Brevet FR2083439A1 — publié le 19711217

La présente invention concerne "un procédé permettant de réaliser un revêtement électriquement conducteur sur des fils non métalliques. Le procédé utilisé jusqu'à présent pour former un revêtement sur la surface de métaux consiste généralement à effectuer un dépôt électrolytique. Cependant, lorsqu'il s'agit de former un dépôt sur des fils non métalliques, le seul procédé utilisé consiste à réaliser un dépôt électrolytique par simple immersion. Dans ce dernier cas, il est en fait relativement difficile d'obtenir un revêtement d'épaisseur uniforme, comparativement à celui obtenu par dépôt électrolytique ordinaire, ainsi que de contrôler comme il convient l'épaisseur de ce revêtement. Dans sa définition générale, le revêtement par voie électrique permet d'effectuer un dépôt sur la surface d'un conducteur électrique en tirant profit de la polarisation du matériau de revêtement dans un champ électrique. Dans la présente invention, on tire profit de la conductivité électrique de ce matériau de revêtement électriquement conducteur ainsi que de sa propriété de pouvoir adhérer à la surface de filaments non métalliques, et on forme un revêtement par dépôt électrique sur un filament organique ou minéral mais non métallique en plaçant une électrode sur le filament lui-même. En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé permettant de réaliser un revêtement d'une épaisseur désirée et uniforme sur la surface de fils non métalliques en appliquant une tension électrique entre des éléments supports desdits fils placés dans un matériau de revêtement électrique d'une part, et le matériau de revêtement lui-même d'autre part, celui-ci servant de conducteur électrique. L'objet principal de la présente invention vise un procédé de réalisation d'un revêtement conducteur sur la surface d'un fil non métallique, caractérisé en ce que ledit fil est supporté par des éléments électriquement conducteurs et placé dans un matériau d'électrodéposition contenant des particules électriquement conductrices dispersées dans un milieu porteur à base de résine sous une concentration de 15 à 25$, et de préférence de 18 à 20% en poids, une première électrode constituée par lesdits éléments conducteurs et une seconde électrode disposée dans ledit matériau étant alimentées en courant électrique continu pour donner lieu au dépôt d'un revêtement désiré d'épaisseur uniforme sur la surface dudit fil non métallique, lesdites particules conductrices étant constituées d'un métal ferromagnétique, d'un oxyde métallique, d'un silicate métallique ou de particules non métalliques, ces substances étant utilisées seules, sauf si l'on fait appel à un métal, ou en association, cependant que ledit milieu porteur comprend une résine synthé 71 01253 2 2083439 tique possédant une constante diélectrique à haute fréquence élevée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des figures jointes qui représentent, a titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur les dessins : la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un dispositif de revêtement par électrodéposition sur pièce fixe, selon l'invention, représenté partiellement en coupe ; la figure 2 est une vue schématique en élévation d'un dispositif de revêtement par électrodéposition, selon l'invention, du type à traitement en continu, représenté partiellement en coupe ; la figure 3 montre le schéma électrique d'un ensemble de contrôle proportionnel continu, qui constitue une source électrique pour le dispositif de la figure 2. • En se référant tout d'abord à la figure 1,.la référence 1 désigne un tronçon de fil non métallique formé de fibres synthétiques telles que, par exemple, des fibres de verre, d'acrylonitrile, de polyester, de polyamide, etc.. Le fil 1 est constitué de 6 brins torsadés de 1 000 deniers chacun, et est supporté par des pinces métalliques 2. Le dispositif comporte en outre une électrode de carbone 3, des bornes électriques ^ et 5, un agitateur 6, un matériau de revêtement par électrodéposition 