Brevet FR2645771A1 — publié le 19901019

La présente invention concerne la restructuration de poudres fines, de granulmiétrie inférieure à 100 microns. On sait qu'il est généralement très difficile de mélanger des poudres fines de natures différentes, qu'elles soient métalliques ou non; il est encore plus difficile de trier des poudres de granulométries différentes dès qu'elles sont inférieures à 100 microns. Pour les granulcmétries inférieures à 1 micron, les grains s'agglomèrent ou s'alignent sous l'effet de forces de tension superficielle ou de forces électriques: le tri, le mélange et l'utilisation à l'échelle du grain de poudre deviennent donc impossibles. La présente invention vise un procédé de restructuration de poudres fines, de granulométries inférieures à 100 microns qui permet de réaliser les opérations usuelles de restructuration, à savoir des 1S mélanges de poudres ou une séparation - tri de poudres de granulométrie et/ou natures différentes. Selon l'invention, on place les dites poudres à restructurer dans un bain de liquide cryogénique inerte à l'égard des dites poudres, on assure l'opération de restructuration proprement dite, après quoi on t] procède au retrait du liquide cryogénique par exmple par évaporation. Qn a en effet observé que, placées dans un liquide cryogénique tel: azote, argon, hélium, éventuellement: 2, N20, I4, ou autre, les poudres se séparent grain à grain à cause de la très basse tension superficielle et de la faible viscosité de ces liquides. De plus, l'azote, l'argon et l'hélium sont inertes vis à vis de tous les produits pulvérulents utilisés et leur élimination pour récupérer des poudres sèches est très aisée. On a également observé que la vitesse de décantation à granuloreétrie égale est 10 fois plus grande que dans un liquide tel que l'eau, à cause de la faible viscosité. Ces observations permettent d'utiliser les liquides cryogéniques pour traiter les poudres fines de différentes façons, hors de portée des moyens habituels. ETPLES DE MISE EN CEUVRE: 1 - SEPARATIQN La vitesse de décantation étant très élevée, on peut séparer des poudres métalliques de 1 micron de poudres de 0,1 micron, en les plaçant dans un liquide cryogénique. Les premières décantent de 15 mm 2645 7 7 1 par heure, les secondes de 0,15 mm par heure: dans l'eau, aucune des deux granulométries ne décante. Du point de vue pratique, on accélère encore le phénomène par centrifugation. De plus, du fait que les grains ne sont pas agglomérés, on peut trouver des filtres qui laissent passer 0,01 micron et qui arrêtent 0,1 micron, de même entre 100 Angstr&oems (0,01 micron) et 10 Angstroms. 2 - MELANGES Placés dans un liquide cryogénique, les grains sont séparés et coeme la viscosité du Iiquide est très faible, il est aisé de mélanger de façon très homgène des poudres de natures différentes. 3 - APPLICATICNS Quand on évapore progressivement le liquide cryogénique, la densité de la suspension augmente. Si on place une suspension épaisse sur un support chaud (par rapport au liquide cryogénique), la suspension n'entre pas en contact avec le support tant qu'il reste du liquide, par suite du phénomène de caléfaction. Ce phénomène peut être mise à profit pour répartir de façon régulière et homogène de la poudre sur une surface-support. Les domaines d'applications de ce procédé sont vastes: poudres métalliques, alliages mécaniques polymères spéciaux peintures encres, noir de carbone 25. céramiques spéciales pharmacie alimentation. REV.NICATI(ZS 1. Procédé de restructuration d'un ensemble de poudres fines, de granulométries inférieures à 100 microns, caractérisé en ce qu'on place les dites poudres à restructurer dans un bain de liquide cryogénique inerte à l'égard des dites poudres, on assure l'opération de restructuration propremnt dite, après quoi on procède au retrait du liquide cryogénique par exemple par évaporation. 2. Procédé de restructuration d'un ensemblIe de poudres fines de granulométries différentes, du genre o l'opération de restructuration est une opération de séparation des poudres en fonction de leur l[J granulmcnétrie, caractérisé en ce que ladite opération s'effectue par décantation différentielle des dites poudres dans le liquide cryogénique, par exemple par centrifugation. 3. Procédé de restructruration d'un ensemble de poudres fines de granulcnétries différentes et/ou de natures différentes, du genre o l'opération de restructuration propremoent dite est une opération de mélange de poudres fines de granulométries différentes, caractérisée en ce que ladite opération est assurée en plaçant Ies dites poudres dans un liquide cryogénique, que l'on évapore ensuite progressivement. 4. Procédé de restructuration d'un ensemble de poudres fines selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce que le liquide cryogénique est choisi parmi les liquides suivants: azote, argon, héliun, gaz carbonique, monoxyde d'azote, méthane ou autres hydrocarbures. 5. Applications du procédé selon l2une quelconque des 2 revendications I à 4 à l'obtention de poudres fines de granulométries spécifiées, à la réalisation d'alliages métalliques, de polymères spéciaux, de peintures, d'encres, de noir de carbone, de céramiques spéciales et de produits pharmaceutiques ou alimentaires.