Brevet FR3101646A1 — publié le 20210409

Titre : Procédé et appareil de densification d’un segment de fil L’invention concerne un procédé de densification d’un segment de fil comportant les étapes suivantes : a) l’étirement du segment de fil en exerçant une force de traction, dans le sens de sa longueur, sur les extrémités de ce segment de fil ; b) l’application, entre les extrémités du segment de fil, pendant la mise en œuvre de l’étape a), d’une séquence d’impulsions électriques apte à faire chuter la résistance électrique du segment de fil étiré depuis une valeur initiale R ini jusqu’à une valeur finale R end , où R end est inférieure à 0,99R ini , la valeur R ini étant la valeur de la résistance électrique du segment de fil après le début de l’étape a) et avant le début du l’étape b) et la valeur R end étant la valeur de la résistance électrique de ce même segment de fil avant la fin de l’étape a) et après la fin de l’étape b). La densification d’un segment de fil, obtenue par ladite invention, permet de modifier les caractéristiques physiques et chimiques de ce segment de fil comme : sa cristallinité, sa conductivité électrique, sa conductivité thermique ou encore sa dureté. Procédé et appareil de densification d’un segment de fil L’invention concerne un procédé et un appareil de densification d’un segment de fil. La densification d’un segment de fil permet de modifier les caractéristiques physiques et chimiques de ce segment de fil. Par exemple, la densification peut être utilisée pour améliorer la cristallinité, la conductivité électrique, la conductivité thermique du segment de fil ou augmenter sa dureté ou modifier toute autre propriété de ce segment de fil. De nombreux procédés de densification d’un segment de fil ont déjà été proposés. Actuellement, le procédé de densification le plus courant est celui utilisant un solvant pour densifier ce segment de fil. À ce sujet, le lecteur peut se référer à la demande US2009268556A qui décrit un tel procédé de densification d’un segment de fil en utilisant un solvant. D’autres procédés de densification n’utilisant pas de solvant ont également été proposés. Par exemple, la demande JP2019049077 propose d’étirer le segment de fil pour le densifier. L’invention vise à proposer un nouveau procédé de densification qui n’utilise pas de solvant pour densifier le segment de fil. Elle a donc pour objet un procédé de densification d’un segment de fil comportant un agglomérat poreux de fibres conductrices ou semi-conductrices, ce procédé comportant l’étape suivante : a) l’étirement du segment de fil en exerçant une force de traction, dans le sens de sa longueur, sur les extrémités de ce segment de fil, caractérisé en ce que pendant la mise en œuvre de l’étape a), le procédé comporte, en plus, une étape b) d’application, entre les extrémités du segment de fil, d’une séquence d’impulsions électriques apte à faire chuter la résistance électrique du segment de fil étiré depuis une valeur initiale R ini jusqu’à une valeur finale R end , où R end est inférieure à 0,99R ini , la valeur R ini étant la valeur de la résistance électrique du segment de fil après le début de l’étape a) et avant le début du l’étape b) et la valeur R end étant la valeur de la résistance électrique de ce même segment de fil avant la fin de l’étape a) et après la fin de l’étape b). Les modes de réalisation de ce procédé de densification peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : 1) La séquence d’impulsions électriques appliquée est apte à faire chuter la résistance électrique du segment de fil jusqu’à une valeur finale R end inférieure à 0,9R ini ou inférieure à 0,85R ini . 2) Pendant toute la durée de l’étape a), la force de traction exercée génère une contrainte mécanique d’extension à l’intérieur du segment de fil inférieure à une limite L e , où la limite L e est la limite d’élasticité du segment de fil à densifier. 3) Pendant toute la durée de l’étape a), la force de traction exercée génère une contrainte mécanique d’extension dans le segment de fil supérieure à 0,5L e ou supérieure à 0,75L e . 4) Le diamètre du segment de fil est inférieur à 1 mm ou 100 µm. 5) La porosité de l’agglomérat poreux de fibres conductrices ou semi-conductrices est supérieure à 30 % avant le début de l’étape a). 6) Les fibres sont des nanotubes de carbone. 7) Lors de l'étape b), - la durée de chaque impulsion de la séquence d'impulsions est comprise entre 0,1 ms et 10 ms, - l'intensité maximale de chaque impulsion de la séquence d'impulsions est comprise entre 1 mA et 100 mA, - la forme de chaque impulsion est un rectangle ou un triangle, - chaque impulsion présente un front montant et un front descendant, la durée de chacun de ces fronts montant et descendant étant comprise entre 1 µs et 1 ms, et - le temps de pause entre deux impulsions successives est compris entre 10 µs et 500 µs. 8) L'application de la séquence d'impulsions consiste à répéter périodiquement l'application d'un même train d'impulsions, ce train d'impulsions comportant de une à cinq impulsions et le temps de pause entre deux trains d'impulsions successifs étant compris entre d i et 5d i , où d i est la durée d'une impulsion. L’invention a également pour objet un appareil de densification d’un segment de fil comportant : -un agglomérat poreux de fibres conductrices ou semi-conductrices, cet appareil comportant un mécanisme d’étirement du segment de fil apte à exercer une force de traction, dans le sens de sa longueur, sur les extrémités de ce segment de fil, - un générateur d’impulsions configuré pour appliquer, entre les extrémités du segment de fil, une séquence d’impulsions électriques apte à faire chuter la résistance électrique du segment de fil étiré depuis une valeur initiale R ini jusqu’à une valeur finale R end , où R end est inférieure à 0,99R ini , la valeur R ini étant la valeur de la résistance électrique du segment de fil après le début de l'étirement du segment de fil et avant le début de l'application de la séquence d'impulsions électriques et la valeur R end étant la valeur de la résistance électrique de ce même segment de fil avant la fin de l’étirement du segment de fil et après la fin de l’application de la séquence d'impulsions électriques, et - une unité de pilotage du générateur configurée pour déclencher l'application de la séquence d'impulsions électriques pendant que le segment de fil est étiré par le mécanisme d'étirement. