FR2543455A1 - Method for opalising the internal surface of objects which are long compared to their cross-section - Google Patents
Method for opalising the internal surface of objects which are long compared to their cross-section Download PDFInfo
- Publication number
- FR2543455A1 FR2543455A1 FR8305201A FR8305201A FR2543455A1 FR 2543455 A1 FR2543455 A1 FR 2543455A1 FR 8305201 A FR8305201 A FR 8305201A FR 8305201 A FR8305201 A FR 8305201A FR 2543455 A1 FR2543455 A1 FR 2543455A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- energy
- reaction
- speed
- opalization
- oxidant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C16/045—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/23—Oxides
- C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/482—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/35—Vessels; Containers provided with coatings on the walls thereof; Selection of materials for the coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/20—Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K3/00—Apparatus or processes adapted to the manufacture, installing, removal, or maintenance of incandescent lamps or parts thereof
- H01K3/005—Methods for coating the surface of the envelope
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/213—SiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
- C03C2218/152—Deposition methods from the vapour phase by cvd
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé d'opalisation de la surface intérieure d'ibjets de grande longueur par rapport à leur section, tels des tubes de toutes dimensions, et et de nature différente, en verre, quartz, métal ou certains plastiques rigides. The present invention relates to a method of opalizing the inner surface of objects of great length with respect to their cross section, such as tubes of all sizes, and and of a different nature, made of glass, quartz, metal or certain rigid plastics.
L'opalisation consiste en la réalisation d'un déport de produit blanc diffusant la lumière comme le dioxyde de titane, la silice ou l'alumine. The opalization consists in the realization of an offset of white product diffusing the light like titanium dioxide, silica or alumina.
On a proposé diverses méthodes d'opalisation d'ampoules d'éclairage, notamment un procédé par voie gazeuse avec formation à l'intérieur de l'ampoule d'un dépot de silice. Selon cette technique, décrite dans la demande de brevet d'invention ne 2.490.009. (10.09. Various methods have been proposed for opalizing light bulbs, in particular a gaseous process with the formation inside the bulb of a deposit of silica. According to this technique, described in the patent application no 2,490,009. (10.09.
1980) au nom de la déposante, le dépot de silice est formé par ory- dation à l'oxygène, à travers un aro électrique, de silane dilué, à faible concentration de 0,1 à 3 % en volume, dans un gaz inerte vis à vis du silane. Le gas vecteur inerte peut être choisi parmi les gaz rares de l'air, notamment l'argon, l'hélium et l'hydrogène. 1980) in the name of the applicant, the deposit of silica is formed by oxygenation, through an electric aro, of dilute silane, at low concentration of 0.1 to 3% by volume, in an inert gas with respect to the silane. The inert carrier gas can be chosen from the rare gases of air, in particular argon, helium and hydrogen.
L'application de ce procédé aux tubes est plus délicate de mise en oeuvre que dans le cas des lampes à inoandescence de forme classique, et elle nécessite un appareillage compliqué. The application of this process to tubes is more difficult to implement than in the case of conventional shape incandescent lamps, and it requires complicated equipment.
Il a donc été recherché une technique de mise en oeuvre simple, facilement automatisable, avec une machine de conception sim- pel, permettant la formation d'un dépôt de silice d'épaisseur uniforme su toute la longueur du tube, ayant une adhérence satisfaisante pour résister aux vibrations ou toute autre manipulation brutale. A simple implementation technique, easily automated, has therefore been sought with a machine of simple design, allowing the formation of a silica deposit of uniform thickness over the entire length of the tube, having satisfactory adhesion for resist vibration or other rough handling.
Dans le cas de tubes transparents, verre, quartz, etc... la poudre de silice est déposée de manière homogène et suffisamment opaque pour rendre invisible à l'oeil nu un filament placé à l'intérieur du tube, et régulièrement diffuser la lumière émise par ce filament.In the case of transparent tubes, glass, quartz, etc. the silica powder is deposited in a homogeneous manner and sufficiently opaque to make invisible a filament placed inside the tube, and regularly diffuse the light emitted by this filament.
