DOMAINE TECHNIQUE GENERAL.

L'invention concerne les fours de hautes performances en température et en durée de vie.

Plus particulièrement, elle concerne un perfectionnement dans la structure des fours à résistance à haute température, notamment en graphite.

ETAT DE L'ART.

Généralement, pour des applications demandant de très hautes températures avec des précisions fortes-par exemple pour des applications de croissance cristalline pour des cristaux de grande pureté-, on utilise des fours dont les résistances sont usinées dans un bloc de graphite.

De tels fours sont des accessoires consommables. En effet, leur température de fonctionnement très élevée entraîne la consommation du graphite, soit à cause de la présence de traces d'oxygène dans l'atmosphère des fours bien que celle ci soit contrôlée, soit à cause de la sublimation du graphite à ces températures extrêmes.

L'usinage fin de la résistance du four à la surface du bloc de graphite permet d'obtenir les caractéristiques dimensionnelles aptes à fournir le profil de température désiré à l'intérieur du four.

II permet d'obtenir la résistance ohmique voulue pour optimiser la puissance thermique en fonction de l'alimentation électrique disponible.

On découpe à la surface d'un bloc un zigzag selon des génératrices du bloc, généralement en forme de tube. La découpe conserve au maximum la rigidité du bloc.

Avant son usinage, le bloc de graphite doit être purifié par un traitement à très haute température. La purification s'effectue pendant un temps d'autant plus long que le volume du bloc est important.

Préférentiellement, le graphite est ensuite imprégné par diffusion de carbone en phase gazeuse afin de diminuer sa porosité. Cependant, l'imprégnation n'est possible que sur une profondeur limitée.

Les techniques précédentes présentent cependant des inconvénients.

L'usinage fin du profil d'épaisseur de la surface est très difficile sur un bloc.

Pour des raisons de tenue mécanique, il est difficile de diminuer-l'épaisseur du bloc. Par conséquent, il faut diminuer la largeur de chaque partie résistive formant le zigzag et s'étendant sur les génératrices du bloc. On diminue alors la surface rayonnant vers l'intérieur du four. II faut donc augmenter la température de cette surface pour une même température utile du four. On évapore ainsi plus vite l'élément chauffant et on diminue la durée de vie du four.

L'élément chauffant étant en un seul bloc-ou en trois blocs éventuellement pour un four alimenté en triphasé-, la rupture, même d'une seule branche, le rend entièrement inutilisable. On perd dans ce cas beaucoup de matière première-le graphite purifié et traité est cher-, mais aussi tout le coût de l'usinage du bloc.

PRESENTATION DE L'INVENTION. : L'invention propose de pallier ces inconvénients.

L'invention a pour objet de simplifier la réalisation des fours et d'économiser la matière très onéreuse dont ils sont constitués.

Selon l'invention, on utilise un matériau qui ne peut être obtenu que pour des pièces de petites dimensions, pour des raisons physiques ou économiques. Ce matériau doit cependant pouvoir résister aux conditions de températures extrêmes des applications du four.

L'invention consiste à relier les pièces chauffantes par des éléments conducteurs, en matériau réfractaire également, mais présentant en outre

d'autres propriétés physiques, notamment une usinabilité satisfaisante et une résistivité convenable pour obtenir un effet joule maximal.

A cet effet, l'invention propose un dispositif selon la revendication 1.

L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - il comporte au moins une bande mince en graphite purifié et de grande densité ; - il comporte au moins une bande mince en iridium, ou en tungstène, ou en tantal, ou en niobium purifiés et recuits ; - au moins une bande mince en graphite purifié et de grande densité est recouverte de carbone vitreux ; - il comporte au moins une bande mince d'épaisseur uniforme ou profilée ; - il comporte un élément de raccordement conducteur en niobium, ou en tungstène, ou en tantal ; -il comporte un élément de raccordement conducteur en iridium, les bandes minces étant alors en iridium ; - il comporte une pluralité de bandes minces, de longueurs égales ou non, celles-ci étant reliées les unes aux autres par leurs extrémités par l'intermédiaire d'éléments de raccordement conducteurs, au moins deux desdits éléments étant aptes à être connectés aux amenées de courant ; - la pluralité de bandes minces sont assemblées les unes aux autres par les éléments de raccordement pour former un zigzag continu apte à former une nappe dans un plan ou selon une surface réglée quelconque ; - la forme des éléments de raccordement est apte à donner à la nappe une forme cylindrique ou parallélépipédique ; - chaque élément de raccordement est apte à coopérer avec des moyens de serrage, et/ou de fixation comportant des vis, et/ou des écrous, et/ou des rondelles et/ou des plaques thermochimiquement compatibles aux hautes températures avec les matériaux des bandes et des éléments de raccordement ainsi qu'avec l'atmosphère du four afin que deux bandes

