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DJEVA INDUSTRIE DE PIERRES SCIENTIFIQUES
D J E V A
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D E
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S C I E N T I F I Q U E S
De la Belle Epoque à l’an 2000
Paris, Belle Epoque. Couturiers et joailliers exaltent la beauté
féminine et l’élégance de l’homme courtois. Dans son atelier, 74 rue
La Fayette, le lapidaire d’origine arménienne Hrand Djevahirdjian
fabrique des « rubis de Genève ». Ce travail artisanal, long et difficile,
consiste à faire fondre des déchets de rubis naturel, puis à en
effectuer la taille après refroidissement pour obtenir de tout petits
rubis en forme de boutons de chaussures.
En 1902, la publication des travaux du professeur Auguste Verneuil
sur la synthèse du rubis interpelle le lapidaire. Verneuil vient d’inventer
un chalumeau qui fonctionne au gaz d’éclairage et à l’oxygène.
La voie de la fabrication industrielle est ouverte.
Hrand Djevahirdjian essaie le procédé, puis il le perfectionne,
remplaçant le gaz d’éclairage par l’hydrogène.
Villeurbanne, 1905. Le succès de ses pierres de synthèse oblige
Hrand Djevahirdjian à quitter Paris pour Villeurbanne où l’Oxhydrique
Française peut lui fournir hydrogène et oxygène.
TROIS GÉNÉRATIONS DÉJÀ
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Arudy, 1908. Les commandes affluent. Il faut investir à nouveau,
partir à la recherche de sources d’énergie plus abondantes ; bref,
quitter Villeurbanne pour Arudy dans les Pyrénées.
Monthey, dès 1914. Une fois encore, gaz et espace se révèlent
insuffisants ! L’industriel reprend son bâton de pèlerin pour un tour
d’Europe. Dans le petit bourg de Monthey (Suisse), une importante
entreprise chimique est à même de lui livrer électricité et hydrogène
en suffisance. La localité se situe à proximité de la ligne ferroviaire
Paris-Milan, plus près des principaux clients.
On y parle le français. Le fabricant de pierres est séduit. Il s’y installe.
La Grande Guerre conduit l’entreprise Djeva à plus d’autonomie.
L’usine se met à produire alun ammoniacal, oxygène et hydrogène.
Un véritable complexe chimique !
Le jeune industriel ouvre de nouvelles voies ; il propose le rubis
synthétique pour l’horlogerie et le saphir pour les aiguilles
de phonographes et les paliers de compteurs.
La crise des années trente plonge l’entreprise dans les difficultés.
Hrand Djevahirdjian a besoin d’appuis. Il fait venir de Paris son neveu
Vahan, ingénieur chimiste. Ensemble, ils redressent la situation
et modernisent les installations de production des gaz.
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Au décès de Hrand en 1947, Vahan succède à son oncle. L’ère de
la prospérité d’après-guerre et du développement technique insuffle
un nouveau dynamisme. En 1960, Djeva livre ses premiers rubis
pour laser aux Etats-Unis. Puis, l’entreprise participe à l’aventure
de Telstar, premier satellite américain de télécommunications.
L’usine dispose de son propre laboratoire d’applications. S’y ajoute,
en 1974, un atelier de perçage laser pour rubis d’horlogerie.
Un rêve encore, le plus beau peut-être, est réalisé deux ans plus tard,
lorsque Djeva produit un excellent substitut du diamant :
la DJEVALITE ®.
En 1992, Katia Djevahirdjian, fille de Vahan et ingénieur chimiste,
reprend la présidence de la société au décès de son père.
LA MATURITÉ
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A Monthey, des assises de granit
A son troisième déménagement en 1914, Hrand Djevahirdjian s’est
voulu plus prévoyant.
L’extension des activités de son entreprise ne devait souffrir d’aucune
limite et les 45 000 mètres carrés de terrain alors acquis à Monthey
se sont révélés des plus précieux.