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique d’un appareil de densification d’un segment de fil, - la figure 2 est un organigramme d’un procédé de densification d’un segment de fil à l’aide de l’appareil de la figure 1, - la figure 3 est une illustration schématique d’une chaîne de production d’une bobine de fil densifié. Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l’homme du métier ne sont pas décrites en détail. Chapitre I : Exemples de modes de réalisation La figure 1 représente un appareil 2 de densification d’un segment 4 de fil. Sur cette figure et les suivantes, les différents éléments n'ont pas été représentés à l'échelle afin d'améliorer la lisibilité de ces figures. Ici, le segment 4 est un segment d’un micro-fil. Par « micro-fil » , on désigne ici un fil dont le diamètre extérieur est inférieur à 100 µm. Par exemple, le diamètre d 4 du segment 4 est inférieur à 50 µm ou 20 µm. Ici, le diamètre d 4 est compris entre 15 µm et 20 µm et par exemple égal à 17 µm. Par la suite, la longueur du segment 4 est notée L 4 . La longueur L 4 est deux, quatre ou dix fois supérieure au diamètre d 4 . Par exemple, la longueur L 4 est ici supérieure à 500 µm ou 1 mm. Le segment 4 est réalisé en agglomérant les unes avec les autres des fibres. Les fibres s'étendent principalement dans le sens de la longueur du segment 4. Le diamètre des fibres utilisées est beaucoup plus petit que le diamètre d 4 du segment 4. Généralement, le diamètre des fibres est au moins dix ou cinquante fois plus petit que le diamètre d 4 . La longueur moyenne des fibres est aussi généralement N fois plus petite que la longueur L 4 du segment 4, où N est un nombre égal à deux, cinq ou dix. Ici, la longueur moyenne des fibres du segment 4 est inférieure à 250 µm ou 100 µm ou 50 µm. Les fibres du segment 4 sont des fibres conductrices, c’est-à-dire des fibres réalisées dans un matériau conducteur. Par "matériau conducteur", on désigne ici un matériau dont la conductivité électrique à 20°C, dans le sens de la longueur du segment 4, est supérieure à 10 5 S/m ou 10 6 S/m. Ici, les fibres du segment 4 sont des nanotubes de carbone à simple paroi ("single-wall") ou à parois multiples ("multi-wall"). L’agglomérat de fibres du segment 4 est poreux. Ici, la porosité de l'agglomérat du segment 4 est supérieure à 30% et, généralement, supérieure à 50 % ou 60 %. Des procédés de fabrication d’un tel segment de fil sont bien connus. Pour des exemples de tels procédés de fabrication de micro-fil en nanotubes de carbone, le lecteur peut consulter les demandes de brevet suivantes : - JP2019049077, - KR101291604, - KR20130000647A, et - US2008170982A. L’appareil 2 comporte un mécanisme 6 d’étirement apte à exercer une force de traction sur les extrémités du segment 4. Ainsi, l’appareil 2 maintient ce segment 4 suspendu dans l’air par ses deux extrémités. Par exemple, le mécanisme 6 est similaire à une cellule de micro-traction commercialisée par la société "Razorbill Instruments". Ainsi, par la suite, seules les principales caractéristiques du mécanisme 6 sont décrites. Le mécanisme 6 comporte deux mors 10 et 12. Les extrémités du segment 4 sont fixées, sans aucun degré de liberté, respectivement aux mors 10 et 12. Lorsque les extrémités du segment 4 sont accrochées aux mors 10 et 12, le segment 4 s’étend principalement le long d’un axe 14. Les mors 10 et 12 peuvent être déplacés en translation, l’un par rapport à l’autre, le long de cet axe 14. Par exemple, ici, le mors 12 est fixé sans aucun degré de liberté sur un châssis 16 du mécanisme 6 et seul le mors 10 est monté en translation sur ce châssis 16. Le mécanisme 6 comporte un actionneur commandable 18 capable de tirer le mors 10 avec une force de traction réglable dans une direction, parallèle à l'axe 14 et qui l'éloigne du mors 12. L’actionneur 18 permet donc d’ajuster la force de traction exercée sur le segment 4. L’appareil 2 comporte une unité 20 de pilotage apte, en outre, à commander l’actionneur 18. Le fonctionnement de cette unité 20 est décrit plus en détail en référence au procédé de la figure 2. L’appareil 2 comporte aussi un générateur 22 d’impulsions électriques. Ce générateur 22 est électriquement raccordé aux extrémités du segment 4. Pour cela, ici, les mors 10 et 12 sont réalisés en matériau conducteur et le générateur 22 est électriquement raccordé par des fils conducteurs 24 et 25, respectivement, aux mors 10 et 12. Le générateur 22 est un générateur d’impulsions similaire à ceux mis en œuvre dans les procédés de densification de poudre connus sous l’acronyme de procédé SPS ( « Spark Plasma Sintering » ). Pour des exemples de tels générateurs d’impulsions et des exemples de séquences d’impulsions générées par ces générateurs dans le cadre d’un procédé SPS, le lecteur peut consulter le document suivant : Masao Tokita : "Spark Plasma Sintering (SPS) Methods, systems, and applications », Handbook