élémentaires s'étendent entre ladite pièce de raccordement et lesdits moyens de serrage ou de fixation ; - chaque élément de raccordement en graphite est collé à ses bandes par un collage graphite qui est ensuite purifié et densifié ; - il comporte au droit des éléments de raccordement une feuille de matériau conducteur thermochimiquement compatible, aux hautes températures, avec le matériau des bandes minces et celui des éléments de raccordement ainsi qu'avec l'atmosphère du four, cette feuille s'étendant entre les éléments de raccordement et les bandes minces ; - les éléments de raccordement sont sensiblement en forme de T inversé, les bandes minces s'étendant au droit de la partie horizontale du T inversé, la partie verticale comportant des moyens aptes à servir de moyens de connexion électriques et de moyens de fixation de la résistance sur un support isolant ; - les T inversés comportent une pliure en leur milieu selon son axe vertical, les deux parties horizontales faisant un angle par rapport à leur position lorsque l'élément de raccordement n'est pas plié égal à 360° divisés par le nombre de bandes minces s'étendant dans la résistance ; - les deux parties horizontales du T inversé sont biseautées selon une forme sensiblement triangulaire dont les sommets qui s'étendent selon l'axe vertical du T ont un angle au sommet égal à 360° divisés par le nombre de bandes minces s'étendant dans la résistance, les deux biseaux étant décalés radialement selon un plan normal au plan du T inversé et au droit de leur sommet d'une dénivellation apte à éviter un claquage électrique entre deux bandes minces montées sur un élément de raccordement et à permettre un recouvrement radial apparent de deux bandes minces montées sur un élément de raccordement ; - les éléments de raccordement sont réduits à la seule partie horizontale du T, et en ce que les éléments de raccordement sont rendues solidaires de leurs voisins par des plaques isolantes électriques ; - des pièces isolantes servent à la fois à maintenir en positions les éléments de raccordement entre eux et à maintenir en outre des écrans thermiques à

distance convenable les uns des autres et à distance convenable des bandes minces.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif selon la revendication 1.

PRESENTATION DES FIGURES.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit qui est purement illustrative et non limitative et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'une résistance selon un mode préféré de l'invention ; - la figure 2 représente une vue d'ensemble d'une pièce de raccordement selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente une vue d'ensemble d'une pièce de raccordement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 représente une vue d'ensemble d'une pièce de raccordement selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 5 représente une vue d'ensemble d'un mode de réalisation d'une pièce permettant de relier entre elles des pièces de raccordement.

DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFERENTIEL.

La figure 1 montre un mode de réalisation préférentiel d'une résistance 1 d'un four en graphite. L'alimentation électrique considérée dans les développements suivants est monophasée.

La résistance 1 comporte une bande ou une pluralité de bandes minces élémentaires 2 de forme allongée et connectées les unes à la suite des autres par leurs extrémités grâce à des pièces de raccordement 3.

L'alignement des bandes 2 peut être effectué dans le sens de leur longueur, les bandes 2 étant disposées bout à bout.

Les bandes 2 peuvent être de longueur différentes.

Cependant, le mode de réalisation représenté à la figure 1 montre que la suite de bandes élémentaires 2 se replie sur elle-même de manière à s'étendre en forme de zigzag continu.

Le zigzag des bandes élémentaires 2 est apte à former une nappe.

La nappe peut se galber de façon à former sensiblement un cylindre de révolution, les longueurs des bandes 2 formant ainsi les génératrices du cylindre de révolution.

La jonction entre les bandes élémentaires 2 est faite par une pièce de raccordement 3 conductrice.

Le nombre N de bandes 2 peut être choisi à volonté égal à un ou-plus.