L’espace bâti s’étend aujourd’hui sur 10 000 mètres carrés. L’activité
de l’usine se répartit en une dizaine de départements : d’une part,
la fabrication des moufles en terres réfractaires, l’électrolyse de l’eau,
la purification de l’alun ammoniacal, la calcination de cet alun,
la production des pierres, le contrôle de qualité et les traitements
thermiques ; d’autre part, le perçage laser, le laboratoire de recherche
appliquée ainsi que les services techniques et administratifs.
Djeva est une société anonyme depuis 1924. Elle occupe actuellement
plus d’une centaine de personnes.
Poursuivant la fabrication des pierres de synthèse destinées
à la bijouterie et à l’industrie, Djeva propose une gamme de cristaux
susceptible de répondre à une grande diversité de besoins.
L’esprit pionnier, le sérieux et l’expérience ont forgé son renom.
L’entreprise a gagné la confiance d’une large clientèle dans
le monde entier.
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La tradition alliée au progrès
Du « rubis de Genève » aux différentes gemmes de couleur en
vogue chez les joailliers, du rutile polariseur de lumière au saphir
incolore destiné à l’habillement des montres et à la protection
des cellules solaires des satellites, Djeva a toujours eu pour ambition
de répondre aux exigences de l’industrie de pointe et de camper
ses pierres de synthèse sur l’avant-scène de la mode.
Autant dire que l’entreprise est à l’affût de tous les frémissements
qui permettent d’anticiper l’avenir. Sa capacité d’adaptation lui
vaut d’occuper une place enviée notamment sur le marché des
verres de montres en saphir inrayable.
UNE TRILOGIE DE CRISTAUX
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La production Djeva repose pour l’essentiel sur trois types
de cristaux :
.
le corindon, monocristal hexagonal rhomboédrique.
Cet oxyde d’aluminium, couramment fabriqué dans sa version
incolore, est livré en demi-boules ou en boules entières.
Ces dernières subissent un recuit à haute température pour
en supprimer les tensions internes. Elles peuvent dès lors être
débitées dans toutes les directions, sans éclater au moindre
choc mécanique ou thermique.
On obtient des pierres colorées par dopage, c’est-à-dire
par adjonction d’oxydes de chrome, titane et fer, nickel,
vanadium, cobalt…
.
le spinelle, monocristal cubique.
Cet aluminate de magnésie est incolore. Le dopage aux mêmes
oxydes engendre des pierres de différentes couleurs, utilisées
essentiellement en bijouterie ;
.
le rutile, monocristal tétragonal.
Cet oxyde de titane est très apprécié en optique, car son indice
de réfraction est supérieur à celui du diamant. On peut également
le doper.
Les caractéristiques des cristaux Verneuil
Corindon incolore Al 2 O 3
(saphir synthétique)
Rutile TiO 2
Spinelle MgO . 3,5 Al 2 O 3
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES
monocristal hexagonal
rhomboédrique
Al2O3
99,99%
Na, Si, Ca, Fe, Ga, Mg,
Ti, Mn, Pb, Cu, Zn, Ni, Cr
conchoïdal
3,99 – 3,98 g/cm3
10 9 – 10 8/m2
monocristal tétragonal
monocristal cubique
TiO2
99,99%
MgO . 3,5 Al2O3
99,99%
4,25 g/cm 3
10 9/m 2
3,61 g/cm 3
10 9 – 10 8/m2
2100 K
2300 – 2330 K
2070 K
7,9 . 10 2 J/kg . K à 300 K
structure cristalline
composition
pureté
principales impuretés
clivage
densité
densité de dislocations
PROPRIÉTÉS THERMIQUES
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Pour certaines applications, c’est
la résistance à l’usure et aux chocs
mécaniques qui détermine le choix
d’un cristal Verneuil.
Pour d’autres, il faut que le cristal
soit inaltérable au contact d’agents
chimiques, indéformable et résistant
à des températures élevées.