Le procédé d'opalisation consiste en la fabrication de poudre de silice in-situ, dans un objet de grande longueur par rapport à sa section, par réaction en phase gazeuse à la pression atmosphérique entre un vecteur de silicium et un oxydant.Selon le proédé, la réaction est suscitée par un apport localisé extérieur d'énergie se déplaçant régulièrement sur toute la longueur de l'objet,
L'apport d'énergie extéxieur peut entre d'origine calorifique et provenir de toute source de chaleur et de rayonnement infra rouge, telle flamme ou résistance chauffante. L'apport d'énergie exté- rieure pout également avoir comme origine un rayonnement ultra-violet.The opalization process consists of the manufacture of silica powder in situ, in an object of great length relative to its section, by reaction in gas phase at atmospheric pressure between a silicon carrier and an oxidant. , the reaction is caused by a localized external supply of energy moving regularly over the entire length of the object,
The external energy supply can between calorific origin and come from any source of heat and infrared radiation, such flame or heating resistance. The supply of external energy can also originate from ultraviolet radiation.
Pour réaliser un dépôt uniforme sur toute la longueur du tube, on déplace la zone où l'on provoque la réaction d'oxydation.La vitesse de déplacement de l'impact d'application de l'énergie exté- rieure et sa longueur sont choisies de manière à ce que la réaction en phase gazeuse soit aussi complète que possible pour obtenir un rendement maximum, avec décomposition en particules de silice en quantité constante sur toute la longueur de l'objet. On provoque la réaction d'oxydation de façon à favoriser la formation de partioules de silice dans la phase gazeuse, en évitant la réaction sur les parois du tube qui conduirait à un déport de silice transparente. To achieve uniform deposition over the entire length of the tube, the zone where the oxidation reaction is caused is moved. The speed of movement of the impact of application of external energy and its length are chosen. so that the reaction in the gas phase is as complete as possible to obtain a maximum yield, with decomposition into silica particles in constant quantity over the entire length of the object. The oxidation reaction is caused to promote the formation of silica particles in the gas phase, avoiding the reaction on the walls of the tube which would lead to a transparent silica offset.
La vitesse de déplacement de l'apport d'énergie est en relation avec la vitesse de dépôt, ellé-mème fonction de la vitesse réactionnelle entre le vecteur de silicium et l'oxydant. The speed of movement of the energy supply is related to the speed of deposition, itself a function of the reaction speed between the silicon vector and the oxidant.
Les particules de silice se déposent sur les parois froides du tube situées de part et d'autre de la zone de réaction avec une masse de déport plus importante sur la partie avale. Un refroidissement appliqué à l'extérieur de l'objet,en aval de l'écoulement gazeux ou de chaque oôeé de la zone d'application de l'énergie, accroit le rendement de dépôt des particules de silice. Le refroidissement peut être mis en oeuvre par l'intermédiaire d'un jet liquide ou gayeux, tel dans le second cas, air comprimé, azote, etc... The silica particles are deposited on the cold walls of the tube located on either side of the reaction zone with a greater offset mass on the downstream part. Cooling applied to the outside of the object, downstream of the gas flow or each point of the energy application zone, increases the deposition efficiency of the silica particles. The cooling can be implemented by means of a liquid or gay jet, such as in the second case, compressed air, nitrogen, etc.
On introduit par une extrémité du tube l'oxydant et le vec- teur de silicium véhiculés sous formes gazeuses. Les réactifs sont choisis de telle façon qu'ile ne réagissent pas entre eux dans les conditions ordinaires de température, pression, rayonnement solaire, etc... rencontrées pour leur transport vers la zone réactionnelle, y compris dans le tube. The oxidizer and the silicon carrier conveyed in gaseous forms are introduced through one end of the tube. The reagents are chosen in such a way that they do not react with one another under the ordinary conditions of temperature, pressure, solar radiation, etc. encountered for their transport to the reaction zone, including in the tube.
Le silicium peut être sous la forme d'un composé organique, hydrogéné ou halogéné. L'emploi du silane conduit à d'excellents résultats. Le silane s'est révélé comme le composé gazeux le plus approprié avec un apport d'énergie extérieur le plus faible, on obtient le plus facilement et le plus rapidement une décomposition en particules de silice en présenoe d'un oxydant. Et parmi les composés haio- génés on peut notamment citer le monochlorosilane, le dichlorosilane, le trichlorosilane et le tétrachlorure de silicium produit de la grande industrie. The silicon can be in the form of an organic, hydrogenated or halogenated compound. The use of silane leads to excellent results. Silane has proved to be the most suitable gaseous compound with the lowest external energy supply, the most easily and quickly the decomposition into silica particles in the presence of an oxidant. And among the haiogenic compounds that may be mentioned in particular are monochlorosilane, dichlorosilane, trichlorosilane and silicon tetrachloride produced in the large industry.