Si N est petit, les pièces de raccordement 3 auront sensiblement une forme d'arcs de cercle dont le rayon est le rayon du four. Les bandes 2 de graphite peuvent être suffisamment fines pour être galbées sur un cylindre de révolution de rayon assez petit. Le galbe peut être effectué selon la longueur ou la largeur des bandes, mais préférentiellement il est effectué selon la largeur de chaque bande 2.

On aligne et assemble plusieurs bandes 2 dans le sens longitudinal quand on désire une structure d'une plus grande hauteur ou longueur.

On utilise pour fixer les bandes 2 des pièces de raccordement 3, en molybdène par exemple, adaptées à la géométrie souhaitée.

Les bandes élémentaires 2 sont préférentiellement composées de graphite purifié, densifié.

Elles peuvent également être en tungstène, en tantal, en niobium ou en molybdène purifiés et recuits.

Elles peuvent être découpées à la largeur désirée calculée pour obtenir la résistance adaptée à l'alimentation électrique pour la puissance thermique désirée.

La découpe s'effectue par exemple avec une scie à fil diamanté dans une plaque de graphite profilée en épaisseur. Le profil en épaisseur de la plaque a été défini avant un traitement final de recouvrement de carbone vitreux.

Le profil selon un axe longitudinal de l'épaisseur de la plaque de graphite dans laquelle sont découpées les bandes peut être choisi de manière à renforcer la puissance disponible aux extrémités du four, si l'on désire un profil plus uniforme dans l'axe du four par exemple.

Avantageusement, le graphite de la plaque est traité pour avoir : - une pureté maximale quand cela est nécessaire, par exemple dans un four de cristallogénèse, - une porosité minimale, pour éviter un dégazage et/ou l'apparition de points chauds qui de proche en proche vont finir par couper l'élément chauffant.

L'augmentation de la densité du graphite s'obtient par diffusion de carbone en phase gazeuse.

Au final, la plaque peut être recouverte en surface d'un dépôt de carbone vitreux afin d'étanchéifier la surface et augmenter la résistance à l'oxydation.

Tous ces traitements augmentent sensiblement la durée de vie des éléments chauffants 2.

Les bandes peuvent par exemple présenter une structure rectiligne. Leur section oblongue est alors rectangulaire. Comme le montre le figure 1, la surface des tranches 4 des bandes élémentaires 2 est beaucoup plus petite que celle des faces 5. Cependant, les tranches 4 des bandes 2 sont soumises à la même atmosphère lors du fonctionnement du four. On peut, soit négliger leur influence, soit avantageusement les enrober de carbone vitreux afin d'atténuer cette dernière. Avantageusement encore, les bandes élémentaires 2 peuvent être découpées à la cote avant l'opération de recouvrement de l'ensemble de la bande 2 par du carbone vitreux, ce qui assure la protection des tranches 4.

Le fil diamanté de coupe ayant préférentiellement un petit diamètre de 0.15 mm, la perte de matière est extrêmement faible. On évite ainsi les problèmes de rupture ou d'enlèvement d'éclats.

L'ajustement fin de la largeur des bandes 2 et la finition (élimination des bavures) de chaque bande-2 peuvent être faits par abrasion sur papier abrasif.

La largeur des bandes 2 est la même pour toutes les bandes, par exemple pour un four cylindrique qui doit avoir une température constante suivant chaque section droite.

Par contre, la largeur des bandes 2 sera différente dans le cas d'une autre géométrie, où l'on souhaite compenser les effets de bord par un apport supplémentaire de puissance thermique à des endroits précis.

Sur la figure 1, on a représenté une structure de four comportant vingt-huit bandes élémentaires 2 chauffantes de graphite.

Les bandes élémentaires 2 sont montées en deux voies parallèles comportant chacune quatorze bandes chauffantes. Chaque voie est constituée d'un secteur du cylindre de révolution représentant 180°. Les deux secteurs du cylindre de révolution sont en regard l'un de l'autre.

Des pièces de raccordement rallongées 21 et 22 diamétralement opposées et sur la même extrémité du cylindre de révolution servent de séparation des voies et de connexion aux amenées de courant. + Comme le montre la figure 2, chaque bande 2 peut être percée d'au moins un trou 20 à chaque extrémité pour assurer le passage d'au moins une vis de fixation 6.