of advenced ceramics, Chapitre 11.2.3, pages 1149 à 1177, Elsevier Inc, 2013. Il est aussi souligné que dans les procédés de densification de poudre, la section transversale de la poudre traversée par le courant est souvent supérieure à 8 mm de sorte que l'intensité du courant utilisé est généralement de l'ordre de plusieurs centaines d'Ampère. Dans ce mode de réalisation, la section transversale du segment 4 est beaucoup plus petite. Le générateur 22 est donc adapté pour générer des impulsions de courant dont l'intensité est bien plus petite. Par exemple, dans le cas d'un segment de micro-fil, l'intensité des impulsions de courant à générer est inférieure à 500 mA ou 200 mA. Dans ce mode de réalisation, le générateur 22 est un générateur réglable qui permet de modifier les différentes caractéristiques de la séquence d’impulsions générée. Ici, la séquence d’impulsions est obtenue en répétant de façon cyclique, et donc plusieurs fois, un train d’impulsions électriques donné. Les caractéristiques du train d’impulsions sont notamment : - le nombre d’impulsions électriques qui compose ce train d’impulsions, - l’intensité de chacune des impulsions électriques, - la durée de chaque impulsion électrique, et - le temps de pause entre deux impulsions électriques successives de ce train d’impulsions. Un train d’impulsions comporte au moins deux impulsions électriques successives. Généralement, le train d'impulsions comporte entre deux et cinq impulsions. Ici, le train d’impulsions comporte trois impulsions successives. Il s'agit d'impulsions de courant. Ici, toutes les impulsions présentent la même forme. La forme de chaque impulsion électrique a souvent la forme d’un créneau ou d’un rectangle. Toutefois, d’autres formes sont possibles comme un triangle. Ici, chaque impulsion a la forme d’un créneau. Chaque créneau se compose successivement d'un front montant abrupte, puis d'un plateau, puis d'un front descendant abrupte. Ici, les fronts montant et descendant de ce créneau durent chacun entre 1 µs et 20 µs ou entre 5 µs et 15 µs. Par exemple, ici, ces fronts montant et descendant durent chacun 10 µs. Lors de chaque impulsion électrique, un courant circule dans le segment 4 toujours dans le même sens. L’intensité maximale du courant pendant une impulsion électrique est souvent élevée. Toutefois, elle doit rester inférieure à l’intensité maximale au-delà de laquelle les propriétés mécaniques du segment 4 sont irrémédiablement endommagées. Dans le cas du segment 4, il a été constaté qu’au-delà d’une intensité de 25 mA, le segment 4 casse. Ainsi, l’intensité maximale du courant est choisie inférieure à 25 mA dans le cas du segment 4. À l’inverse, si l’intensité maximale est trop faible, la densification du segment 4 ne se produit pas. Dans le cas du segment 4, il a été établi qu’il fallait que l’intensité maximale soit supérieure à 10 mA. Ici, l’intensité maximale est donc choisie entre 10 mA et 20 mA. Par exemple, l'intensité maximale atteinte lors d'une impulsion est égale à 15 mA. La durée d’une impulsion est classiquement supérieure à 0,1 ms ou 1 ms et inférieure à 5 s et, le plus souvent, inférieure à 1 s ou 100 ms et souvent avantageusement inférieure à 10 ms. La durée d’une impulsion est, dans le cas du segment 4, comprise entre 2 ms et 5 ms. Ici, la durée de cette impulsion est égale à 3 ms. Ici, par "temps de pause", on désigne un intervalle de temps pendant lequel aucune impulsion n'est appliquée au segment 4. Le temps de pause entre deux impulsions successives d’un même train d’impulsions est généralement supérieur à 10 µs et inférieur à 5 s et, le plus souvent compris entre 50 µs et 500 µs. Dans le cas du segment 4, le temps de pause est compris entre 100 µs et 200 µs. Par exemple, le temps de pause entre deux impulsions successives est de 100 µs. De plus, la séquence d’impulsions appliquée par le générateur 22 se caractérise également : - par le temps de pause entre deux trains d’impulsions successifs, et - le nombre de trains d’impulsions appliqués. Le temps de pause entre deux trains d’impulsions successifs est typiquement compris entre d i et 5d i , où d i est la durée d’une impulsion. Ainsi, ce temps de pause est habituellement deux ou trois fois ou dix fois ou cent fois supérieur au temps de pause entre deux impulsions successives du train d’impulsions. Par exemple, le temps de pause entre deux trains d’impulsions est, dans le cas du segment 4, supérieur à 2 ms. Ici, dans le cas du segment 4, le temps de pause entre deux trains d’impulsions successifs est égal à 10 ms. Le nombre de trains d’impulsions appliqués est supérieur à deux et souvent supérieur à 100 ou 1000. Ici, un nouveau train d’impulsions est appliqué dès la fin du temps de pause qui sépare deux trains d'impulsions successifs et cela pendant une durée prédéterminée D max . Typiquement, la durée D max est inférieure à 10 min ou 5 min. Par exemple, dans le cas du segment 4, la durée D max est égale à 3 min. Cela correspond donc à l'application d'environ dix mille trains d'impulsions successifs. Dans ce mode de réalisation, le générateur 22 comporte en plus un module 26 de mesure cadencée de la tension entre les extrémités du segment 4. Par exemple, la tension est mesurée avec une fréquence f t comprise entre 1 kHz et 20 kHz enfin de suivre l'évolution de cette tension au fur et à mesure que les impulsions électriques sont appliquées sur le segment 4. Cette mesure de tension est transmise à l'unité 20 de pilotage qui l'utilise, par exemple, pour construire l'évolution au cours du temps de la résistance efficace du segment 4. Les différentes caractéristiques des impulsions de la séquence d’impulsions appliquée au