On utilise le composé du silicium dilué dans un gaz inerte vis à vis de ce gaz afin d'éviter la décomposition préalable du dérive de silicium, en particulier de 1 l'hydrure de silicium. La dilution qui se fait de préférence au moment de l'emploi, est conduite de manière telle que les teneurs en composé du silicium, tel le silane dans les dits gaz inertes soient, pour des raisons de sécurité, inférieures à celles pour lesquelles existent des risques d'auto inflammation par exemple de l'hydrure de silicium. Elles sont en général supérieures à quelques dixièmes de pourcent pour que l'opération d'opalisation soit suffisamment rapide. Une teneur de 1 % de silane dans un gaz inerte semble préférentielle, car elle permet d'obtenir une opalisation rapide avec sécurité.La limite supérieure de concentration du silane est pratiquement de 2,5 à 3 /c, c'est-à-dire juste en dessous du seuil d'inflammabilité du silane. Au-dessus d'une concentration de 3 % le silane risque d'entre auto inflammable,en outre il existe un risque non négligeable de décomposition du silane en silice dans des conditions ordinaires du transport du gaz, y compris dans le tube et de ce fait de se trouver dans des conditions difficiles pour la réalisation d'un dépôt homogène sur toute la longueur du tube. En-dessous d'une concentration de 0,1% la durée,d'opalisation devient très longue et incompatible avec une exploitation industrielle à des coûts raisonnables.Lors de l'opalisation de tubes fins, de diamètre intérieur inférieur à 10 mm, en général de l'ordre de 6 ou 4 millimères,une concentration en silane comprise entre 0,5 et 2 ç convient parfaitement et préférentiellement entre 1 et 1,5 %
Tous les gaz inertes vis à vis des composé s da siliciums en particulier du silane conviennent au titre de vecteur, on peut choisir l'azote, les gaz rares de l'air, tel l'argon, l'hélium et l'hydrogène.The silicon compound is used diluted in an inert gas with respect to this gas in order to avoid the prior decomposition of the silicon drift, in particular of the silicon hydride. The dilution, which is preferably done at the time of use, is carried out in such a way that the contents of silicon compound, such as silane in the said inert gases are, for safety reasons, lower than those for which there are risks of self-ignition, for example of silicon hydride. They are generally greater than a few tenths of a percent so that the opalization operation is fast enough. A content of 1% of silane in an inert gas seems preferable, because it allows rapid opalization with safety. The upper limit of concentration of silane is practically from 2.5 to 3 / c, that is to say say just below the flammability threshold of silane. Above a concentration of 3% the silane risks self-ignition, in addition there is a significant risk of decomposition of the silane into silica under ordinary conditions of gas transport, including in the tube and this being in difficult conditions for achieving a uniform deposit over the entire length of the tube. Below a concentration of 0.1% the duration, opalization becomes very long and incompatible with industrial exploitation at reasonable costs. When opalizing thin tubes, with an inner diameter less than 10 mm, in general of the order of 6 or 4 millimeters, a silane concentration of between 0.5 and 2 ç is perfectly and preferably between 1 and 1.5%
All gases inert with respect to silicon compounds, in particular silane, are suitable as a vector, nitrogen, the rare gases of air, such as argon, helium and hydrogen, can be chosen.
Les oxydants gazeux peuvent convenir, l'air, l'oxygène et la vapeur d'eau sont particulièrement adaptés quand la réaction est suscitée par un apport d'énergie calorifique. C'est ainsi, que l'on peut par exemple, utiliser du monosilane dilué à 1 % dans un gaz inerte, vis a vis de lui; azote, argon, hélium, et de l'air ou de lSoxy- gène. En effet à cette concentration le monosilane est ininflammable et ne réagit pas de façon significative pour cette application avec l'oxygène ou l'air à la température ordinaire. I1 a été observé que la présence d'humidité dans l'air, et ainsi jusqu'à saturation,accé- lere la vitesse de réaction et en conséquence l'opalisation. Gaseous oxidants may be suitable, air, oxygen and water vapor are particularly suitable when the reaction is caused by a supply of heat energy. Thus, it is possible, for example, to use monosilane diluted to 1% in an inert gas, with respect to it; nitrogen, argon, helium, and air or oxygen. Indeed at this concentration the monosilane is non-flammable and does not react significantly for this application with oxygen or air at ordinary temperature. It has been observed that the presence of humidity in the air, and thus until saturation, accelerates the reaction rate and consequently the opalization.
