Brevet FR2743940A1 — publié le 19970725

Revêtement absorbant aux ondes électromagnétiques hyperfréquence et procédé d'application d'un tel revêtement sur un support L'invention concerne les revêtements absorbants aux ondes électromagnétiques hyperfréquence. De tels revêtements peuvent être avantageusement mais non limitativement appliqués sur des parois d'ouvrages choisis, aux fins de réduire leur surface équivalente radar (SER), c'est-à-dire leur rétrodiffusion hyperfréquence. On connait actuellement des absorbants conditionnés sous forme de plaques prédécoupées que l'on fixe sur des parois par des moyens appropriés. Cependant, l'utilisation et la fixation de telles plaques se révèle mal commode dans le cas de parois présentant des formes complexes ou une déclivité négative. De plus, il est généralement mal aisé de recouvrir les parois de ces ouvrages par un revêtement absorbant d'épaisseur variable, compte tenu des épaisseurs imposées desdites plaques. Enfin, le temps de pose de ces plaques absorbantes est généralement assez long, ce qui augmente le coût d'une telle application. L'invention vise à pallier ces inconvénients. Un but de l'invention est de proposer un revêtement absorbant dont la structure lui confère une application particulièrement aisée, notamment sur des parois de forme complexe, peu accessibles, ou de déclivité négative. Un autre but de l'invention est de proposer un revêtement absorbant ayant une épaisseur et une composition modifiables selon les besoins. L'invention a encore pour but d'offrir un revêtement absorbant pouvant être facilement teinté en une couleur choisie sans pour cela nécessiter des coûts supplémentaires importants de mise en oeuvre. L'invention a également pour but de proposer un revêtement absorbant dont la face visible peut présenter des formes diverses. Selon une caractéristique générale de l'invention, le revêtement absorbant, susceptible d'être fixé sur un support, comprend une quantité sensiblement inférieure à 80% en poids environ de fibres ayant des caractéristiques géométriques et des compositions choisies pour autoriser une interaction avec les ondes électromagnétiques hyperfréquence, ces fibres étant dispersées de façon aléatoire au sein d'un substrat, composé d'une mousse alvéolaire à cellules fermées et à expansion libre, et susceptible d'adhérer par l'une de ses faces sur ledit support. Très avantageusement, la mousse est une mousse de polyuréthanne tandis que les matériaux des fibres sont choisis dans le groupe des matériaux contenant du carbone, des matériaux métalliques et des matériaux synthétiques. Ces fibres comprennent de préférence des fibres sensiblement rectilignes en une quantité sensiblement inférieure à 50% en poids et/ou des fibres sensiblement curvilignes en une quantité sensiblement inférieure à 50% en poids. I1 est également avantageux d'adjoindre à ce revêtement une poudre métallique et/ou une poudre à base de carbone en une quantité sensiblement inférieure à 20% en poids. Pour améliorer encore la qualité de cet absorbant, la face du substrat opposée à celle en contact avec le support est de préférence recouverte d'une couche d'un matériau imperméabilisant, pouvant notamment contenir du silicone, capable de transmission desdites ondes électromagnétiques. L'invention vise également un procédé d'application d'un tel revêtement sur un support. Selon une caractéristique générale, ce procédé comporte les étapes suivantes a) préparer un mélange d'une substance capable de fournir, par expansion libre, une mousse alvéolaire à cellules fermées, et d'une quantité sensiblement inférieure à 80% en poids environ de fibres ayant des caractéristiques géométriques et des compositions choisies pour interagir avec lesdites ondes électromagnétiques hyperfréquence, b) projeter ledit mélange sur le support, et c) laisser expanser ladite substance, ce qui permet d'obtenir lesdites fibres noyées de façon aléatoire au sein de la mousse adhérée sur le support. Dans un mode de mise en oeuvre, les différents constituants du mélange sont amenés séparément et quasi-simultanément à l'entrée d'une buse à l'intérieur de laquelle s'effectue le mélange avant sa projection en sortie dans ladite buse, et certaines au moins desdites fibres sont obtenues par tronçonnages successifs d'un fil continu à l'entrée de ladite buse. Le procédé selon l'invention permet également d'appliquer avantageusement le revêtement par couches successives en réitérant la succession des étapes a) à c). D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après et des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une représentation schématique partielle d'une installation permettant une application d'un revêtement selon l'invention, et - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un revêtement ainsi appliqué. Les dessins comportent pour l'essentiel des éléments de