DJEVA INDUSTRIE DE PIERRES SCIENTIFIQUES

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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 Djevahirdjianfabrique 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 petitsrubis 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’inventerun 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 obligeHrand Djevahirdjian à quitter Paris pour Villeurbanne où l’OxhydriqueFrançaise peut lui fournir hydrogène et oxygène.

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 tourd’Europe. Dans le petit bourg de Monthey (Suisse), une importanteentreprise chimique est à même de lui livrer électricité et hydrogèneen suffisance. La localité se situe à proximité de la ligne ferroviaireParis-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 neveuVahan, ingénieur chimiste. Ensemble, ils redressent la situation et modernisent les installations de production des gaz.

TROIS GÉNÉRATIONS DÉJÀ

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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 insuffleun nouveau dynamisme. En 1960, Djeva livre ses premiers rubispour 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.

A Monthey, des assises de granit

A son troisième déménagement en 1914, Hrand Djevahirdjian s’estvoulu plus prévoyant. L’extension des activités de son entreprise ne devait souffrir d’aucunelimite 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’activitéde 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 traitementsthermiques; d’autre part, le perçage laser, le laboratoire de rechercheappliquée ainsi que les services techniques et administratifs. Djeva est une société anonyme depuis 1924. Elle occupe actuellementplus 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.

LA MATURITÉ

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UNE TRILOGIE DE CRISTAUX

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 saphirincolore destiné à l’habillement des montres et à la protection des cellules solaires des satellites, Djeva a toujours eu pour ambitionde 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 desverres de montres en saphir inrayable.

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 versionincolore, 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 indicede réfraction est supérieur à celui du diamant. On peut également le doper.

D J E VAA CHAQUE CRISTAL,SES PROPRIÉTÉS

Les caractéristiques des cristaux Verneuil Corindon incolore Al2O3 Rutile TiO2 Spinelle MgO.3,5 Al2O3

(saphir synthétique)

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES structure cristalline monocristal hexagonal monocristal tétragonal monocristal cubiquerhomboédrique

composition Al2O3 TiO2 MgO.3,5 Al2O3

pureté 99,99% 99,99% 99,99%principales impuretés Na, Si, Ca, Fe, Ga, Mg,

Ti, Mn, Pb, Cu, Zn, Ni, Crclivage conchoïdaldensité 3,99 – 3,98 g/cm3 4,25 g/cm3 3,61 g/cm3

densité de dislocations 109 – 108/m2 109/m2 109 – 108/m2

PROPRIÉTÉS THERMIQUES température de fusion 2320 K 2100 K 2300 – 2330 Kpoint de ramollissement 2070 K 2070 Kchaleur spécifique 7,5.102 J/kg.K à 300 K 7,1.102 J/kg.K à 300 K 7,9.102 J/kg.K à 300 Kconductibilité thermique 40 W / m.K à 300 Kdilatation thermique 6,2.10-6 / K // axe C à 300 K 9,19.10-6 / K // axe C à 320 K 5,9.10-6 / K à 320 K

5,4.10-6 / K axe C à 300 K 7,14.10-6 / K axe C à 320 K

PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES dureté Mohs 9 Mohs 7 Mohs 8Knoop 2200 face // axe C Knoop 900 – 950 Knoop 1175 – 1380Knoop 1800 face axe C

module d’élasticité 4,4.1011 Pa à 300 Kmodule de rupture 4,0 .108 Pa à 300 Krésistance à la compression 2,1 .109 Pa à 300 Krésistance à la traction 1,9 .108 Pa à 300 Kconstante de Poisson 0,30

PROPRIÉTÉS CHIMIQUES attaques acides ou alcalines 0 à 570 K insignifiante 0 à température ambianteporosité 0 0 0

PROPRIÉTÉS ÉLECTRIQUES constante diélectrique 10,6 champ élect. // axe C à 300 K 170 champ élect. // axe C à 300 K 8 – 98,6 champ élect. axe C à 300 K 86 champ élect. axe C à 300 K

résistivité électrique 1011 Ω .cm à 770 K 1,9.106 Ω .cm à 770 K106 Ω .cm à 1270 K 3,2.103 Ω .cm à 1070 K103 Ω .cm à 2270 K 3,8.102 Ω .cm à 1270 K atm. O2