Les bandes 2 peuvent également ne pas être percées et montées serrées dans les pièces de raccordement 3.

Les pièces de raccordement 3 sont préférentiellement en molybdène.

Plusieurs raisons justifient le choix de ce matériau : - il est réfractaire, - il est usinable,

-il ne forme pas facilement de carbure, -il possède une faible tension de vapeur, et -il possède une forte stabilité chimique dans les environnements et les atmosphères compatibles avec le graphite.

Si la tension de vapeur du molybdène est trop élevée pour une application particulière, les pièces de raccordement peuvent être en graphite avec des plaques isolantes inertes et réfractaires qui isolent le graphite des vis et écrous de tungstène qui serrent l'ensemble afin d'éviter une réaction de carburation du tungstène.

Les pièces 3 sont des plaques comportant de préférence des trous filetés 30 pour fixer les bandes 2 de graphite en bonne position.

Lors du montage, les bandes 2 ne sont pas nécessairement parallèles puisque le risque de claquage électrique est nul au niveau de la pièce de raccordement 3 mais maximum à leur autre extrémité. Le taux de remplissage de la surface émettrice peut donc être supérieur au taux obtenu avec un usinage classique d'un four en bloc de graphite.

Selon la forme des pièces de raccordement 3, on peut réaliser toutes sortes de géométries selon n'importe quelle surface réglée ou non, les bandes élémentaires 2 pouvant être très courbées si elles sont minces.

On peut également réaliser une surface apparente continue en acceptant un léger chevauchement visuel des bandes sans contact entre elles.

Les pièces de raccordement 3 sont toutes identiques sauf éventuellement celles qui sont connectées aux amenées de courant 21 et 22.

Elles sont toutes facilement usinables en série et réutilisables.

La surface de contact entre le graphite d'une bande élémentaire 2 et d'une pièce de raccordement 3 du côté chaud doit être au moins égale à celle de la section de la bande élémentaire 2 dans sa partie la plus épaisse, afin d'éviter une densité de courant trop grande localement. La conductivité électrique du molybdène étant une centaine de fois plus élevée que celle du graphite, généralement l'épaisseur des pièces de raccordement 3 doit répondre en premier lieu à des impératifs de résistance mécanique et de facilité d'usinage.

Les surfaces de contact entre une pièce de raccordement 3 et une bande élémentaire 2 de graphite doivent être aussi planes et polies que possible, afin d'éviter leur collage en des points chauds. On facilite ainsi le changement des bandes élémentaires 2 lors des opérations de maintenance.

Les bandes élémentaires 2 sont fixées sur les pièces de raccordement 3 par des vis 6 de serrage, une rondelle (non représentée sur les figures) en molybdène polie étant alors située entre un écrou 8 et le graphite des bandes élémentaires 2.

Avantageusement, la rondelle peut être remplacée par une plaque 7 en molybdène, préférentiellement rectangulaire, polie et percée de trous 70 lisses aux mêmes dimensions que les trous taraudés 30 des pièces de raccordement 3. Les plaques 7 sont identiques pour deux bandes élémentaires 2 de graphite réunies sur un même élément de raccordement 3.

Les pièces de raccordement 3 peuvent être prolongées vers l'extérieur du four ce qui leur donne une forme de T. Elles sont alors aptes à être fixées dans un isolant électrique compatible chimiquement et thermiquement avec l'environnement du four. Le matériau isolant peut par exemple être en alumine ou en nitrure de bore. Pour les plus hautes températures et/ou pour des dimensions supérieures à celles des matériaux disponibles, le maintien des pièces de raccordement entre elles peut être assuré par des plaques d'oxyde d'hafnium 41 (figure 4 décrite ultérieurement), ou d'autres isolants compatibles, reliant une pièce de raccordement 3 à sa voisine et fixée par les mêmes vis comme dans la figure 4. La venue de matière de la barre verticale du T assure également le maintien de la géométrie de l'ensemble.

Des écrans thermiques (non représentés sur les figures) s'étendant entre les pièces de raccordement 3 et l'environnement du four peuvent être fixés aux pièces de raccordement 3 par les pièces isolantes 42 de la figure 5 remplaçant les pièces 41. Ils sont avantageusement en molybdène en

tantale ou en mousse de graphite. Ils permettent de minimiser les pertes énergétiques par rayonnement. On diminue ainsi la consommation d'énergie, tout en augmentant la durée de vie des composants du four.