caractère certain. En conséquence, ils font partie intégrante de la description et pourront non seulement servir à mieux faire comprendre la description détaillée ci-après mais aussi contribuer, le cas échéant, à la définition de l'invention. L'application du revêtement sur un support SP (figure 1) est obtenue par projection d'un mélange ME en sortie d'une buse B. Un constituant essentiel de ce mélange ME consiste en une substance S capable de fournir, par expansion libre, une mousse alvéolaire à cellules fermées. Cette substance peut par exemple contenir des diisocyanates, des phénols, des amines, ainsi que des composés hydroxyliques et carboxyliques et fournira alors, après expansion, une mousse de poly uréthanne ayant un très grand pouvoir d'adhérence sur un support en béton, en métal ou en matériau composite. A cette substance sont ajoutées des fibres en une quantité dépendant de l'efficacité souhaitée pour le revêtement mais généralement inférieure à 80% en poids environ, par rapport au poids total du revêtement. Ces fibres ont des caractéristiques géométriques et des compositions choisies pour autoriser une interaction avec les ondes électromagnétiques. Elles peuvent être constituées de matériaux métalliques, ou bien de matériaux à base de carbone, ou encore de matériaux synthétiques, notamment du verre. Bien entendu, on peut envisager une combinaison de fibres de matériaux différents. Afin d'augmenter les possibilités d'interaction avec les ondes électromagnétiques, il est très avantageux de prévoir, d'une part, des fibres F1 ayant des formes erratiques sensiblement curvilignes, et d'autre part des fibres F2 sensiblement rectilignes. Les quantités respectives de ces deux types de fibres seront respectivement sensiblement inférieures à 50% en poids. Pour améliorer encore l'efficacité du revêtement, on peut ajouter au mélange ME une poudre métallique et/ou une poudre à base de carbone PO, en une quantité inférieure à 20% en poids, qui se logeront dans la mousse. Le type de dispositif utilisé pour la projection du mélange ME sur le support étant bien connu de l'homme de l'art, on n'a représenté très schématiquement sur la figure 1 que les éléments essentiels, à savoir la buse B ainsi que des moyens d'amenée MA des différents constituants du mélange qui peuvent fonctionner par exemple à base d'air comprimé. Dans ce mode de mise en oeuvre, les différents constituants du mélange sont amenés séparément et quasi-simultanément à l'entrée de la buse B à l'intérieur de laquelle s'effectue le mélange ME avant sa projection en sortie de la buse. Les fibres F2 sont obtenues par tronçonnages successifs d'un fil continu FI, à l'entrée de ladite buse, par exemple au moyen d'un couteau tournant, schématisé sur cette figure par la flèche C. Après projection du mélange ME sur le support SP et expansion de la substance S, on obtient le revêtement absorbant tel qu'illustré sur la figure 2. A l'intérieur de la mousse alvéolaire à cellules fermées MO sont dispersées de façon aléatoire les fibres F1 et/ou F2 ainsi que les différentes poudres métalliques et/ou à base de carbone. Ces différentes fibres et poudres vont interagir avec les ondes électromagnétiques par réflexion et/ou absorption de façon à renvoyer un signal atténué par rapport au signal incident. Lorsque cet ensemble est solidifié, il est alors très avantageux de revêtir la face libre de la substance expansée ainsi formée d'une couche d'un matériau imperméabilisant MI, capable de transmission des ondes électromagnétiques hyperfréquence. Ce matériau imperméabilisant peut contenir par exemple du silicone, additionné de toluène afin de lui conférer un haut pouvoir de pénétration et de réticulation. On peut également teinter cette émulsion de recouvrement pour adapter la couleur du revêtement à l'environnement de l'ouvrage à protéger. On obtient ainsi, outre une réduction de la surface équivalente radar de l'ouvrage, un camouflage visuel. La base de l'invention réside dans l'observation surprenante que cette utilisation nouvelle d'une mousse alvéolaire à cellules fermées et à expansion libre permet d'une part, en combinaison avec lesdites fibres d'obtenir un absorbant efficace et, d'autre part d'appliquer un tel revêtement d'une façon aisée et rapide sur différents types de surfaces pouvant présenter des formes complexes et/ou une déclivité négative. Le procédé selon l'invention permet en outre de moduler la composition du mélange formant le revêtement pour adapter son efficacité et son atténuation à différents types d'utilisation. Le mode de projection permet également d'obtenir une surface libre de revêtement pouvant présenter des formes erratiques augmentant encore son efficacité vis-à-vis des ondes électromagnétiques. L'application du revêtement peut également s'effectuer par couches successives dans le cas où l'on souhaite obtenir une épaisseur