1,8.10 Ω .cm à 1570 K2,0 Ω .cm à 1870 K

PROPRIÉTÉS OPTIQUES indice de réfraction nD à 0,5893 µm 1,760 face // axe C 2,903 face // axe C 1,7271,769 face axe C 2,616 face axe C

dispersion chromatique (nF – nC) 0,011 F=0,4861 µm 0,205 face // axe C 0,012C=0,6563 µm 0,155 face axe C

transmission:– visible excellente excellente– infrarouge 85% 0,75 – 5 µm 66% 1 µm 85% 1 µm

70% 5,5 µm50% 6 µm

– ultraviolet 80% 0,4 – 0,3 µm60% 0,28 µm50% 0,2 µmép. du disque 1 mm ép. du disque 2,54 mm ép. du disque 5 mm

Pour certaines applications, c’est la résistance à l’usure et aux chocsmécaniques 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 !

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LA SYNTHÈSE DE LA PIERRE

Une technique centenaire

Le procédé mis au point par le professeur Auguste Verneuil et perfectionné par Hrand Djevahirdjian a résisté au temps. Il continued’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 chalumeauoxhydrique, 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 doitse 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 précisionet 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’huisur le marché des composants qui ouvrent des perspectives intéressantes d’automatisation du procédé.

Oxygène

Electrolyse

Eau Courant électrique

HydrogèneAlumine

DépollutionCalcination

Formulation

Terres réfractaires

Moufle

Alun

Environnement

Cristal

Contrôle qualité

Traitements thermiques

Vente

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UN LONG PARCOURS

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 Allemagneet 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 unedécomposition 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.

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 enplusieurs batteries. Hydrogène et oxygène alimentent minutieusementles flammes, alors que les marteaux frappant les semoirs entament leur concert de claquettes et rythment la chute régulière des petitesdoses 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’extinctiondes flammes.

Le contrôle de la qualité des cristaux nécessite un travail important et spécialisé. Un soin tout particulier préside au triage des pierresclassées 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 dialogueconstant 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 desfournisseurs extérieurs.Les jours de pleine production, la consommation quotidienne de ces gaz s’élève à quelque 50 000 mètres cubes. Mais elle variebien 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 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.

LES ÉNERGIES, L’ENVIRONNEMENT

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DES APPLICATIONS DIVERSES

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 sansrelâche 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, dessaphirs 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 cabochonsrivalisent avec les plus beaux spécimens naturels. Sous le faisceau d’une source lumineuse ponctuelle, leurs inclusionsde rutile dévoilent une étoile à six branches à la courbure de leurdôme bleu pervenche, rose ou lilas.

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 sciencea tout loisir de devenir poésie et envoûtement.

L’horlogerie est grande consommatrice de corindons. Au cours dessiècles, la montre s’est parée de métaux précieux, de gravures etd’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 aujour-d’hui les attentes des créateurs; il équipe une palette de produitstoujours plus étoffée.L’industrie horlogère fait également usage du rubis pour confectionnerpierres 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’expériencedans 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 demillimètre. Cette merveilleuse technique du laser a révolutionné celle héritée del’opticien suisse Nicolas Fatio de Duillier. Le temps du foret tournantà grande vitesse est révolu !

L’industrie sait tirer profit des performances des cristaux de synthèsepour 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 cristauxsont déterminantes afin de limiter l’usure des pièces :

. 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 exemplecomme :

. fenêtres d’observation pour fours et réacteurs

. fenêtres pour cellules de détecteurs (analyse chimique et chromatographie).

DES APPLICATIONS DIVERSES

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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 cristauxsous forme de :

. lentilles et fenêtres de détecteurs à infrarouge

. prismes de réfractomètres.

La révolution amorcée au début des années soixante, par les travauxde nombreux chercheurs sur l’amplification de la lumière, a associé étroitement Djeva au développement de la technique du laser, surtoutdans les domaines de l’industrie et de la médecine. A la même époque, le centre de télécommunications de Pleumeur-Bodou 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’imagestélévisées 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.

L’électronique a recours au saphir, excellent isolant électrique et diélectrique à forte constante et faible perte. On reconnaît à cecristal 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 transparenceoptique. La meilleure réponse à ces impératifs est apportéepar 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.

DES APPLICATIONS DIVERSES

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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 familialedepuis 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.

Pour tout contact

Industrie de pierres scientifiquesHrand Djevahirdjian S.A.Rue des Saphirs 16 . Case postale 272CH-1870 Monthey 1

Tél. +41 24 473 43 73 . Fax +41 24 473 43 80 info@djeva.com . www.djeva.com

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