PREMIER MODE DE REALISATION POSSIBLE DES PIECES DE RACCORDEMENT.

On va maintenant décrire plus en détail un premier mode possible d'assemblage des éléments au droit des pièces de raccordement 3.

Sur la figure 2, la pièce de raccordement 3 est réalisée par pliage d'une pièce usinée dans une tôle plate en forme de T inversé.

L'élément central du T est apte à assurer la fixation du dispositif à un support, notamment un isolant. La fixation pourra notamment être effectuée grâce au trou 31.

La partie horizontale du T inversé est apte à supporter deux bandes adjacentes.

La pièce 3 est préférentiellement en molybdène.

L'angle a entre les plans 9 et 10 est représenté à la figure 2. II est égal à 360° divisés par le nombre de bandes élémentaires 2 que l'on dispose dans la résistance 1.

Par exemple, il est égal à zéro si l'on veut réaliser une unique plaque chauffante.

Pour adapter la résistance du four à la puissance du générateur, on dispose du choix du matériau des bandes pour sa résistivité, de la géométrie des bandes et de l'assemblage des bandes en pure série ou en série parallèle.

Suivant la parité du nombre de bandes, les entrées et sorties 21 et 22 sont du même côté ou du côté opposé.

Les bandes élémentaires 2 sont de préférence en graphite purifié, densifié et recouvert de carbone vitreux.

Les bandes élémentaires 2 s'étendent entre les pièces 3 et 7. Les vis 6 passant dans les trous non taraudés des pièces 2,3 et 7 serrent l'ensemble en coopérant avec les écrous 8.

L'ordre des pièces 3 et 7 peut être inversé pour serrer les bandes élémentaires 2 sur la face externe de la pièce 3. On évite ainsi la gêne éventuelle d'un trop grand rayon de courbure de la pièce 3 au droit de l'axe de la pliure.

Dans le montage représenté à la figure 2, on évite ce problème en écartant les bandes 2 de la zone courbée. On diminue cependant le taux de remplissage de la surface chauffante.

En variante, les pièces 7 peuvent constituer une seule plaque pliée. Leurs trous peuvent également être taraudés. On peut ainsi se passer d'écrous 8.

Une feuille de papier graphite peut être intercalée de chaque côté des bandes élémentaires 2 au droit des contacts avec les pièces de raccordement 3 pour améliorer le contact électrique. On facilite également le démontage subséquent des bandes élémentaires 2 lors des opérations de maintenance.

La feuille peut également être en molybdène.

La largeur de la barre horizontale du T inversé est égale à la somme des largeurs des bandes élémentaires 2, auxquelles on additionne l'espace d'écartement des bandes élémentaires 2 nécessaire pour éviter la formation d'une décharge électrique entre lesdites bandes 2.

La partie verticale du T inversé peut être très longue. Elle est apte à fixer la position des bandes élémentaires 2 dans une pièce isolante (non représentée sur la figure). Un trou fileté 31 s'étendant dans la partie haute de la partie verticale permet cette fixation. Un rétrécissement 32 de la barre verticale permet de diminuer les pertes énergétiques par conduction thermique.

Les faces des pièces 3,2 et 7 doivent être planes et polies pour assurer une faible résistance de contact.

Les épaisseurs des pièces 3 et 7 ne sont pas nécessairement égales. Elles peuvent même être très fines.

L'épaisseur de la pièce 3 doit cependant être suffisante pour assurer son rôle mécanique de fixation des bandes 2 et pour ne pas introduire une résistance ohmique trop élevée.

DEUXIEME MODE DE REALISATION POSSIBLE DES PIECES DE RACCORDEMENT.

On va maintenant décrire un deuxième mode possible d'assemblage des éléments au droit des pièces de raccordement 3.

Sur la figure 3 la pièce de raccordement 3 possède toujours une forme sensiblement de T inversé.

Encore une fois, la partie centrale du T est apte à assurer la fixation des pièces de raccordement à un support, qui est par exemple un isolant.