segment 4 ont été déterminées expérimentalement pour le segment 4 et de manière à obtenir une chute C r de la résistance électrique de ce segment 4 supérieure ou égale à 15 %. En effet, il est considéré que plus la chute C r de la résistance électrique du segment 4 est importante, plus la densification est importante. Ainsi, dans cette demande, l’ampleur de la densification obtenue est mesurée par cette chute C r de la résistance électrique. Plus précisément, la chute C r de la résistance électrique est égale à la différence entre la valeur initiale R ini de la résistance électrique du segment 4 et la valeur finale R end de cette résistance électrique après que la séquence d’impulsions ait été appliquée au segment 4. Ici, la valeur R ini est mesurée lorsque le segment 4 est étiré entre les mors 10 et 12 avec une force de traction prédéterminée F n et avant que le générateur 22 lui applique la séquence d’impulsions prédéterminée. La valeur R end est mesurée exactement dans les mêmes conditions mais après l’application par le générateur 22 de la séquence d’impulsions prédéterminée. Ainsi, la valeur R end est aussi mesurée alors que le segment 4 est encore étiré entre les mors 10 et 12 et soumis à la force de traction F n . Ici, la chute C r de la résistance électrique est exprimée en pourcents et calculée à l’aide de la relation suivante : C r = (1-R end /R ini ) x 100. Pour mesurer la résistance électrique du segment 4, l’appareil 2 comporte ici un ohmmètre 28 raccordé entre les extrémités de ce segment 4. Le fonctionnement de l’appareil 2 va maintenant être expliqué en référence au procédé de la figure 2. Dans le procédé de la figure 2, l’ensemble de ce procédé est réalisé dans des conditions prédéterminées de température et de pression. Par exemple, ici, la température ambiante est égale à 20°C et la pression est égale à la pression atmosphérique. Le procédé débute par une phase 50 de détermination des caractéristiques de la séquence d’impulsions à appliquer au segment 4 pour obtenir la densification souhaitée. Ici, à titre d'illustration, la densification souhaitée correspond à une chute C r de la résistance électrique supérieure à 15 % et 20 %. Pour cela, par exemple, dans un premier temps, la plus grande intensité maximale admissible pour une impulsion électrique est déterminée. Cette plus grande intensité maximale correspond à l’intensité qui détériore irrémédiablement les propriétés mécaniques du segment 4. Ici, la plus grande intensité maximale provoque la rupture du segment 4. Cette plus grande intensité maximale dans le cas du segment 4 a été déterminée comme étant égale approximativement à 25 mA. Ensuite, différentes séquences d’impulsions, similaires à celles utilisées dans les procédés SPS, sont essayées et testées les unes après les autres. Lors de chaque essai, les opérations suivantes sont réalisées. Lors d’une opération 52, un segment de fil est découpé dans une bobine de fil pour obtenir un nouveau segment 4 de fil auquel le procédé de densification n’a pas encore été appliqué. Lors d’une opération 54, les extrémités de ce nouveau segment 4 sont fixées, respectivement, sur les mors 10 et 12. Lors d’une opération 56, le mécanisme 6 d’étirement est commandé par l’unité 20 pour appliquer une force de traction F n prédéterminée sur les extrémités du segment 4. Ici, la force F n est choisie inférieure à la force de traction qui provoque la rupture du segment 4. La force F n génère une contrainte R e uniaxiale en extension parallèle à l’axe 14 à l’intérieur du segment 4. Par exemple, dans cet exemple de réalisation, la force de traction qui provoque la rupture du segment 4 est approximativement égale à 90 mN ce qui correspond à une contrainte Re d'environ 350 MPa. Ici, la force F n est choisie pour que cette contrainte R e soit inférieure à une limite L e , où L e est la limite d’élasticité du segment 4 dans le sens de sa longueur. Dans ce mode de réalisation, la force F n est choisie pour que la contrainte R e soit comprise entre 0,5L e et 0,95L e ou entre 0,7L e et 0,9L e . Par exemple, ici, la force F n est choisie pour générer une contrainte égale ou approximativement égale à 0,8L e . Une fois la force F n choisie, celle-ci est maintenue constante tant que le module 6 n’est pas commandé pour annuler cette force F n . De plus, dans ce mode de réalisation, pour simplifier la phase 50, la force F n est la même lors de chaque essai. Lors d’une opération 58, après le début de l’opération 56, c’est-à-dire une fois que le segment 4 est étiré avec la force F n , l’unité 20 relève la valeur R ini de la résistance électrique du segment 4 mesurée par l’ohmmètre 28. Ensuite, lors d’une opération 60, l’unité 20 commande le générateur 22 pour appliquer sur le segment 4 la séquence d’impulsions à tester. L’opération 60 débute après le début de l’opération 56, de sorte que la séquence d’impulsions à tester est appliquée alors que le segment 4 est soumis à la force de traction F n . Ici, pendant toute la durée de l'opération 60, l'unité 20 acquière, avec une fréquence d'échantillonnage de l'ordre de 10 kHz, la tension mesurée par le module 26 et l'intensité du courant qui traverse le segment 4 au même instant t. Ensuite, l'unité 20 calcule la résistance efficace R eff du segment 4 à partir des mesures acquises pendant un intervalle prédéterminé de temps. Par exemple, pour cela, pour chaque instant t compris à l'intérieur de cet intervalle prédéterminé, l'unité 20 calcule le rapport entre la tension mesurée à cet instant et l'intensité du courant au même instant. Ici, l'intervalle prédéterminé est l'intervalle de temps entre le début d'un train d'impulsions et le début du train