Quand l'apport d'énergie extérieur provient de rayonnements ultra-violets, on utilise avec intérêt le protoxyde d'azote à titre d'oxydant, dans l'opalisation de tubes en matériau transparent aux ultra-violets, émis Far exemple par une lampe au mercure. Dans ces conditions, on forme des particules de silice à partir de silane à température modérée. When the external energy supply comes from ultraviolet radiation, nitrous oxide is used with interest as an oxidant, in the opalization of tubes of transparent material to ultraviolet, emitted Far example by a lamp with mercury. Under these conditions, silica particles are formed from silane at moderate temperature.
L'oxydant et le vecteur de silicium véhiculés sous formes gazeuses sont introduits de préférence à la pression atmosphérique, pour minimiser les problèmes d'étanchéité et simplifier en conséquen- ce l'appareillage. The oxidant and the silicon carrier conveyed in gaseous forms are preferably introduced at atmospheric pressure, in order to minimize the sealing problems and consequently simplify the apparatus.
Les débits de l'oxydant et du vecteur de silicium sont choisis de façon à obtenir un rendement de dépôt mazimum peur une durée de l'opération d'opalisation minimale. The flow rates of the oxidant and of the silicon vector are chosen so as to obtain a maximum deposition yield for a minimum duration of the opalization operation.
Au minimum, en vue d'une réaction complète, le composé du silicium et l'oxydant sont stoechiométriquement mis en oeuvre et de préférence entre 5 et 10 fois cette stoechiométrie. At a minimum, for a complete reaction, the silicon compound and the oxidant are stoichiometrically used and preferably between 5 and 10 times this stoichiometry.
Les débits des gaz sont relativement assujettis au diamètre des tubes Au dessus de 200 litres/heure pour un tube de 6mm, l'entrainement des particules serait trop important, avec pour con- séquence une chute du rendement de dépôt des particules de silice. le trop faibles débits accroisseraient la durée de l'opération d'opali- sation et seraient incompatibles avec une industrialisation du procé- dé.Ainsi, pour ce diamètre de tube, des débits gazeux du vecteur silicium compris entre 50 et 200 1/heure, sont compatibles avec une exploitation industrielle satifaisante et de préférence aux environs de 100 litres/heure.Avec des diamètres plus petits de l'ordre de 4 millimètres, au-delà de 100 litres/heure on retrouve les inconvénients à 200 1/heure pour des tubes de 6 mm.Dans ces conditions, on ohoisi- ra de préférence un débit d'environ 50 litres/heure,
Avec un vesteur de silicium constitué par du silane dilué, a concentration par exemple de 1 do dans un gaz inerte et un oxydant tel l'oxygène ou l'air, un simple chauffage externe suffit pour réaliser la réaction d'oxydation dans la phase gazeuse La source d'éner- gie calorifique peut être une flamme dont la géométrie est choisie de préférence pour créer une température uniforme sur la cireonférance du tube.The gas flow rates are relatively subject to the diameter of the tubes. Above 200 liters / hour for a 6mm tube, the entrainment of the particles would be too great, with the consequence of a drop in the deposition efficiency of the silica particles. too low flow rates would increase the duration of the opalization operation and would be incompatible with industrialization of the process. Thus, for this diameter of tube, gas flow rates of the silicon vector between 50 and 200 l / hour, are compatible with satisfactory industrial operation and preferably around 100 liters / hour. With smaller diameters of the order of 4 millimeters, beyond 100 liters / hour we find the disadvantages at 200 l / hour for 6 mm tubes. Under these conditions, a flow rate of approximately 50 liters / hour is preferably chosen,
With a silicon jacket consisting of dilute silane, at a concentration for example of 1 do in an inert gas and an oxidant such as oxygen or air, a simple external heating is sufficient to carry out the oxidation reaction in the gas phase The source of heat energy can be a flame, the geometry of which is preferably chosen to create a uniform temperature over the cireference of the tube.
Pour réaliser un dépôt uniforme sur toute la longueur du tube, on déplace la zone où est provoquée la réaction d'oxydation. To achieve uniform deposition over the entire length of the tube, the zone where the oxidation reaction is caused is moved.