La partie horizontale supporte extérieurement deux bandes adjacentes parallèles. La partie horizontale comporte deux parties définissant des coins ou des dièdres solidaires. Les faces extérieures des coins sont coplanaires, leurs faces internes étant non coplanaires ni parallèles. L'angle entre les deux faces internes des coins est référencé par y. L'angle entre la face interne et la face externe est référencé par p. L'angle (3-angle au sommet des coins-est égal à 360° divisés par le nombre de bandes minces 2 s'étendant dans la résistance.

Un décalage radial 35 est agencé au droit des sommets des coins, au niveau de la partie centrale du T inversé. Les bandes (non représentées sur la figure 3) sont montées sur la face interne de la partie centrale. Elles sont serrées entre la face interne de la partie centrale et les plaques 7.

Lorsque le décalage radial 35 est supérieur à l'épaisseur d'une bande, alors un recouvrement apparent des bandes est possible. On a donc un remplissage de la surface du four de 100% par la surface chauffante. Un tel recouvrement est très avantageux.

Dans tous les cas, la différence d'épaisseur 35 au sommet doit être suffisante pour éviter une décharge électrique, dans le sens radial de la résistance 1, entre deux bandes 2.

La pièce de raccordement 3 est réalisée par usinage dans du molybdène ou du graphite massif. Les pièces massives trouvent avantageusement application pour des fours de grandes dimensions destinés aux températures très élevées.

L'usinage dans la masse offre la possibilité de faire des pièces de raccordement 3 plus élaborées que celles obtenues par le pliage-du premier mode de réalisation.

TROISIEME MODE DE REALISATION POSSIBLE DES PIECES DE RACCORDEMENT.

La figure 4 montre un troisième mode de réalisation possible des pièces de raccordement 3.

Les pièces de raccordement 3 se réduisent dans ce troisième mode de réalisation à la partie horizontale de la pièce de raccordement 3 du premier mode de réalisation de la figure 2.

La liaison entre les bandes de résistance 2 se fait par la pièce conductrice 3. Les pièces 2 et 3 sont maintenues en bon contact électrique par les vis 6 et les écrous 8. Des plaques réfractaires isolantes électriques 41 sont intercalées entre les vis 6 et la pièce de raccordement 3. Des plaques réfractaires isolantes électriques 7 sont intercalées entre les bandes 2 et les écrous 8. Les plaques 41 et 7 n'ont pas de réactions thermochimiques ni avec le graphite ni avec le matériau des vis 6 ou écrous 8 dans les conditions de fonctionnement du four.

Les dimensions des pièces 41-notamment leur extension horizontale et la position des trous 410-sont aptes à assurer le bon écartement de bandes 2 voisines et successives. De même, les dimensions de pièces de raccordement 3 sont aptes à assurer un tel écartement.

De même l'extension horizontale de chaque pièce de raccordement 3 peut être raccourcie. On augmente ainsi le chemin isolant le long des pièces 41

entre deux pièces de raccordement 3 voisines. On évite également les courts circuits le long des pièces 41.

Pour simplifier l'usinage des pièces 41, l'angle au sommet des pièces 3 peut être égal à 360° divisé par le nombre de paires de bandes 2.

La figure 5 montre que les plaques 41 peuvent être également composées de deux équerres 42 accolées. On favorise ainsi le maintien d'écrans thermiques-non représentés sur les figures-, ces écrans entourant le four.

Ils pourront par exemple être maintenus grâce aux trous 420.

Des pièces de raccordement 3 spéciales, non représentées sur les figures 2 à 5, sont prolongées pour faciliter les connexions avec les amenées de courant. Elles sont référencées par 21 et 22 sur la figure 1.

Selon ce mode de réalisation, il est facile de réaliser un volume chauffé sur toute sa surface extérieure en fermant les extrémités d'un cylindre-de révolution par exemple-chauffant réalisé selon l'invention par des nappes chauffantes réalisées également selon l'invention.

Les pièces de raccordement ont été représentées identiques et symétriques pour simplifier la description mais on peut leur donner les formes nécessaires pour adapter la forme de la nappe chauffante à n'importe quelle surface réglée et de contour quelconque.

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Dans le cas de bandes résistives 2 en graphite et de pièces de raccordement 3 en graphite leur assemblage peut être avantageusement réalisé par un collage à la colle graphite purifiée et densifiée.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit.