d'impulsions suivant. Ensuite, les différentes valeurs de ce rapport sont intégrées sur la durée de l'intervalle prédéterminé pour obtenir la valeur de la résistance efficace R eff pendant cet intervalle prédéterminé. Les différentes valeurs calculées successivement de la résistance R eff pour les différents intervalles prédéterminés forment une courbe qui représente l'évolution de la résistance R eff au cours de l'application de la séquence d'impulsions. Lorsque l’application de la séquence d’impulsions à tester est terminée, un temps de pause est décompté. Ce temps de pause est suffisamment long pour que la température du segment 4 redevienne égale à la température ambiante. Après que le temps de pause se soit écoulé, lors d’une opération 62, alors que le segment 4 est toujours étiré par la force de traction F n , l’unité 22 relève la valeur R end de la résistance électrique du segment 4 mesurée par l’ohmmètre 28. Lors d’une opération 64, l’unité 22 calcule alors la chute C r de la résistance électrique du segment 4 obtenue après application de la séquence d’impulsions à tester. La chute C r est ici calculée à partir des valeurs R ini et R end mesurées lors des opérations, respectivement, 58 et 62. En parallèle ou après l’opération 64, lors d’une opération 66, l’unité 22 commande le mécanisme 6 pour annuler la force de traction F n . Une fois la force F n annulée, le segment 4 est retiré de l’appareil 2. Les opérations 52 à 66 sont réitérées jusqu’à trouver une séquence d’impulsions qui permette d’obtenir la densification souhaitée du segment 4, c’est-à-dire ici une densification correspondant à une chute C r de la résistance électrique supérieure à 15 %. Un exemple d’une telle séquence permettant d’obtenir la chute souhaitée C r de la résistance électrique du segment 4 a précédemment été décrit en même temps que les différentes caractéristiques d’une séquence d’impulsions. Une fois que les caractéristiques de la séquence d’impulsions permettant d’obtenir la densification souhaitée ont été déterminées, ces caractéristiques sont enregistrées dans le générateur 22 pour qu’il puisse appliquer directement cette séquence d’impulsions prédéterminée sur le segment 4 lorsqu'il est commandé par l'unité 20. Dans ce mode de réalisation, la courbe d'évolution de la valeur de la résistance R eff au cours de temps est aussi enregistrée dans l'unité 20. Cette courbe enregistrée est appelée "courbe étalon". La phase 52 de détermination de la séquence d’impulsions prédéterminée est alors terminée et une phase 80 de production débute. La phase 80 vise à densifier rapidement un segment 4 de fil. La phase 80 est identique à la phase 50, sauf que, lors de l’opération 60, seule la séquence d’impulsions prédéterminée lors de la phase 50 est utilisée. De plus, les opérations 52 à 66 sont exécutées une seule fois. Ici, en parallèle de l'opération 60, lors d'une opération 86, à chaque instant t, l'unité 20 calcule un écart E entre : - la valeur mesurée de la résistance R eff pour cet instant t, et - la valeur estimée de la résistance R eff obtenue, pour ce même instant t, à partir de la courbe étalon. Si l'écart E dépasse un seuil prédéterminé, un défaut de densification est détecté. L'opération 60 est alors interrompue et le procédé exécute une opération 84 de signalement d'un défaut. Dans ce mode de réalisation, après l’opération 64, lors d’une opération 82, la chute C r de la résistance électrique calculée est comparée à des seuils prédéterminés S min et S max . Seulement si la chute C r calculée n’est pas comprise entre ces seuils S min et S max , l’unité 20 procède alors automatiquement à l'opération 84 de signalement d’un défaut de densification. Dans ce cas, le segment 4 densifié peut être mis au rebut. L’appareil 2 est utilisable pour densifier des segments de fil découpés les uns après les autres. Toutefois, il est aussi souhaitable de densifier des bobines de fil. La figure 3 représente une chaîne 100 de production d’une bobine de fil densifié. La chaîne 100 comporte une unité 102 de production en continu d’un micro-fil poreux 104 à densifier. De telles unités de production sont bien connues et cette unité 102 n’est donc pas décrite ici en détail. Par exemple, l’unité 102 est identique à l’unité de production divulguée dans la demande JP2019049077A2. En sortie de l’unité 102, la chaîne 100 comporte un appareil 106 de densification en continu du fil 104 pour obtenir un fil densifié 110 bobiné sur une bobine 112. L’appareil 106 comporte : - un mécanisme 120 d’étirement, - un générateur 122 d’impulsions électriques, et - une unité 124 de pilotage. Dans ce mode de réalisation, le mécanisme 120 est, à titre d’illustration, le même que celui décrit dans la demande JP2019049077A2. Le mécanisme 120 comporte successivement dans le sens de déplacement du fil 104 : - une poulie 130 entraînée en rotation par un moteur commandable 132, - un capteur 134 de tension du segment de fil, puis - la bobine 112 entraînée en rotation par un moteur commandable 138. La poulie 130 entraîne en rotation le fil 104 à une vitesse constante. De plus, ici, elle fait tourner le fil 104 de 90°. Ensuite, le fil s’enroule sur la bobine 112. Le moteur 138 est commandé pour que la bobine 112 exerce une force de traction prédéterminée F n sur le segment de fil situé entre la poulie 130 et la bobine 112. Par exemple, à cet effet, le couple des moteurs 132 et 138 est commandé pour maintenir la force F n constante au cours du procédé de fabrication du fil 110. Ici, la tension du segment de fil entre la poulie 130 et la bobine 112 est asservie sur une consigne prédéterminée de tension par l’unité 124 de pilotage. Cette consigne est