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Terres rares

Voir aussi : Auer (Bec) , Mèche d’amiante

Vers 1840 la magnésie, puis vers 1880, les terres rares, en particulier les sels et oxydes de Thorium, Césium, Lanthane furent explorés afin de rendre plus lumineux les flammes des lampes et appareils de chauffage au gaz. Elles donnèrent naissances aux manchons incandescents, mais aussi, à des céramiques dites bougies, utilisées dans les appareils de chauffage au gaz, dont la composition en terres rares était tenue secrète par les constructeurs. Le plus souvent l’additif était du nitrate ou de l’oxyde de thorium, qui furent interdit en 2002 (ainsi que le césium) car légèrement radioactifs. Il exista aussi des céramique dont l’incandescence était améliorée par la présence de fibres d’amiante dopées avec de l’amiante, ainsi que certaines à base de magnésie.

-Les cheminées à gaz à circulation combinée avec l’incandescence de matières réfractaires, rayonnantes et visibles, des systèmes anglais de Fletcher et de Wilson, que l'on a pu remarquer à l’Exposition de 1889, ont ouvert la voie à un grand nombre d’applications et de systèmes variés. Rappelons que M. Levallois, de Rouen, a été des premiers à construire des cheminées de ce système, en utilisant les propriétés rayonnantes de l’amiante portée à l’incandescence par des brûleurs Bunsen et combinant cette disposition avec une circulation d’air, en même temps que les produits de la combustion étaient rejetés au dehors. Depuis, on a employé la terre réfractaire combinée à l'amiante ou employée seule, ou la fonte portée à l’incandescence Sur ce principe, la Compagnie Parisienne a établi des foyers rayonnants, puissants, en groupant plusieurs foyers en cheminée polygonal. On a appliqué avec succès ce système à l’Ecole de médecine de Paris. Nous citerons encore de cette Compagnie les calorifères circulaires rayonnants d’un heureux effet et les cheminées à boules creuses réfractaires. Dans les systèmes employant la fonte incandescente, mentionnons les cheminées Vieillard et appareils Mortimer-Sterling, pourvus de rondelles de retenue dans la partie où circule l’air à chauffer La cheminée l’Instantanée de l’ingénieur Joseph Danichevski utilise comme corps incandescent un treillis métallique de nickel pur entouré d’amiante en filaments, porté au rouge par la flamme Bunsen La cheminée l’Hécla, du système Léon Lallement, se compose d’un foyer à flamme Bunsen qui porte à l’incandescence une plaque verticale en terre réfractaire sur laquelle viennent s'appuyer des plaquette en fonte également portées au rouge, (1894 Journal du gaz, nouveaux produits)

-Martin Reinicke, Nitrate de thorium et sel éclairant (1901 liste des fabricants d’appareils à gaz)

-Dès 1849, Frankenstein recommandait, pour former son « multiplicateur » [d’incandescence], de prendre un tissu lâche, du tulle ou de la gaze, et de l’immerger dans une bouillie contenant parties égales de craie finement broyée, de magnésie calcinée et d’eau. Après séchage, on répète une seconde fois l’opération en additionnant le mélange dégommé arabique et de noir de fumée pour donner plus de consistance à la pâle et pour en modifier la teinte. Le tissu est alors séché, comprimé fortement et converti en cônes d’une hauteur de 12 à 15 centimètres. A cet effet, on colle avec la gomme arabique le tissu sur du papier qui recouvre des moules en bois. Quand le cône ainsi préparé est introduit dans la lampe, les matières textiles sont charbonnées tout d’abord. mais au bout de quelque temps, le charbon formé se brûle et les substances terreuses restent seules sous la forme du tissu primitif donnant une couleur rouge blanc intense à la flamme (1). Cette préparation est à peu de chose près celle qui est décrite par Auer dans ses brevets. Il réalise avec les terres rares ce que Frankenstein faisait avec la magnésie On a songé à mettre les corps en filaments minces dans la flamme, afin d'obtenir l’incandescence, même à basse température, avec des composés réclamant un nombre de calories plus considérable. Ces filaments sont obtenus par une compression très énergique à la presse hydraulique, mais gardent une disposition comparable à celle des manchons Auer. Grâce à leur faible diamètre, ils deviennent facilement plastiques et donnent une bonne incandescence. (1895 Eclairage par l’incandescence)

-Le matériau [de filaments pour l’éclairage ou le chauffage] peut être composé de 92% d’oxyde de thorium, 2 % d’oxyde de cérium, 1% d’oxyde de béryllium, 4% d’alumine, 1% de silicate d’aluminium et des traces d’oxyde de chrome (1908,brevet anglais N°8104 de Michaud et Delasson, traduit de l’anglais)

-La réputation de la Société d'incandescence par le gaz, système Auer, n'est plus à faire; cependant il faut signaler la cheminée «Khédive» avec foyer émaillé blanc à 5 ou 6 manchons radiants à récupération avec rampe sectionnée et à robinet à cadran.

Le chauffage de cette cheminée est basé sur remploi de manchons formés de mélanges de certaines terres rares ayant un grand pouvoir radiant (1914 Biège chauffage industriel et chauffage domestique)

-Dans d’autres, on a cherché à augmenter le rayonnement en portant à l’incandescence des fibres d’amiante ou des boulets de terre réfractaire. Des appareils plus récents réalisent l’incandescence de manchon de thorium ou de tubes de substances réfractaires Les appareils de chauffage, bien que déjà très étudiés, gagneraient à être modifiés dans deux directions différentes, d’une part, vers la rapidité, et d’autre part, vers l’économie de chauffage. Pour les appareils rapides, l’incandescence de manchons ou de bougies de terre réfractaire et la très petite masse du bâti sont certainement des conditions favorables. (1918 La Nature, Gaz et chauffage)

-Radiateur à gaz à bougies (1925 Larousse)

-Ce sont les radiateurs que l'on place devant les cheminées. Il existe parmi ces appareils un modèle dit à récupération, réunissant les deux modes de chauffage par rayonnement et par convection; le rayonnement est obtenu au moyen de 10 bougies en terre réfractaire portées à l'incandescence par une rampe à gaz à deux allumages (1925 La Nature Chauffage)

-Rampe alimentant 2 brûleurs commandés chacun par un robinet avec réglage d’air Brûleur gauche: 4 bougies, Brûleur droit: 6 bougies Grâce à ce dispositif, le rendement des brûleurs est toujours maximum. (1932 Gaz et chaleur)

-Cheminée N°107 composition spéciale des briques et tisons donnant une puissance de rayonnement considérable (1936 ca Auer chauffage par le gaz)

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Cheminée Auer avec manchons à base de terres rares (1914 Biège chauffage industriel et chauffage domestique)

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Cheminée à tisons incandescents (1936 ca Auer chauffage par le gaz)

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Cheminée à 10 bougies incandescentes (1932 Gaz et chaleur)