7 et un bac en verre 8. Le dispositif de revêtement par électrodéposition pour traitement en continu représenté sur la figure 2 est garni d'un fil non métallique de même constitution que celui ci-dessus mentionné, et comporte une poulie de guidage 9, des poulies 10 et 11 constituées d'une composition de graphite et de résine phénolique, qui servent de conducteurs électriques et des poulies de guidage 12 et 13 servant à introduire le filament non métallique revêtu dans un séchoir 1^. Des poulies d'essai X et Y de conduction électrique sont destinées à permettre la mesure de la résistance électrique du conducteur électrique réalisé et sont reliées aux bornes d'un ensemble de contrôle proportionnel continu représenté sur la figure 3- Le dispositif comprend encore une électrode de carbone 3, des bornes électriques k et 5 et un bac en verre 8. La présente invention est illustrée par les exemples suivants non limitatifs : EXEMPLE 1 Le dispositif de revêtement par électrodéposition de la figure 1 fonctionne à l'aide d'un courant continu engendré par l'ensemble de contrôle de 71 01253 3 2083439 la figure 3. On a disposé un fil t en fibre de verre entre les pinces 2 et on a appliqué une tension électrique entre les bornes !)■ et 5 • Avec un matériau de revêtement consistant en 50 parties de résine phénolique soluble dans l'eau, 200 parties d'eau pure et 100 parties d'un mélange de Fe, Fe 0 , 2 3 5 Fe 0 et FeO.SiO^ mélangés dans des proportions pondérales respectives de 5, 5, 80 et 10$ et dont la granulométrie est telle que les particules traversent un tamis dont les ouvertures sont comprises entre 0,035 et 0,038 mm environ, on a réalisé le dépôt électrique en faisant passer pendant 5 minutes un courant continu d'environ 270 mA entre les bornes 4 et 5, auxquelles était appli-10 quée une tension de 30 V. Le produit linéaire électriquement conducteur et ferromagnétique ainsi obtenu possédait une résistance électrique de 30 Mfl/100 mm. Lorsqu'on en approchait un aimant, il devenait magnétique, mais le magnétisme disparaissait dès que l'aimant était éloigné. 15 EXEMPLE 2 ' On a fait fonctionner le dispositif de la figure 2 pour former en continu un revêtement électrique sur un fil de fibres de verre. Le fil 1 déroulé a été intrpdruit^par la poulie de guidage 9 et a reçu un dépôt électrique entre les,-poulies 10 et 11 qui servaient d'anode, tandis que la cathode était cons-20^ ^' La résistance électrique était mesurée en cours de défilement aux points X et Y, et la tension appliquée aux bornes 4 et 5 était contrôlée par l'ensemble de contrôle proportionnel continu afin de maintenir uniforme la résis-25 tance électrique du conducteur obtenu. Un fil ainsi traité peut être revêtu de façon classique d'une couche protectrice additionnelle, ou bien être utilisé tel quel comme conducteur électrique. Le matériau de revêtement employé dans cet exemple consistait en 50 par-30 ties de résine de mélainine soluble dans l'eau, 100 parties d'un mélange de Fe, Fe^Og, FegO^ et Fe0.Si02, présents*dans des proportions identiques à celles de l'exemple 1, et 200 parties d'eau pure. La tension et l'intensité continues étaient respectivement de 70 V et de 900 mA, et la vitesse de défilement du fil de fibres de verre était de 100 mm/s. 35 Le fil ainsi obtenu avait une résistance électrique de 20 Mq/100 mm, et ses propriétés magnétiques étaient similaires a celles obtenues dans 1'exemple 1. 71 01253 u 2083439 EXEMPLE 3 En procédant de la même manière que dans l'exemple 1, on a utilise un matériau de revêtement électrique constitué de 20 parties de résine phénolique soluble dans l'eau, de 200 parties d'eau pure et de 50 parties de particules 5 de carbone en appliquant pendant 3 minutes une tension continue de 30 V et une intensité de 350 mA. La résistance électrique du fil conducteur ainsi obtenu était de 1 000 fi/100 mm. EXEMPLE ^ 10 En procédant de la même manière que dans l'exemple 2, on a utilisé une composition de revêtement formée de 50 parties de résine d'urée soluble dans l'eau, de 100 parties de