Il arrive aussi que l’on recherche
une propriété électrique, un pouvoir
précis de transmission optique dans
le visible, l’ultraviolet ou l’infrarouge…
Et pourquoi pas simplement un feu
particulier !
2320 K
2070 K
7,5 . 10 2 J/kg . K à 300 K
40 W / m . K
à 300 K
6,2 . 10-6 / K // axe C à 300 K
5,4 . 10-6 / K
axe C à 300 K
dureté
7,1. 10 2 J/kg . K à 300 K
9,19 . 10-6 / K // axe C à 320 K
7,14 . 10-6 / K
axe C à 320 K
5,9 . 10-6 / K à 320 K
Mohs 7
Knoop 900 – 950
Mohs 8
Knoop 1175 – 1380
module d’élasticité
module de rupture
résistance à la compression
résistance à la traction
constante de Poisson
Mohs 9
Knoop 2200 face // axe C
Knoop 1800 face axe C
4,4 . 1011 Pa à 300 K
4,0 . 10 8 Pa à 300 K
2,1 . 10 9 Pa à 300 K
1,9 . 10 8 Pa à 300 K
0,30
PROPRIÉTÉS CHIMIQUES
attaques acides ou alcalines
porosité
0 à 570 K
0
insignifiante
0
0 à température ambiante
0
PROPRIÉTÉS ÉLECTRIQUES
constante diélectrique
10,6 champ élect. // axe C à 300 K
8,6 champ élect. axe C à 300 K
10 11 Ω . cm à 770 K
10 6 Ω . cm à 1270 K
10 3 Ω . cm à 2270 K
170 champ élect. // axe C à 300 K
86 champ élect. axe C à 300 K
1,9 . 10 6 Ω . cm à 770 K
3,2 . 10 3 Ω . cm à 1070 K
3,8 . 10 2 Ω . cm à 1270 K
atm. O 2
1,8 . 10 Ω . cm à 1570 K
2,0
Ω . cm à 1870 K
8–9
1,760 face // axe C
1,769 face axe C
0,011
F =0,4861 µm
C=0,6563 µm
2,903
2,616
0,205
0,155
1,727
excellente
85%
0,75 – 5
µm
70%
5,5 µm
50%
6
µm
80%
0,4 – 0,3 µm
60%
0,28 µm
50%
0,2 µm
ép. du disque 1 mm
excellente
66% 1 µm
85% 1 µm
ép. du disque 2,54 mm
ép. du disque 5 mm
PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES
A CHAQUE CRISTAL,
SES PROPRIÉTÉS
température de fusion
point de ramollissement
chaleur spécifique
conductibilité thermique
dilatation thermique
résistivité électrique
PROPRIÉTÉS OPTIQUES
indice de réfraction nD à 0,5893 µm
dispersion chromatique (nF – nC )
transmission:
– visible
– infrarouge
– ultraviolet
}
face // axe C
face axe C
face // axe C
face axe C
0,012
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Une technique centenaire
Le procédé mis au point par le professeur Auguste Verneuil et
perfectionné par Hrand Djevahirdjian a résisté au temps. Il continue
d’être appliqué dans l’entreprise montheysanne, mariant science
et empirisme. De quoi s’agit-il ? Rien de sorcier, apparemment !
La synthèse de la pierre consiste à faire fondre de l’alumine – avec
ou sans adjonction d’oxydes métalliques – à l’aide d’un chalumeau
oxhydrique, puis à faire naître le cristal goutte à goutte, comme
une stalagmite, à une température supérieure à 2000 ° C.
Derrière cette facilité apparente, tout l’art de la synthèse réside dans
la finesse des différents réglages durant la croissance du cristal.