Quand l'énergie calorifique émane d'un chauffage par une flamme, cu une résistance chauffante, on peut envisager le déplacement, à vitesse constante du tube perpendiculairement à la flamme et au jet liquide ou gazeux qui sert de refroidissement en laissant le tube f: La vitesse constante de déplacement est fonction de lavi- tesse de dépit des particules de silice sur les parois du tube; cette dernière étant en relation avec la vitesse de réaction d'oxydation, donc de formation des particules de silice.When the calorific energy emanates from a heating by a flame, cu a heating resistance, one can consider the displacement, at constant speed of the tube perpendicular to the flame and the liquid or gaseous jet which serves as cooling by leaving the tube f: The constant speed of movement is a function of the speed of spite of the silica particles on the walls of the tube; the latter being related to the speed of the oxidation reaction, and therefore the formation of silica particles.
On sait que la vitesse de réaction dépend de divers fac teurs, comme la concentration du composé de silicium dans le gaz inerte, du temps de séjour des gaz dans la zone chauffée, c'est-à-dire le débit du vecteur silicium, de la quantité d'énergie appliquée et de l'accroissement de la vitesse de dépot par refroidissement externe de part et d'autre de la zone de réaction.Dans le cadre de l'opali- sation de tubes de diamètre intérieur inférieur à 10 millimètres, à partir de silane dilué, à une concentration de 1 à 1,5 % dans l'azote, circulant avec un débit entre 50 et 100 1/heure, avec l'oxygène comme oxydant, l'énergie calorifique étant engendrée par une flamme propaneair située à une distance de 12 cm du tube, une vitesse de déplacement de l'impact d'application de l'énergie calorifique de l'ordre d'une dizaine de centimètres à la minute est optimale et permet l'ob- tention d'un dépôt de silice d'une adhérence satisfaisante avec un rendement d'opalisation intéressant et dans de bonnes conditions industrielles. It is known that the reaction rate depends on various factors, such as the concentration of the silicon compound in the inert gas, the residence time of the gases in the heated zone, that is to say the flow rate of the silicon vector, the amount of energy applied and the increase in the deposition rate by external cooling on either side of the reaction zone. In the context of the opalization of tubes with an internal diameter of less than 10 millimeters, from diluted silane, at a concentration of 1 to 1.5% in nitrogen, circulating with a flow rate between 50 and 100 1 / hour, with oxygen as oxidant, the calorific energy being generated by a propane flame located at a distance of 12 cm from the tube, a speed of movement of the impact of application of the heat energy of the order of ten centimeters per minute is optimal and allows the obtaining of a silica deposit of satisfactory adhesion with an interesting opalization yield and in good industrial conditions.
Le rendement d'opalisation correspond au rendement de la silice déposée par rapport au silane introduit. The opalization yield corresponds to the yield of the silica deposited with respect to the silane introduced.
Le procédé est applicable dans le domaine de l'opalisation de lampes à incandescence ayant la forme de tubes, et aussi dans celui de l'opalisation de tubes en quartz utilisés dans les photocopieuses. The method is applicable in the field of the opalization of incandescent lamps in the form of tubes, and also in that of the opalization of quartz tubes used in photocopiers.
Le procédé est mis en oeuvre dans un appareillage simple. The method is implemented in a simple apparatus.
A titre d'exemple non limitatif, celui-ci peut comprendre un système de bati en # (i) destiné à maintenir fixe et parallèle le tube (2) entre les deux branches latérales (3 et 4), dont l'espacement est un peu supérieur à la longueur du tube. Le système d'introduction des gaz : vecteur de silicium et oxydant, se faisant respectivement par les arrivées (5 et 6) qui convergent dans la canalisation (7) positionnée dans le prolongement du tube (2) et raccordée de manière étanche par le raccord (8) à la base du tube.Les gaz résultants de la réaction d'oxydation et éventuellement les gaz diluants sont évacués à l'extré- mité supérieure du tube à opaliser, par le système d'évacuation (9) raccordé à la partie supérieure du tube en (10), lé dit système étant fixé à la branche latérale supérieure du bati (4). Parallèlement au tube, et à l'opposé du bati. vertical sur le système de déplacement (ii) dans le sens vertical de haut en bas est fixée la source calo rifique (12), telle une buse de chalumeau, encadrée par les circuits de refroidissement (13 A) et (13 3).By way of nonlimiting example, this may include a frame system in # (i) intended to keep the tube (2) fixed and parallel between the two lateral branches (3 and 4), the spacing of which is a little more than the length of the tube. The gas introduction system: silicon vector and oxidant, made respectively by the inlets (5 and 6) which converge in the pipe (7) positioned in the extension of the tube (2) and tightly connected by the fitting (8) at the base of the tube. The gases resulting from the oxidation reaction and possibly the diluent gases are evacuated at the upper end of the tube to be opalized, by the evacuation system (9) connected to the part upper part of the tube at (10), the said system being fixed to the upper lateral branch of the frame (4). Parallel to the tube, and opposite the frame. vertical on the displacement system (ii) vertically from top to bottom is fixed the heat source (12), such as a torch nozzle, framed by the cooling circuits (13 A) and (13 3).