appelée "consigne CT" par la suite. À cet effet, le capteur 134 mesure la tension du segment de fil entre la poulie 130 et la bobine 112. Cette mesure est comparée, à intervalle régulier, par l’unité 124, à la consigne CT. En cas d’écart entre la consigne CT et la tension mesurée, l’unité 124 commande les moteurs 132 et 138 pour réduire cet écart. Par exemple, pour accroître la tension du fil entre la poulie 130 et la bobine 112, l’unité 124 augmente le couple du moteur 138 par rapport au couple du moteur 132. Pour décroître cette tension, à l’inverse, l’unité 124 diminue l’écart entre les couples des moteurs 132 et 138. Le générateur 122 est raccordé électriquement à chaque extrémité du segment de fil compris entre la poulie 130 et la bobine 112. Par exemple, le générateur 122 est raccordé à ces extrémités par l'intermédiaire de balais conducteurs glissant sur le fil tendu entre la poulie 130 et la bobine 112. Le générateur 122 applique en continu une séquence d’impulsions sur le segment de fil pour obtenir la densification souhaitée du fil 110. Les caractéristiques de cette séquence d’impulsions sont déterminées expérimentalement de façon similaire à ce qui a été décrit pour la phase 50. Ces caractéristiques sont, par exemple, enregistrées dans l’unité 124 de pilotage. Ici, la séquence d’impulsions est appliquée alors que le fil 104 avance. Par conséquent, la durée D t pendant laquelle chaque point du fil 104 subit la séquence d’impulsions est égale à la longueur du segment de fil entre la poulie 130 et la bobine 112 divisée par la vitesse d’avancement du fil 104. La séquence d’impulsions permettant d’obtenir la densification souhaitée a donc ici été prédéterminée pour que sa durée soit égale à la durée D t . De plus, de préférence, les impulsions de cette séquence d’impulsions sont répétées avec une période qui est égale à un sous-multiple entier de cette durée D t . Ainsi, lors du fonctionnement de la chaîne 100, l’appareil 106 permet de densifier en continu le fil fabriqué. Chapitre II : Variantes D’autres grandeurs physiques que la résistance électrique du segment de fil peuvent être utilisées pour mesurer l’ampleur de la densification obtenue et donc guider l’homme du métier dans la détermination expérimentale des caractéristiques de la séquence d’impulsions à appliquer pour obtenir la densification souhaitée. Cette ou ces autres grandeurs physiques peuvent être utilisées en plus ou à la place de la mesure de la résistance électrique du segment de fil. Par exemple, la chute de la porosité du segment de fil est aussi une grandeur physique représentative de sa densification. La porosité du segment 4 peut être mesurée en observant au microscope électronique une tranche du segment 4. Le rapport entre les surfaces des zones vides dans cette tranche sur la surface totale de la tranche donne alors une indication de la porosité du segment de fil. Toutefois, il est souligné qu'une modification des caractéristiques du segment de fil n'entraîne pas nécessairement une modification importante de la porosité du fil. Par exemple, une modification de la structure cristalline des fibres peut entraîner une chute importante de la résistance électrique et seulement une faible diminution de la porosité du segment de fil. La mesure du diamètre du segment de fil est aussi une autre grandeur physique qui varie en fonction de la densification du fil. Par exemple, le diamètre du fil est mesuré avec une caméra ou un microscope. Le diamètre du fil, comme la résistance électrique, peut aussi être mesuré à intervalle régulier au cours de l'exécution de l'opération 60. Lors de la détermination expérimentale des caractéristiques de la séquence d’impulsions, la densification souhaitée n’est pas nécessairement importante. Par exemple, pour certaines applications, seule une légère densification du segment de fil correspondant à une chute C r de la résistance électrique de 1 % ou de 10 % est souhaitée. En effet, même une légère chute C r de la résistance électrique peut être un marqueur de l'atteinte de la modification souhaitée des caractéristiques du segment de fil. Par exemple, cette modification souhaitée est une modification de la structure cristalline des fibres comme, par exemple, la diminution du nombre de défauts de ces fibres ou l'amélioration de l'homogénéité de l’agglomérat de fibres. À l’inverse, pour d’autres applications, une densification correspondant à une chute C r de la résistance électrique supérieure à 20 % est souhaitée. La force F n de traction peut aussi être choisie pour générer une contrainte R e inférieure à 0,5L e . Par exemple, la force F n choisie génère une contrainte R e comprise entre 0,1L e et 0,5L e ou entre 0,3L e et 0,5L e . En variante, lors de la phase 50, des essais avec différentes forces de traction peuvent être réalisés afin de déterminer la force F n la plus appropriée pour densifier le segment de fil. La durée des fronts montant et descendant de chaque impulsion peut aussi être choisie entre 1 µs et 1 ms ou entre 10 µs et 500 µs. D'autres segments de fil peuvent supporter des intensités maximales de courant bien supérieures à celle supportée par le segment 4 précédemment décrit. Ainsi, en pratique, l'intensité de chaque impulsion peut aussi être choisie entre 1 mA et 100 mA ou entre 10 mA et 100 mA, à partir du moment où cette intensité maximale n'endommage pas le segment de fil. Dans un autre mode de réalisation, la séquence d'impulsions ne comporte pas un train d'impulsions répété périodiquement. Par exemple, la séquence d'impulsions comporte des impulsions réparties dans un intervalle de temps prédéterminé sans pour autant former un train d'impulsions répété