Cela peut durer quelques heures voire plusieurs jours. La fusion doit
se réaliser en permanence dans la même zone de la flamme
dirigée vers le bas, afin que le cristal grandisse par superposition
de très fines couches de matière fondue. Il faut donc abaisser
progressivement le support et alimenter le chalumeau avec précision
et régularité. L’œil, la rapidité d’intervention et la vigilance de
l’ouvrier déterminent la qualité du produit.
L’évolution des techniques industrielles permet de trouver aujourd’hui
sur le marché des composants qui ouvrent des perspectives
intéressantes d’automatisation du procédé.
LA SYNTHÈSE DE LA PIERRE
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Alun
Eau
Calcination
Dépollution
Alumine
Environnement
Courant électrique
Electrolyse
Oxygène
Hydrogène
Formulation
Terres réfractaires
Moufle
Cristal
Contrôle qualité
Traitements thermiques
Vente
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Une méthode semi-artisanale
Matière première du corindon, l’alumine ou oxyde d’aluminium
est tirée de la bauxite. La roche provient pour l’essentiel d’Australie
et sa transformation en alun ammoniacal est effectuée en Allemagne
et en France. Partiellement affiné, cet alun est alors livré à Djeva.
La naissance magique du cristal nécessite plusieurs opérations
préliminaires, élaborées dans différents secteurs de l’usine :
.
la purification de l’alun ammoniacal par recristallisation
après dissolution à chaud puis filtration. Ce traitement permet
d’éliminer les impuretés susceptibles de nuire à la qualité
des pierres ;
.
la calcination de l’alun dans des fours à des températures
supérieures à 1100° C. Mélangé ou non à des colorants, ce sel
purifié est réparti dans des coupelles en quartz pour subir une
décomposition thermique. L’opération se déroule jour et nuit.
L’alun se transforme en une sorte de meringue friable qu’il suffit
de tamiser pour obtenir une fine poudre d’alumine faite
de cristaux microscopiques ;
.
la fabrication des moufles en terres réfractaires par pressage.
De diamètre variable, ils servent à protéger le cristal durant
sa croissance et son refroidissement ;
.
la production de l’hydrogène et de l’oxygène par électrolyse.
UN LONG PARCOURS
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Le cristal croît au cœur de l’usine. Quelques heures suffisent
pour reproduire ce que la nature a mis parfois des millions d’années
à créer !
Dans les halles de fabrication, plus de 2000 chalumeaux s’alignent en
plusieurs batteries. Hydrogène et oxygène alimentent minutieusement
les flammes, alors que les marteaux frappant les semoirs entament
leur concert de claquettes et rythment la chute régulière des petites
doses de poudre d’alumine.
Celle-ci fond et se dépose progressivement sur un germe qui impose
à la pierre une direction cristalline.
Il faut encore surveiller la croissance de la pierre par le regard du
moufle et régler patiemment l’opération qui se termine par l’extinction
des flammes.
Le contrôle de la qualité des cristaux nécessite un travail important
et spécialisé. Un soin tout particulier préside au triage des pierres
classées en diverses catégories selon les formes, les inclusions,
les fentes et l’intensité des teintes.
L’appareil de production Djeva est constitué de machines
et d’équipements uniques, construits sur mesure. Le personnel
collabore à sa conception. Cette spécificité encourage un dialogue
constant avec l’encadrement technique.
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L’eau, force vitale
L’hydrogène et l’oxygène, qui alimentent les flammes insatiables
des chalumeaux, sont en grande partie produits par électrolyse
de l’eau au sein même de l’entreprise. Pour compléter son
approvisionnement, Djeva entretient d’étroites relations avec des
fournisseurs extérieurs.
Les jours de pleine production, la consommation quotidienne
de ces gaz s’élève à quelque 50 000 mètres cubes. Mais elle varie
bien sûr entre le jour et la nuit, parfois même d’heure en heure.
Bénéficiant des technologies modernes, l’usine est aujourd’hui
équipée d’énormes réservoirs-tampons sous pression aptes
à stocker l’équivalent d’environ 20 000 mètres cubes d’hydrogène
et d’oxygène. Ces réserves procurent la souplesse nécessaire
à la production et à la consommation.