On peut également utiliser un appareillage selon lequel le tube est fixé en position horizontale sur un système de déplacement du dit tube parallèlement à son axe, l'ensemble du système de chauffage encadré par le système de refroidissement étant fixe et perpendiculaire au tube. Selon cette disposition les gaz se déplacent horizontalement, introduits à une extrémité et évacués à l'autre. One can also use an apparatus according to which the tube is fixed in a horizontal position on a system for moving said tube parallel to its axis, the entire heating system framed by the cooling system being fixed and perpendicular to the tube. According to this arrangement, the gases move horizontally, introduced at one end and discharged at the other.
I1 est donné ci-après des exemples qui illustrent l'in Invention à titre non limitatif. I1 is given below examples which illustrate the invention without limitation.
les conditions d'un dépôt homogène de silice, suffisamment opaque pour ne pas voir à ltoeil nu un filament placé à l'intérieur d'un tube en quartz, sont remplies et décrites pour deux types de tubes, avec comme source d'énergie calorifique, la flamme d'un chalumeau distant de 12 cm du tube. the conditions for a homogeneous deposit of silica, sufficiently opaque not to see with the naked eye a filament placed inside a quartz tube, are fulfilled and described for two types of tubes, with calorific energy source , the flame of a torch 12 cm from the tube.
Exemple 1. Example 1.
Tube de diamètre intérieur 4 millimètres et de longueur 400 millimètres.Tube with internal diameter 4 millimeters and length 400 millimeters.
a) Concentration de silane dans le gaz inerte 1 %
Nature du gaz inerte argon
Débit gaz inerte + silane 50 litres/heure
Débit d'oxygène saturé en eau 10 litres/heure
Déplacement de la source calorifique
vitesse 133 mm/mn
sens écoulement des gaz
Durée de ltopération d'opalisation 3 minutes
Quantité de matière utilisée par opération
silane 33 mg
argon 2,5 litres
oxygène 0,5 litre
Masse de silice déposée 38 mg
Rendement de la silice déposée par rapport
au silane introduit 61 % b) Concentration de silane dans le gaz inerte 1 %
Nature du gaz inerte azote
Débit gaz inerte + silane 50 l/h
Débit oxygène saturé en eau 10 l/h
Déplacement de la source calorifique
vitesse 61.5mm/mn
sens écoulement des gaz
Durée de l'opération d'opalisation 6,5 mn
Quantité de silane utilisée 72 mg
Masse de silice déposée 62 mg
Rendement 49 ss
Exemple 2.a) Concentration of silane in the inert gas 1%
Nature of the argon inert gas
Inert gas + silane flow 50 liters / hour
Flow of oxygen saturated with water 10 liters / hour
Displacement of the heat source
speed 133 mm / min
direction of gas flow
Opalization time 3 minutes
Amount of material used per operation
silane 33 mg
2.5 liter argon
0.5 liter oxygen
Mass of deposited silica 38 mg
Yield of deposited silica compared to
with silane introduced 61% b) Concentration of silane in the inert gas 1%
Nature of the inert nitrogen gas
Inert gas + silane flow 50 l / h
Oxygen flow rate saturated with water 10 l / h
Displacement of the heat source
speed 61.5mm / min
direction of gas flow
Duration of the opalization operation 6.5 min
Amount of silane used 72 mg
Mass of silica deposited 62 mg
Yield 49 ss
Example 2.
Tube de diamètre intérieur 6 millimêtres et de longueur 345 millimètres.Tube with an inside diameter of 6 millimeters and a length of 345 millimeters.