particules de graphite et de 200 parties d'eau pure avec un courant continu de 60 V, une intensité de 950 mA et line vitesse de défilement de 10 mm/s. 15 La résistance électrique du conducteur filiforme obtenu était de 1,2 kfl/100 mm. EXEMPLE 5 En procédant comme décrit dans l'exemple 1, on a réalisé un dépôt électrique en utilisant une composition de revêtement formée de 50 parties de 20 résine phénolique soluble dans l'eau, de 200 parties d'eau pure, de 90 parties d'un mélange de Fe^03, Fe30^, Fe0.SiQ2, BaO et ZnO présents dans des proportions pondérales respectives de 5, 82, 55 3 et 5$ et sous forme de particules de même taille que dans l'exemple 1, ainsi que de 10 parties de carbone, et on a appliqué une tension continue de 20 V sous une intensité de 350 mA pen-25 dant ^ minutes. Le conducteur électrique filiforme obtenu possédait une résistance électrique de T kfl/100 mm et manifestait des propriétés magnétiques. EXEMPLE 6 En procédant de la même façon que dans l'exemple 2, on a réalisé un dépôt 30 électrique en utilisant un matériau de revêtement formé de 30 parties de résine phénolique soluble dans l'eau, 10 parties de résine de mélamine soluble dans l'eau, 50 parties d'un mélange de Fe, Fe^Og, FegO^ et Fe0.Si02 présents dans des proportions pondérales respectives de 5, 8, 77 et 10$ et de même granulo-métrie que dans l'exemple 1, 20 parties de carbone dont 10 sous forme de 35 graphite et 200 parties d'eau pure, et on a appliqué à cet effet une tension continue de 65 V sous une intensité de 1 100 mA avec une vitesse de défilement de 100 mm/s. Le conducteur électrique filiforme obtenu possédait une résistance 71 01253 5 2083439 électrique de 1,2 kJî/100 mm et se comportait comme une substance ferromagnétique. Les particularités remarquables du procédé selon l'invention permettent de réaliser de façon aisée et sure à partir d'ion fil non métallique un conducteur électrique de résistance désirée en réglant la tension continue, la densité de courant, ou la durée du processus d'électrodéposition. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples non limitatif donnés ci-dessus, elle est susceptible de nombreuses autres variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. 71 01253 6 2083439 REVENDICATIONS 1 - Procédé de réalisation, d'un revêtement électriquement conducteur sur la surface d'un fil non métallique, caractérisé en ce que ledit fil est supporté par des éléments électriquement conducteurs et placé au sein d'une composition de revêtement 5 électrique contenant des particules électriquement conductrices dispersées dans un milieu porteur à "base de résine sous une concentration pondérale de 15 à 25 et de préférence de 18 à 20 une première électrode constituée par lesdits éléments conducteurs et une seconde électrode disposée au sein de ladite composition de 10 revêtement étant alimentées en courant électrique continu pour réaliser un revêtement d'une épaisseur désirée et uniforme sur la surface dudit fil. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil non métallique est porté par des pinces métalliques, les- 15 dites pinces et la seconde électrode précitée étant alimentées en courant continu pendant une durée prédéterminée. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil non métallique est supporté eVdéfile sur des poulies électriquement conductrices, lesdites poulies et la seconde électrode 20 précitée étant alimentées en courant continu, en donnant ainsi lieu à la formation d'un revêtement sur ledit fil au cours de son défilement à vitesse prédéterminée. 4 - Procédé selon la revendication 3» caractérisé en ce que le fil non métallique ainsi traité est soumis à un contrôle de 25 mesure de sa résistance électrique par passage sur des poulies conductrices additionnelles, lesdites poulies additionnelles étant électriquement reliées à un ensemble de contrôle proportionnel continu destiné à agir sur la valeur de la tension du courant d*électro-déposition en vue de conférer une résistance électrique uniforme au conducteur électrique obtenu.