Brevet FR2518796A1 — publié le 19830624

La présente invention concerne un matériau con- ducteur de l'électricité et plus précisément mais non exclusivement un tel matériau qui peut être utilisé sous forme d'éléments de petites dimensions constituant des éléments métalliques anti-radar ou des réflecteurs passifs qui transmettent des échos parasites à un appareil de radar et jouent donc le rôle d'un dispositif de brouil- lage électronique. L'utilisation de ces dipôles anti-radar est bien connue et ceux-ci sont couramment utilisés sous forme d'éléments rectangulaires tirés d'une feuille d'aluminium ayant par exemple des sections de 100 x 25 microns et x 25 microns, d'éléments d'aluminium ayant une épaisseur pouvant atteindre 30 microns formés par revêtement de fi- bres de verre de 20 microns de diamètre, et d'éléments ayant de minces dépôts d'argent d'environ 0,1 micron formés sur des filaments de "Nylon" ayant un diamètre d'environ microns. De nombreux radars actuels fonctionnent autour de 1010 Hz, et les dipôles de brouillage anti-radar ont une dimension de l'ordre du centimètre, mais les sytèmes radar de l'avenir fonctionneront probablement à des fré- quences plus élevées si bien que la longueur des dipôles doit être de plus en plus faible Lorsque la fréquence augmente, le nombre de dipôles nécessaires à l'obtention d'une surface efficace spécifiée de réflexion augmente comme le carré si l'on considère un nuage de dipôles ayant la forme d'un disque et comme le cube lorsqu'on considère un nuage sphérique La réduction de longueur permet évi- demment une augmentation du nombre de dipôles mais seu- lement proportionnellement à la dimension Il est donc nécessaire de pouvoir disposer d'éléments de brouillage permettant une réduction d'encombrement mais il existe une limite à l'augmentation de la densité d'élémentsqui peut être obtenoe à l'aide des procédés actuels. L'invention concerne la préparation diun matér*iau conducteur de l'électricité qui permet notamment l'augmen- 18796 tation de la densité d'éléments dipolaires d&eb&oỉllage. L'invention concerne ainsi un matériau conduc- teur de l'électricité qui comprend une fibre de carbone portant un revêtement d'un matériau qui a une conductivité supérieure à celle du carbone. Le revêtement peut être formé-d'un métal tel que le cuivre, l'argent,-l'aluminium ou un alliage convenable. Le revêtement peut être déposé par différents procédés notamment par électrodéposition, dépôt chimique, revêtement sous vide, dépôt chimique en phase vapeur, pein- ture organométallique, revêtement par des ions et cémenta- tion. De préférence, le revêtement est formé de cuivre électrodéposé à partir d'une solution acide de revêtement -15 de cuivre à faible concentration en métal et contenant un agent organique de brîllantage. Les fibres de carbone présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux matériaux d'éléments de brouillage, car elles sont fines, leur diamètre étant de l'ordre de 7 microns, légères et plus rigides que les matériaux existants. Une fibre de carbone a habituellement un module ds Young compris entre 100 et 200 G Pa bien qu'un module pou- vant atteindre 500 G Pa puisse être obtenu, alors que celui du verre est compris entre 70 et 80 G Pa, celui de l'alu- minium est de 71 G Pa et-celui du "Nylon" varie entre 2 et 4 G Pa. Une rigidité est nécessaire dans les dipôles pour deux raisons Lorsque le dipôle fléchit, sa longueur efficace diminue et l'étalement de la gamme de fréquences de l'écho radar augmente-si bien que l'écho obtenu à la fréquence d'accord diminue de manière correspondante Un autre problème se pose dans le cas d'une flexion lorsque le substrat fléchit plus que ne le permet le revêtement. Celui-ci se fissure alors et l'efficacité en est réduite. Malheureusement, la conductivité du carbone des fibres de carbone est inférieure d'un facteur 1000 environ à celle de l'aluminium, si bien que l'écho radar serait très réduit La conductivité desdipôles est donc améliorée par revêtement de l'extérieur de la fibre par un revêtement plus conducteur, par exemple formé de cuivre, ayant une épaisseur de 0,5 micron environ Etant donné les fréquences élevées utilisées dans les radars, tous les courants induits dans les fibres sont confinés à la peau externe La longueur des dipôles est déterminée afin qu'elle corresponde à la fréquence du radar contre-lequel elles doivent être utilisées et elle est à peu près égale à la moitié de la longueur d'onde Ainsi, à une fréquence de 8,2 G Hz, leur longueur est de 1,7 cm alors que, à 18,7 G Hz, leur longueur est de 0,8 cm. Dans le cas des systèmes à radar utilisés dans l'avenir et mettant en oeuvre des fréquences de 10 i Hz, l'épaisseur de la peau peut être réduite à 0,2 micron sur une fibre revêtue de carbone ayant un diamètre de 7,5 à 8 microns. L'épaisseur du revêtement modifie les propriétés mécaniques souhaitables des dipôles de fibres de carbone d'une manière très faible tout en augmentant beaucoup la conductivité du dipôle. De nombreux revêtements conducteurs peuvent être utilisés, mais on obtient les meilleurs résultats à l'aide de métaux tels que le cuivre, l'argent et l'alu- minium, ou des alliages métalliques Le revêtement peut être déposé de plusieurs manières, mais les installations doivent pouvoir former un dépôt mince, lisse et cohérent. Une telle installation de revêtement fonctionne par exemple par électrodéposition, par dépôt chimique, par revêtement sous vide ou par dépôt chimique en phase vapeur Certaines autres installations qui peuvent être utilisées mettent en oeuvre des peintures organométalliques, un revêtement par des ions ou une cémentation. Une installation particulière qui donne des résultats satisfaisants est l'électrodépositioxi de cuivre. à partir d'une solution acide de revêtement de cuivre à faible teneur en métal contenant un agent organique de 18796 brillantage Il se forme alors des dépôts lisses et bril- lants ayant une épaisseur inférieure à 1 micron. REVENDICATIONS 1 Matériau conducteur de l'électricité, caracté- risé en ce qu'il comprend une fibre de carbone ayant un - revêtement d'un matériau dont la conductivité est supérieure à celle du carbone. 2 Matériau selon la revendication 1, caractérisé -en ce que le revêtement est un matériau métallique. 3 Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau métallique est choisi dans le groupe qui comprend le cuivre métallique, l'argent métallique, l'aluminium métallique et les alliages de cuivre, les al- liage d'argent et les alliages d'aluminium. 4 Matériau selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le revêtement de matériau métal- lique est déposé par une technique choisie dans le groupe qui comprend l'électrodéposition, le dépôt chimique, le revêtement sous vide, le dépôt chimique en phase vapeur, la peinture organométallique, le revêtement par des ions et la cémentation. 5 Matériau selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le revêtement est formé de cuivre. 6 Matériau salon la revendication 5, caractérisé en ce que le cuivre est revêtu par électrodéposition dans une solution acide de revêtement de cuivre à faible teneur en métal et contenant un agent organique de brillantage.