LES ÉNERGIES,
L’ENVIRONNEMENT
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Les besoins de Djeva en électricité avoisinent les 40 millions
de kilowattheures par année et peuvent être comparés à ceux
d’une localité de 7500 habitants !
Cette énergie est produite en grande partie par des centrales
hydrauliques et fournie par une entreprise voisine.
Consciente de ses responsabilités vis-à-vis de l’environnement,
Djeva dispose d’un ensemble d’équipements performants
pour le traitement des gaz produits par la décomposition de
l’alun et pour le traitement des eaux. L’entreprise satisfait ainsi
de manière optimale aux prescriptions légales en vigueur.
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Pierres de bijouterie et pierres industrielles
Djeva livre essentiellement le cristal brut. Celui-ci est ensuite
taillé et usiné dans le monde entier pour servir l’homme dans ses
desseins les plus simples et les plus complexes, à savoir séduire,
communiquer, créer de nouvelles techniques et repousser sans
relâche les limites de la vie !
La bijouterie puise ses gouttes de lumière à la source de toute
la gamme des cristaux Djeva. Elle bénéficie de la grande variété
de leurs feux, de leurs teintes et de leurs nuances, plus d’une
soixantaine au total.
Il en est ainsi des rubis rouge clair aux rubis sang-de-pigeon, des
saphirs bleu cachemire aux saphirs bleu birman, jaunes et orangés,
en passant par d’autres corindons couleur pourpre, alexandrite,
émeraude orientale ou olivine.
Plus subtiles, certaines pierres synthétiques taillées en cabochons
rivalisent avec les plus beaux spécimens naturels.
Sous le faisceau d’une source lumineuse ponctuelle, leurs inclusions
de rutile dévoilent une étoile à six branches à la courbure de leur
dôme bleu pervenche, rose ou lilas.
DES APPLICATIONS DIVERSES
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Les couleurs tendres des spinelles évoquent de leur côté l’aigue-marine,
le béryl rose, la tourmaline verte et le zircon jaune.
Génie de l’homme, métamorphose de la matière… De la pierre
brute et sans éclat à la pierre taillée par la main du maître, la science
a tout loisir de devenir poésie et envoûtement.
L’horlogerie est grande consommatrice de corindons. Au cours des
siècles, la montre s’est parée de métaux précieux, de gravures et
d’émaux de grande qualité. De même, depuis une trentaine d’années,
le saphir apporte sa touche personnelle à l’art horloger. Réservé à
la montre-bijou à ses débuts, le verre saphir inrayable comble aujourd’hui les attentes des créateurs ; il équipe une palette de produits
toujours plus étoffée.
L’industrie horlogère fait également usage du rubis pour confectionner
pierres à trous, contre-pivots, levées et ellipses. La dureté de
ce corindon est gage de longévité et son homogénéité facilite
la précision du perçage, de la taille et du polissage.
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Le perçage laser Djeva bénéficie d’un quart de siècle d’expérience
dans l’usinage de haute précision des rondelles de rubis et de saphir.
Perfection et rapidité en font un service spécialisé apprécié pour
le perçage de trous dont le diamètre varie de un à dix centièmes de
millimètre.
Cette merveilleuse technique du laser a révolutionné celle héritée de
l’opticien suisse Nicolas Fatio de Duillier. Le temps du foret tournant
à grande vitesse est révolu !
L’industrie sait tirer profit des performances des cristaux de synthèse
pour ses objectifs particuliers. Rien d’étonnant donc si l’éventail
des utilisations industrielles s’élargit de jour en jour.
La micromécanique multiplie les applications du rubis et du saphir.
