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23. (FR3066759) PROCEDE ET DISPOSITIF DE DENSIFICATION DE MATERIAUX OU DE CONSOLIDATION D'UN ASSEMBLAGE DE MATERIAUX PAR FRITTAGE HYDROTHERMAL OU SOLVOTHERMAL
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Revendications
1. Procédé de densification de matériaux ou de consolidation d’un assemblage de matériaux comportant une seule étape de frittage consistant en l’application simultanée à l’intérieur d’une chambre (11), d’une force uniaxiale et d’une température de frittage audit matériau ou audit assemblage placé dans cette chambre (11), ladite force étant appliquée par au moins deux pistons (12) mobiles l’un vers l’autre à l’intérieur de ladite chambre (11), l’ensemble formé de ladite chambre (11) et desdits pistons (12), étant étanche de sorte que ladite étape de frittage est intégralement réalisée en milieu fluide liquide ou en milieu fluide supercritique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’ensemble formé de ladite chambre (11) et desdits pistons (12), est rendu étanche par au moins un élément d’étanchéité (15) porté par chaque piston.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments d’étanchéité étant amenés à se déplacer dans des zones d’excursion des éléments d’étanchéité, lors du déplacement desdits pistons (12), on refroidit lesdites zones d’excursion.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’on chauffe seulement une partie de ladite chambre (11), dans laquelle lesdits au moins deux pistons (12) appliquent ladite force uniaxiale sur ledit matériau ou ledit assemblage de matériaux et on établit une zone de refroidissement intermédiaire entre chaque zone d’excursion et ladite partie de la chambre (11), le refroidissement dans chaque zone de refroidissement intermédiaire étant déterminé pour créer une zone de températures intermédiaires entre ladite partie ainsi chauffée et la zone d’excursion correspondante.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que préalablement à l’étape de frittage, on détermine le degré d’humidité dudit matériau ou dudit assemblage de matériaux et on ajuste éventuellement ce dernier pour la réalisation de ladite étape de frittage en milieu fluide liquide ou en milieu fluide supercritique.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que préalablement à ladite étape de frittage, on réalise une étape de compactage dudit matériau ou dudit assemblage de matériaux.
7. Procédé selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu’on humidifie ledit matériau ou ledit assemblage avant ou après compactage.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu’au moins un piston (12) comporte un logement (14) placé entre ledit au moins un élément d’étanchéité (15) et l’extrémité du piston destiné à être en contact avec ledit matériau à densifier ou assemblage de matériau à consolider pour récupérer au moins une partie du fluide évacué lors de l’étape de frittage.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’une pression inférieure ou égale à 350 MPa et une température de frittage inférieure ou égale à 500 C sont appliquées dans ladite chambre (11) lors de ladite étape de frittage.
10. Dispositif de frittage à basse température pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend : - une chambre (11) destinée à recevoir un matériau à densifier ou un assemblage de matériaux à consolider, - des moyens de chauffage pour porter ledit matériau ou ledit assemblage à une température de frittage, - au moins deux pistons (12) mobiles dans ladite chambre (11) pour appliquer une force uniaxiale sur ledit matériau ou ledit assemblage de matériaux, - chaque piston (12) comportant au moins un élément d’étanchéité (15) pour rendre étanche l’ensemble formé par ladite chambre (11) et lesdits pistons (12), et un logement (14) placé entre ledit au moins un élément d’étanchéité (15) et l’extrémité dudit piston (12) destinée à être en contact avec ledit matériau à densifier ou assemblage de matériaux à consolider pour récupérer au moins une partie du fluide évacué lors de l’étape de frittage.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits éléments d’étanchéité (15) sont des joints d’étanchéité.
12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que lesdits éléments d’étanchéité (15) se déplaçant dans des zones d’excursion desdits éléments d’étanchéité lors du déplacement desdits pistons (12), ledit dispositif comporte des premiers moyens (19) de refroidissement de chaque zone d’excursion.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens de refroidissement comprennent une double paroi reliée à un circuit d’alimentation en fluide de refroidissement, ledit fluide de refroidissement étant destiné à circuler dans le logement délimité par ladite double paroi pour assurer le refroidissement de l’élément d’étanchéité (15) correspondant.
14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que lesdits moyens de chauffage étant destinés à chauffer uniquement une partie de ladite chambre (11), ledit dispositif comprend des seconds moyens de refroidissement pour refroidir les portions de ladite chambre (11) placées entre ladite partie et lesdites zones d’excursion des éléments d’étanchéité, lesdits seconds moyens de refroidissement étant configurés de sorte que lesdites portions présentent des températures intermédiaires entre celles desdites zones d’excursion et de ladite partie centrale.
15. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément de transmission de force, chaque élément de transmission de force étant destiné à être interposé entre un desdits pistons (12) et ledit matériau ou assemblage de matériaux.