périodiquement. En variante, lors de la phase 80 de production, les opérations 58, 62, 64, 82 et 84 sont omises. L'opération 86 peut aussi être omise. En variante, en plus et en parallèle des opérations 56 et 60, le procédé de densification comporte une opération qui consiste à chauffer, à l’aide d’une source de chaleur externe indépendante du générateur 2, le segment 4. Le module 26 de mesure cadencée de la tension peut être utilisé à la place de l’ohmmètre 28 pour mesurer les valeurs R ini et R end . Dans ce cas, l’ohmmètre 28 peut être omis même pendant la phase 50. Dans un autre mode de réalisation, le module 26 est omis. Dans ce dernier cas, seul l’ohmmètre 28 est utilisé pendant la phase 50. L’ohmmètre 28 est utilisé uniquement pendant la phase de détermination expérimentale des caractéristiques de la séquence d’impulsions à appliquer. Une fois que la séquence d’impulsions a été déterminée et enregistrée, l’ohmmètre 28 peut être omis. Ainsi, un appareil de densification ne comporte pas nécessairement l’ohmmètre 28. Le procédé de densification décrit ici peut être combiné avec d’autres procédés connus de densification de fil. Par exemple, avant ou après la mise en œuvre du procédé de densification décrit ici, le segment de fil peut subir un ou plusieurs autres procédés de densification choisis dans le groupe composé : - des procédés de densification chimique à l’aide de solvants, tels que ceux décrits dans la demande US2009268556A ou US2011064256A, - des procédés de densification mécanique comme ceux décrits dans : - Guanghong Liu, "Highly Dense and Perfectly Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes Fabricated by Diamond Wire Drawing Dies", Nano Letters 2008, Vol. 8, N°4, 1071-1075, -Wei Xu, “High-Strength Carbon Nanotube Film from Improving Alignment and Densification”, DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b03863, Nano Lett. 2016, 16, 946−952 -Frances Hill, ” Enhancing the Tensile Properties of Continuous Millimeter-Scale Carbon Nanotube Fibers by Densification”, dx.doi.org/10.1021/am401524q | ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 7198−7207 -Kelly L. Stano, “Direct spinning of carbon nanotube fibres from liquid feedstock”, Int J Mater Form (2008) 1:59–62 -Shaoli Fang, “Structure and process-dependent properties of solid-state spun carbon nanotube yarns”, J. Phys.: Condens. Matter 22 (2010) 334221 -Shanju Zhang, “Solid-state spun fibers and yarns from 1-mm long carbon nanotube forests synthesized by water-assisted chemical vapor deposition”, J Mater Sci (2008) 43:4356–4362. En variantes, l’agglomérat poreux de fibres peut être recouvert d’une gaine en matériau isolant. Un matériau isolant est un matériau dont la conductivité électrique à 20°C est inférieure à 10 -5 S/m et, de préférence, inférieure à 10 -10 S/m ou 10 -16 S/m. Dans ce cas, l’agglomérat forme le cœur de ce segment de fil. Le procédé de densification décrit ici peut alors être mis en œuvre dans une telle situation, où le segment de fil est situé à l’intérieur d’une gaine isolante. Par exemple, les extrémités du segment de fil sont dénudées et ce sont ces extrémités qui sont attachées aux mors du mécanisme d’étirement. Bien que le procédé de densification ait été décrit dans le cas particulier où les fibres sont des nanotubes de carbone, le procédé de densification décrit ici s’applique à toute fibre conductrice ou semi-conductrice. Ici, une fibre est considérée comme étant semi-conductrice si elle est réalisée dans un matériau semi-conducteur. Typiquement, un matériau semi-conducteur est un matériau dont la conductivité électrique à 20°C est comprise entre 10 5 S/m et 10 -4 S/m ou 10 -5 S/m. Par exemple, les fibres peuvent être des fibres métalliques. Les procédés de densification décrits ici ne s’appliquent pas seulement aux micro-fils. Ils s’appliquent aussi à des fils dont le diamètre est supérieur à 100 µm ou à 500 µm. Toutefois, en général, le diamètre d’un fil reste inférieur à 1 mm. De façon similaire, les procédés de densification décrits ici ne s’appliquent pas uniquement à des fils composés d’un agglomérat poreux de fibres, dont la porosité est supérieure à 50 %. La porosité de l’agglomérat de fibres peut être inférieure à 50 %. Toutefois, les procédés de densification décrits ici semblent essentiellement présenter un intérêt à partir du moment où la porosité de l’agglomérat de fibres est supérieure à 5 % ou 10 %. Les procédés de densification décrits ici peuvent aussi être appliqués à un segment de fil fixé sans aucun degré de liberté sur une membrane, par exemple, élastique. Par exemple, ce segment fixé sur la membrane prend la forme d'une piste électrique réalisée sur cette membrane. Ainsi, par "segment de fil", on désigne également dans ce texte, une piste ou un film conducteur réalisé sur une membrane élastique. La section transversale d'une telle piste ou d'un tel film est généralement rectangulaire. Par conséquent, dans le cas d'une section transversale non-circulaire, le terme "diamètre" utilisé dans ce texte désigne le diamètre hydraulique. Dans ce cas, ce sont les bords de cette membrane élastique perpendiculaire aux extrémités du segment de fil qui sont fixés dans les mors du mécanisme d’étirement. Le fait d’étirer ces bords génère alors une force de traction sur les extrémités du segment de fil, similaire à celle qui serait obtenue en tirant directement sur ces extrémités. Dans ce cas, des pistes réalisées sur cette même membrane peuvent être utilisées pour appliquer la séquence d’impulsions pendant l’étirement du segment de fil. Le segment de fil n'a pas nécessairement une section transversale circulaire. Comme dans le paragraphe