Dans les exemples suivants, la dureté et la non-porosité des cristaux
sont déterminantes afin de limiter l’usure des pièces :
DES APPLICATIONS DIVERSES
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
micropaliers de compteurs électriques, de compteurs à eau
billes pour palpeurs d’appareils de mesures
lames de burins
guide-aiguilles pour têtes d’imprimantes
guides et nettoyeurs de bandes magnétiques
guide-fils pour l’industrie textile
pivots coniques de boussoles
gicleurs de brûleurs à mazout
pistons, tuyères, injecteurs, buses de carburateurs.
Le génie chimique fait appel au saphir synthétique, par exemple
comme :
.
.
fenêtres d’observation pour fours et réacteurs
fenêtres pour cellules de détecteurs (analyse chimique
et chromatographie).
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L’optique tire parti du pouvoir de transmission du corindon et du
rutile dans le visible, l’infrarouge et l’ultraviolet. On usine ces cristaux
sous forme de :
.
.
lentilles et fenêtres de détecteurs à infrarouge
prismes de réfractomètres.
La révolution amorcée au début des années soixante, par les travaux
de nombreux chercheurs sur l’amplification de la lumière, a associé
étroitement Djeva au développement de la technique du laser, surtout
dans les domaines de l’industrie et de la médecine.
A la même époque, le centre de télécommunications de PleumeurBodou en Bretagne a utilisé pour la première fois un maser à rubis,
plongé dans un bain d’hélium liquide, afin d’amplifier les signaux
des satellites de type Telstar et de réaliser la transmission d’images
télévisées des Etats-Unis vers l’Europe. Ainsi s’ouvraient de
nouvelles voies pour le rubis synthétique.
Le rutile offre pour sa part un indice de réfraction plus élevé
que celui du diamant. Son champ d’application est toutefois limité,
car sa dureté est à peine supérieure à celle du verre.
DES APPLICATIONS DIVERSES
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L’électronique a recours au saphir, excellent isolant électrique
et diélectrique à forte constante et faible perte. On reconnaît à ce
cristal des capacités de transmission et de dissipation de la chaleur,
notamment dans des applications à basse température.
La médecine impose des critères rigoureux dans le choix des
matériaux : très haute pureté pour éviter tout risque de contamination,
absence de porosité facilitant la stérilisation, biocompatibilité,
poli parfait, résistance à l’usure, résistance chimique et transparence
optique. La meilleure réponse à ces impératifs est apportée
par le rubis et le saphir synthétiques, utilisés principalement comme :
.
.
.
.
.
composants pour micropompes
soupapes miniatures
lentilles et fenêtres de protection pour endoscopes
scalpels pour l’ophtalmologie
pistons et soupapes de pompes à haute pression pour
appareils d’analyse.
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Communication, confiance, souplesse
Il ne suffit pas d’être créatif. Il faut encore soigner la qualité.
Djeva applique à la lettre cette devise héritée de ses fondateurs.
La qualité ? C’est le secret d’une équipe soudée.
Celle-ci cultive le sens des responsabilités à tous les niveaux,
jusqu’à l’ultime phase de contrôle de la production.
Qualité et type de produit sont d’abord sélectionnés par le client.
Les exigences sont si variées que l’entreprise s’efforce d’offrir
un service personnalisé.
Qu’il s’agisse de nuances de teintes, de contrôles d’orientation,
d’opérations de recuit, la réponse est toujours adéquate.
Souplesse et polyvalence président à l’activité de l’entreprise familiale
depuis bientôt cent ans. La progression du savoir-faire ainsi que
l’investigation scientifique et technique constante permettent
à Djeva d’aborder l’avenir de la pierre de synthèse avec dynamisme,
aussi bien dans les domaines industriels les plus sophistiqués
que dans la création artistique.
AU SERVICE DU CLIENT
D J E VA
Pour tout contact
Industrie de pierres scientifiques
Hrand Djevahirdjian S.A.
Rue des Saphirs 16 . Case postale 272
CH-1870 Monthey 1
Tél. + 41 24 473 43 73 . Fax + 41 24 473 43 80
[email protected] . www.djeva.com