a3 Concentration de silane dans le gaz inerte 1%
Nature du gaz inerte azote
Débit du gaz inerte + silane 100 1/h
Débit d'oxygène 20 1/h
Déplacement de la source calorifique
chalumeau distant de 12 cm du tube
vitesse 86 mm/mn
sens écoulement des gaz
Durée de l'opalisation 4 mn
Quantité de matière utilisée
silane 89 mg
azote 6,7 1
oxygène 1,3 1
Masse de silice déposée 57 mg
Rendement de la silice déposée par
rapport au silane introduit 34 %0 b) Concentration de silane dans le gaz inerte 1 %
Nature du gaz inerte argon
Débit du gaz inerte + silane 100 1/h
Débit d'oxygène see 20 1/h
Source calorifique flamme d1un chalumeau
distant de 12 cm du tube
vitesse déplacement 77 mm/mn
sens écoulement des gaz
Durée de l'opalisation 4,5 mn
Quantité de silane consommée 100 mg
lasse de silice déposée 71 mg
Rendement de la silice déposée par
rapport au silane introduit 38 % G3 Concentration de silane dans le gaz inerte 1 S
Nature du gaz inerte argon
Débit gaz inerte + silane 100 1/h
Débit d'oxygène saturé en H2O 20 1/h même source calorifique que 2b. a3 Concentration of silane in the inert gas 1%
Nature of the inert nitrogen gas
Inert gas flow rate + silane 100 1 / h
Oxygen flow 20 1 / h
Displacement of the heat source
torch 12 cm away from the tube
speed 86 mm / min
direction of gas flow
Opalization time 4 min
Amount of material used
silane 89 mg
nitrogen 6.7 1
oxygen 1.3 1
Mass of deposited silica 57 mg
Yield of silica deposited by
ratio to the silane introduced 34% 0 b) Concentration of silane in the inert gas 1%
Nature of the argon inert gas
Inert gas flow rate + silane 100 1 / h
Oxygen flow see 20 1 / h
Heat source flame of a blowtorch
12 cm away from the tube
movement speed 77 mm / min
direction of gas flow
Opalization time 4.5 min
Amount of silane consumed 100 mg
lass of deposited silica 71 mg
Yield of silica deposited by
compared to the silane introduced 38% G3 Concentration of silane in the inert gas 1 S
Nature of the argon inert gas
Flow inert gas + silane 100 1 / h
Flow of oxygen saturated with H2O 20 1 / h same heat source as 2b.
vitesse déplacemt 77 mm/mm
sens écoulement des gaz
Durée de l'opalisation 4,5 um
Quantité de silane consommée 100 mg
Masse de SiO2 déposée 88 mg
Rendement 47 % moving speed 77 mm / mm
direction of gas flow
Opalization time 4.5 µm
Amount of silane consumed 100 mg
Mass of SiO2 deposited 88 mg
Yield 47%
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8305201A FR2543455B1 (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | PROCESS FOR OPALIZING THE INTERIOR SURFACE OF OBJECTS OF LONG LENGTH IN RELATION TO THEIR SECTION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8305201A FR2543455B1 (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | PROCESS FOR OPALIZING THE INTERIOR SURFACE OF OBJECTS OF LONG LENGTH IN RELATION TO THEIR SECTION |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2543455A1 true FR2543455A1 (en) | 1984-10-05 |
FR2543455B1 FR2543455B1 (en) | 1987-03-27 |
Family
ID=9287368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8305201A Expired FR2543455B1 (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | PROCESS FOR OPALIZING THE INTERIOR SURFACE OF OBJECTS OF LONG LENGTH IN RELATION TO THEIR SECTION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2543455B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2689118A1 (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-01 | Air Liquide | Coating glass surface with silica to improve ion migration resistance - by projecting gas mixt. contg. neutral gas, silicon precursor, oxygen@ and hydrogen@, onto surface |
WO1998042891A1 (en) * | 1997-03-26 | 1998-10-01 | Tetra Laval Holdings & Finance, S.A. | Process for coating the interior wall of a container |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1193885A (en) * | 1968-02-16 | 1970-06-03 | Tokyo Shibaura Electric Co | A Method of Manufacturing a Tube of a Discharge Lamp |
DE2328930A1 (en) * | 1972-06-08 | 1974-01-03 | Int Standard Electric Corp | INTERNAL COATED GLASS TUBE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE COATING |
FR2261992A1 (en) * | 1974-02-22 | 1975-09-19 | Western Electric Co | |
US4002512A (en) * | 1974-09-16 | 1977-01-11 | Western Electric Company, Inc. | Method of forming silicon dioxide |
WO1980000440A1 (en) * | 1978-08-18 | 1980-03-20 | Western Electric Co | The fabrication of optical fibers utilizing thermophoretic deposition of glass precursor particulates |
DE2906038A1 (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-28 | Siemens Ag | LAMP PISTON |
EP0047688A1 (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-17 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for the opalisation of lamps in a gaseous way |