AVANTAGES DE L'INVENTION.

La précision obtenue lors de l'usinage de ces bandes élémentaires 2 chauffantes est beaucoup plus grande que celle obtenue pour un four monobloc de l'état de l'art.

De plus l'usinage est grandement simplifié par rapport à un usinage de bloc selon l'état de l'art. Le risque de casse des pièces lors de l'usinage est beaucoup moins grand. Quand bien même une pièce viendrait à casser lors d'un usinage, les conséquences en termes de perte de matière sont beaucoup moins graves.

Avec des pièces de raccordement adaptées, il est facile de faire des fours ayant toutes les formes de surfaces chauffantes, et d'obtenir des taux de remplissage importants. On obtient ainsi une meilleure uniformité de la température pour une température d'éléments chauffants minimale. On obtient donc une plus grande durée de vie du four.

Le graphite utilisé pour les bandes peut avoir une qualité très supérieure à celle utilisé dans un four monobloc. La qualité supérieure du graphite assure aux bandes élémentaires 2 une durée de vie très supérieure à conditions de travail équivalentes.

La température maximale du four n'est limitée que par les propriétés thermochimiques du matériau constituant les éléments de raccordement.

Au surplus, les pièces de raccordement 3 sont indéfiniment réutilisables.

Même après des montées en température jusqu'à 2300°C, les éléments de raccordement 3 sont démontables des bandes éléri¢entaires 2. II est facile de changer une seule bande élémentaire 2 en graphite du four.

On comprendra l'intérêt économique du four selon l'invention par rapport à l'usinage classique d'un four tout graphite à partir d'un seul bloc.

Le taux de remplissage peut atteindre des niveaux très élevés. On minimise ainsi la puissance par unité de surface et on prolonge la durée de vie du four, toutes choses étant égales par ailleurs.

Un four selon l'invention peut être utilisé dans n'importe quelle position grâce à la rigidité du graphite qui est même renforcée à haute température.

II est avantageusement utilisé dans une position horizontale.

L'exemple des fours en graphite a été choisi pour illustrer les avantages de l'invention.

Cependant, l'invention s'applique à d'autres matériaux. pour d'autres conditions d'atmosphère.

Les bandes minces chauffantes peuvent par exemple également être en tungstène, en tantale, en niobium ou en molybdène purifiés et recuits.

Les seules conditions de choix des matériaux de la pièce de raccordement - raccordements électrique et mécanique-et des bandes élémentaires sont leur compatibilité thermochimique entre elles et avec l'atmosphère dans laquelle elles sont plongées.

Ils ne doivent pas créer d'eutectique à point de fusion trop bas. II faut également éviter la recristallisation des matériaux à hautes températures car elle les fragilise.

On pourra par exemple assembler des pièces de raccordement d'une part en niobium, en tungstène, en tantale ou en graphite pour des fours à atmosphère réductrice ou neutre, ou d'autre part en iridium avec des bandes élémentaires en iridium pour des atmosphères oxydantes.

En cas d'incompatibilité entre le graphite des bandes élémentaires 2 et le matériau conducteur de la pièce de raccordement 3, matériau conducteur qui par ailleurs aurait toutes les qualités requises, alors une feuille de matériau conducteur-par exemple un métal-compatible peut avantageusement être intercalée entre le graphite et le matériau conducteur incompatible de la pièce de raccordement.

La feuille est avantageusement composée de molybdène.

On peut avantageusement combiner un élément de raccordement en molybdène, une feuille intercalaire avantageusement en molybdène, une bande en graphite, une autre feuille intercalaire avantageusement en molybdène, afin que la bande en graphite soit interposée entre les deux feuilles intercalaires, et le tout étant maintenu en place par une vis et un écrou en molybdène.

La pièce de raccordement peut être du même matériau que l'élément chauffant-bande élémentaire 2.

Les développements précédents concernent une alimentation électrique monophasée. L'invention peut également être utilisée dans le cas d'alimentations biphasées ou triphasées. Dans ces cas d'alimentation particuliers, on peut intercaler les secteurs respectifs correspondant à chaque phase électrique, par exemple en intercalant et disposant en quinconce les jambages des zigzags superposés dans le sens de la hauteur, de façon à ce que la répartition de la chaleur soit la plus uniforme possible.