ouvert. Son avan- tage d'une densité élevée d'énergie est anéanti, dans la plupart des cas d'utilisation, par le rejet inévitable de particules. Pour éviter ces inconvénients, on a développé des systèmes fermés comme par exemple le radiateur à in- candescence conforme au DE-PS 32 36 418, systèmes qui, il est vrai, ne produisent pas de rejets de particules pen- dant leur combustion, mais qui présentent une densité d'énergie nettement plus faible. Le but de l'invention est alors d'améliorer un radiateur thermique afin d'éviter les inconvénients dont -2 - il a été question, de telle sorte que le radiateur ther- mique puisse émettre pendant un temps réglable une densité élevée d'énergie, sans rejeter de particules. Le but précité est atteint conformément à l'in- vention par le fait que le radiateur thermique est compo- sé de particules métalliques frittées. De préférence, on choisit pour la matière première des particules métalli- ques un élément faisant partie du groupe chimique des mé- taux spéciaux. Cette matière première peut aussi être un système de deux ou plusieurs produits avec un ou plusieurs autres éléments du groupe chimique des métaux spéciaux. Ce peut être aussi un alliage d'un élément des métaux spéciaux avec un ou plusieurs autres métaux. Grâce à la passivation des surfaces des particules avec une couche d'oxyde, on améliore la stabilité à long terme. On peut avantageusement ajuster les propriétés de combustion par le choix des particules métalliques de la matière pre- mière selon la mesure de la pureté chimique des matières brutes, ainsi que par le choix de leur grosseur de grains, de la forme de leurs grains et de la porosité du corps moulé. Un radiateur thermique compact conforme à l'in- ventiorn se compose d'un ou plusieurs corps moulés prépa- rés par frittage des particules métalliques. Comme matière première, on peut utiliser, par exemple, de la poudre de tantale en grains, choisie selon des critères déterminés. Le corps métallique du radiateur thermique représente lui-même, lors du processus de combustion, le combustible pur. L'oxygène oxydant nécessaire à la réaction provient de l'environnement. Le façonnage du radiateur thermique est seulement limité par les limites du procédé de frit- tage. Les propriétés typiques de combustion, comme par exemple la vitesse de combustion, le temps de combustion et le profil d'énergie, peuvent être réglées à volonté par la variation et la combinaison des différents para- 3 - mètres physiques et chimiques. Interviennent à ce sujet, de manière connue, avant tout les propriétés des parti- cules métalliques. Sont ici d'une importance décisive les paramètres comme la grosseur des grains, la forme des grains, les constituants de l'alliage, les mélanges, la pureté chimique des matières premières, la porosité res- tante choisie et enfin aussi la géométrie du corps moulé. La condition pour un allumage rapide et repro- ductible est l'interruption des pertes de chaleur condi- tionnées par la structure. L'allumage peut être effectué aussi bien électriquement que pyrotechniquement. Pendant tout le déroulement de la réaction, c'est-à-dire de la transformation exothermique des éléments métalliques du radiateur thermique avec l'oxygène de l'air en les oxydes métalliques correspondants, libérant de l'énergie de rayon- nement, il ne se produit aucun changement de la géométrie initiale du corps et également aucun rejet de particules libérées au cours de la réaction. Lors de la combustion d'un radiateur thermique en tantale pur, par exemple, il se déroule la réaction suivante. Après l'allumage, il se produit d'abord une pro- pagation de l'incandescence dans tout le corps moulé avec début simultané d'une phase dans laquelle le corps moulé rayonne en rouge. Après un court moment, la réaction com- plète se déclenche, de sorte que le corps moulé émet alors pendant un certain temps des rayonnements jaune clair à blanc. Puis suit la phase de refroidissement. La partie frittée présente alors à la surface la coloration nette- ment blanche de Ta205. Pour conclure, on fait encore ressortir les avan- tages particuliers qui caractérisent le radiateur thermi- que conforme à l'invention par rapport aux radiateurs à flammes et aux radiateurs à incandescence connus jusqu'à présent, c'est-à-dire la puissance rayonnée élevée, les propriétés de combustion réglables et l'absence de rejets de particules. -4- REVENDICATIONS 1. Radiateur thermique, se composant d'une masse métallique pouvant être allumée et brûlant dans l'air am- biant, qui est comprimée sous forme d'un corps moulé, caractérisé par le fait que l'émetteur thermique est cons- titué de particules métalliques frittées. 2. Radiateur thermique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la matière première des par- ticules métalliques est choisie dans le groupe chimique des métaux spéciaux. 3. Radiateur thermique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les particules métalliques sont constituées d'un système de deux ou plusieurs ma- tières du groupe chimique des métaux spéciaux. 4. Radiateur thermique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les particules métalliques sont constituées d'un alliage d'un élément du groupe chi- mique des métaux spéciaux et d'un ou plusieurs autres métaux. 5. Radiateur thermique selon les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les surfaces des parti- cules métalliques sont passivées après le frittage par une couche d'oxyde. 6. Radiateur thermique selon les revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les particules métal- liques sont choisies selon la mesure de la pureté chimi- que des matières brutes. 7. Radiateur thermique selon les revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les particules métal- liques sont choisies selon la forme de leurs grains et/ou leur grosseur de grains. 8. Radiateur thermique selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la porosité du corps moulé formé à partir des particules métalliques peut être choi- sies dans le domaine se situant au-dessus de la porosité limite.