précédent, la section transversale du segment peut aussi être rectangulaire. Par exemple, le segment de fil peut aussi être un film conducteur. Chapitre III : Avantages des modes de réalisation décrits Il a été observé que le fait d’appliquer au segment de fil une séquence d’impulsions pendant son étirement permettait d’obtenir, toute condition égale par ailleurs, une densification plus importante des fibres qu’en absence d’application de ces impulsions électriques et/ou une densification beaucoup plus rapide. À ce stade, il est supposé que l’effet bénéfique de l’application de la séquence d’impulsions pendant l’étirement est dû à un phénomène analogue à celui qui se produit dans les procédés de frittage de poudre connus sous l’acronyme SPS ( « Spark Plasma Sintering » ). En particulier, il est subodoré que l’étirement du fil pourrait comprimer les fibres les unes contre les autres d’une façon similaire à la compression appliquée à la poudre à l’aide de mâchoires pendant la mise en œuvre du procédé SPS. L'étirement jouerait donc le même rôle que la compression mise en œuvre dans le procédé SPS. Utiliser une séquence d’impulsions qui provoque une chute plus importante de la résistance électrique du segment de fil permet d’obtenir une densification plus importante. Procédé de densification d’un segment de fil comportant un agglomérat poreux de fibres conductrices ou semi-conductrices, ce procédé comportant l’étape suivante : a) l’étirement (56) du segment de fil en exerçant une force de traction, dans le sens de sa longueur, sur les extrémités de ce segment de fil, caractérisé en ce que pendant la mise en œuvre de l’étape a), le procédé comporte, en plus, une étape b) d’application (60), entre les extrémités du segment de fil, d’une séquence d’impulsions électriques apte à faire chuter la résistance électrique du segment de fil étiré depuis une valeur initiale R ini jusqu’à une valeur finale R end , où R end est inférieure à 0,99R ini , la valeur R ini étant la valeur de la résistance électrique du segment de fil après le début de l’étape a) et avant le début du l’étape b) et la valeur R end étant la valeur de la résistance électrique de ce même segment de fil avant la fin de l’étape a) et après la fin de l’étape b). Procédé selon la revendication 1, dans laquelle la séquence d’impulsions électriques appliquée est apte à faire chuter la résistance électrique du segment de fil jusqu’à une valeur finale R end inférieure à 0,9R ini ou inférieure à 0,85R ini . Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel pendant toute la durée de l’étape a) (56), la force de traction exercée génère une contrainte mécanique d’extension à l’intérieur du segment de fil inférieure à une limite L e , où la limite L e est la limite d’élasticité du segment de fil à densifier. Procédé selon la revendication 3, dans lequel pendant toute la durée de l’étape a) (56), la force de traction exercée génère une contrainte mécanique d’extension dans le segment de fil supérieure à 0,5L e ou supérieure à 0,75L e . Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le diamètre du segment de fil est inférieur à 1 mm ou 100 µm. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la porosité de l’agglomérat poreux de fibres conductrices ou semi-conductrices est supérieure à 30 % avant le début de l’étape a). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les fibres sont des nanotubes de carbone. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lors de l'étape b), - la durée de chaque impulsion de la séquence d'impulsions est comprise entre 0,1 ms et 10 ms, - l'intensité maximale de chaque impulsion de la séquence d'impulsions est comprise entre 1 mA et 100 mA, - la forme de chaque impulsion est un rectangle ou un triangle, - chaque impulsion présente un front montant et un front descendant, la durée de chacun de ces fronts montant et descendant étant comprise entre 1 µs et 1 ms, et - le temps de pause entre deux impulsions successives est compris entre 10 µs et 500 µs. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'application de la séquence d'impulsions consiste à répéter périodiquement l'application d'un même train d'impulsions, ce train d'impulsions comportant de une à cinq impulsions et le temps de pause entre deux trains d'impulsions successifs étant compris entre d i et 5d i , où d i est la durée d'une impulsion. Appareil de densification d’un segment de fil comportant un agglomérat poreux de fibres conductrices ou semi-conductrices, cet appareil comportant un mécanisme (6; 120) d’étirement du segment de fil apte à exercer une force de traction, dans le sens de sa longueur, sur les extrémités de ce segment de fil, caractérisé en ce que l’appareil comporte également : - un générateur (22; 122) d’impulsions configuré pour appliquer, entre les extrémités du segment de fil, une séquence d’impulsions électriques apte à faire chuter la résistance électrique du segment de fil étiré depuis une valeur initiale R ini jusqu’à une valeur finale R end , où R end est inférieure à 0,99R ini , la valeur R ini étant la valeur de la résistance électrique du segment de fil après le début de l'étirement du segment de fil et avant le début de l'application de la séquence d'impulsions électriques et la valeur R end étant la valeur de la résistance électrique de ce même segment de fil avant la fin de l’étirement du segment de fil et après la fin de l’application de la séquence d'impulsions électriques, et - une unité (20; 124) de pilotage du générateur (22; 122) configurée pour déclencher l'application de la séquence d'impulsions électriques pendant que le segment de fil est étiré par le mécanisme (6; 120) d'étirement.