relativement importante de revêtement absorbant. Dans ce cas, il convient d'attendre, entre chaque projection, que la couche de mélange précédemment projetée se soit expansée et durcie. Cette possibilité intéressante du procédé d'application selon l'invention permet non seulement de réaliser en plusieurs fois des épaisseurs importantes qui seraient impossibles à réaliser en une seule fois mais offre aussi la possibilité, si nécessaire, de faire varier, de façon aisée, l'épaisseur de revêtement sur les différentes parties de l'ouvrage à protéger. Des essais ont été effectués avec une épaisseur sensiblement uniforme de revêtement de 12 à 15 mm, fixé sur un support en béton. La mousse alvéolaire MO était recouverte d'une couche d'un matériau imperméabilisant et contenait entre 30 et 50% en poids de fibres sensiblement rectilignes d'une longueur d'environ 5 à 10 millimètres et d'un diamètre de quelques dixièmes de millimètre, entre environ 30 et 50% de fibres plus courtes de formes erratiques sensiblement curvilignes et entre environ 10 et 15% en poids de poudre métallique et à base de carbone. Un tel revêtement offre alors une atténuation de 15 décibels environ pour une fréquence d'onde électromagnétique de 30 gigahertz. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation cidessus décrit mais en embrasse toutes les variantes contenues dans le cadre des revendications ci-après. Bien entendu, certains des moyens décrits ci-dessus peuvent être omis dans les variantes où ils ne servent pas. Revendications. 1. Revêtement absorbant pour ondes électromagnétiques hyperfréquence, susceptible d'être fixé sur un support, caractérisé en ce qu'il comprend une quantité sensiblement inférieure à 80% en poids environ de fibres (F1, F2) ayant des caractéristiques géométriques et des compositions choisies pour autoriser une interaction avec lesdites ondes électromagnétiques, ces fibres étant dispersées de façon aléatoire au sein d'un substrat, composé d'une mousse alvéolaire à cellules fermées et à expansion libre (MO) et susceptible d'adhérer par l'une de ses faces sur ledit support. 2. Revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mousse est une mousse de polyuréthanne tandis que les matériaux des fibres sont choisis dans le groupe des matériaux contenant du carbone, des matériaux métalliques et des matériaux synthétiques. 3. Revêtement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites fibres comprennent des fibres sensiblement rectilignes (F2) en une quantité sensiblement inférieure à 50% en poids environ et/ou des fibres sensiblement curvilignes (F1) en une quantité sensiblement inférieure à 50% en poids environ. 4. Revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une poudre métallique et/ou une poudre à base de carbone en une quantité sensiblement inférieure à 20% en poids environ. 5. Revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face du substrat opposée à celle en contact avec le support est recouverte d'une couche d'un matériau imperméabilisant (MI), notamment contenant du sili cone, capable de transmission desdites ondes électromagnétiques. 6. Procédé d'application d'un revêtement absorbant aux ondes électromagnétiques hyperfréquence sur un support, caractérisé par les étapes suivantes a) préparer un mélange (ME) d'une substance (S) capable de fournir, par expansion libre, une mousse alvéolaire à cellules fermées (MO), et d'une quantité sensiblement inférieure à 80% en poids environ de fibres (F1, F2) ayant des caractéristiques géométriques et des compositions choisies pour interagir avec lesdites ondes, b) projeter ledit mélange sur le support (SP), et c) laisser expanser ladite substance, ce qui permet d'obtenir lesdites fibres noyées de façon aléatoire au sein d'une mousse adhérée sur le support. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on ajoute au mélange des poudres métalliques et/ou à base de carbone en une quantité sensiblement inférieure à 20% en poids environ. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'on réitère au moins une fois la succession des étapes a) à c), ce qui permet d'appliquer le revêtement par couches successives. 9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire consistant à déposer sur la face libre de la substance expansée ainsi formée une couche d'un matériau imperméabilisant, pouvant notamment contenir du silicone, capable de transmission des ondes électromagnétiques hyperfréquence. 10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que, dans l'étape a), les différents constituants du mélange sont amenés séparément et quasi-simultanément à l'entrée d'une buse (B) à l'intérieur de laquelle s'effectue le mélange (ME) avant sa projection en sortie de ladite buse, et en ce que certaines au moins desdites fibres (F2) sont obtenues par tronçonnages successifs (C) à l'entrée de ladite buse (B) d'un fil continu (FI).