EP0066479A1 (en) * | 1981-05-20 | 1982-12-08 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for the opalisation of lamps by the vapour phase |
-
1983
- 1983-03-30 FR FR8305201A patent/FR2543455B1/en not_active Expired
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1193885A (en) * | 1968-02-16 | 1970-06-03 | Tokyo Shibaura Electric Co | A Method of Manufacturing a Tube of a Discharge Lamp |
DE2328930A1 (en) * | 1972-06-08 | 1974-01-03 | Int Standard Electric Corp | INTERNAL COATED GLASS TUBE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE COATING |
FR2261992A1 (en) * | 1974-02-22 | 1975-09-19 | Western Electric Co | |
US4002512A (en) * | 1974-09-16 | 1977-01-11 | Western Electric Company, Inc. | Method of forming silicon dioxide |
WO1980000440A1 (en) * | 1978-08-18 | 1980-03-20 | Western Electric Co | The fabrication of optical fibers utilizing thermophoretic deposition of glass precursor particulates |
DE2906038A1 (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-28 | Siemens Ag | LAMP PISTON |
EP0047688A1 (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-17 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for the opalisation of lamps in a gaseous way |
EP0066479A1 (en) * | 1981-05-20 | 1982-12-08 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for the opalisation of lamps by the vapour phase |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SIEMENS FORSCHUNGS- UND ENTWICKLUNGSBERICHTE, vol. 5, no. 3, 1976, pages 171-175, Springer-Verlag; * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2689118A1 (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-01 | Air Liquide | Coating glass surface with silica to improve ion migration resistance - by projecting gas mixt. contg. neutral gas, silicon precursor, oxygen@ and hydrogen@, onto surface |
WO1998042891A1 (en) * | 1997-03-26 | 1998-10-01 | Tetra Laval Holdings & Finance, S.A. | Process for coating the interior wall of a container |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2543455B1 (en) | 1987-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0421834B1 (en) | Process for depositing an amorphous, inorganic, protective coating on an organic polymer substrate | |
EP0095275B1 (en) | Photo-assisted cvd | |
KR101111659B1 (en) | Quartz glass component with reflector layer and method for producing the same | |
EP0518755B1 (en) | Technique for forming a coating, essentially containing oxygen and silicium, by pyrolysis in the vapour phase | |
FR2591412A1 (en) | Method for the production of powders and a sealed microwave plasma reactor | |
EP2417621A1 (en) | Method for boron doping silicon wafers | |
CA2235423A1 (en) | Thermal treatment device and procedure | |
FR2501668A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR INTRODUCING A CURRENT OF A FLUID INTO A ROTATING TUBE | |
CA2154431C (en) | Induction plasma gun | |
EP1048747B1 (en) | Process and apparatus for treating a material with electromagnetic radiation under a controlled atmosphere | |
FR2543455A1 (en) | Method for opalising the internal surface of objects which are long compared to their cross-section | |
FR2762620A1 (en) | MULTI-CRYSTAL SILICON WITH DIRECT SOLIDIFICATION, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND USE THEREOF, AND SOLAR CELLS CONTAINING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD THEREOF | |
EP0047688B1 (en) | Method for the opalisation of lamps in a gaseous way | |
FR2496087A1 (en) | PROCESS AND APPARATUS FOR MANUFACTURING POROUS LAMPS OF OPTICAL FIBERS | |
FR2822853A1 (en) | PREAPARATION OF (MONO) CRYSTALS | |
FR2678956A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR DEPOSITING DIAMOND BY DCPV ASSISTED BY MICROWAVE PLASMA. | |
FR2548218A1 (en) | Process for deposition of thin layers by gas phase chemical reaction employing two different radiations | |
CA1181295A (en) | Gaseous process for opalizing lamp glass | |
FR2757846A1 (en) | FIBERING OVEN FOR AN OPTICAL FIBER PREFORM | |
EP0872459B1 (en) | Method and apparatus for the manufacture of an optical fibre with a hermetic coating | |
Melnikova et al. | Production methods of iodine-doped carbon nano tubes (A Review) | |
EP0476774A1 (en) | Chamber with a warm and a cold area and at least one gas inlet tube | |
FR2463819A1 (en) | Low pressure, hot wall, chemical vapour deposition reactor - has quartz cylinder contg. substrate platelets mounted perpendicular to longitudinal axis | |
FR2693559A1 (en) | Hermetically sealed channel for optical fibre within metal tube - uses seal made by compression and heating of fusible glass powder within metal tube through which fibre passes | |
Park et al. | Characterization of silicon oxide nanowires directly grown from NiO/Si |