INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On va maintenant décrire un exemple de réalisation concret pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Du graphite est placé dans une chambre à haute pression, dont une des parois comprend au moins une partie qui est transparente pour un rayonnement laser de longueur d'onde choisie. La pression dans la chambre est maintenue constante à environ 20 GPa, à l'aide d'une presse hydrostatique. A travers la partie transparente dans la paroi de la chambre, on fait parvenir un rayonnement laser pulsatoire périodique sous la forme du deuxième harmonique d'un laser au néodyme Nd présentant une longueur d'onde de 0,53 pm. Le produit de l'intensité spécifique au cours d'une impulsion par la durée de cette impulsion satisfait à la condition requise Ioto > 0,2 J/cm2.Pour une intensité Io= 50 MW/cm2 environ, une température de 1 0000K est atteinte en 2 ns. Après le refroidissement de la couche de graphite chauffée (ce qui prend à peu près le même temps) et sa conversion en diamant, une impulsion laser suivante vient chauffer la couche suivante du graphite comprimé et cette opération se poursuit jusqu'à la transformation complète du graphite en diamant. On arrête alors l'irradiation par le rayonnement laser et l'on réduit la pression jusqu'à la valeur ambiante, et ensuite on extrait le diamant de la chambre.
Selon une seconde variante de réalisation de la présente invention, on utilise un rayonnement laser dans la région spectrale ultraviolette, ce type de rayonnement laser à onde courte, à l'exception du traitement purement thermique du graphique, peut contribuer à la transformation du graphite comprimé en diamant grâce à la promotion du réarrangement des liaisons de valence caractéristiques pour la structure d'un diamant. Selon cette variante, la synthèse d'un diamant peut se poursuivre sans qu'il se produise un accroissement important de la température, par l'effet photochimique du rayonnement laser sur la transformation de phase du graphite comprimé en diamant. Avec ce mode d'action, il devient possible d'utiliser pour la synthèse du diamant un rayonnement laser continu de faible intensité.En plus, un chauffage additionnel de la couche superficielle par un rayonnement laser d'intensité élevée permet d'augmenter le rendement de l'action photochimique par rapport au niveau initial de rendement à la température ambiante.
La vitesse de la progression de la frontière de croissance d'un diamant peut être déterminée selon la formule suivante: Vd = I/(A EN) dans laquelle: I est l'intensité moyenne d'un rayonnement laser absorbé par le graphite, A E est la valeur caractéristique de l'énergie nécessaire pour le réarrangement d'un atome de carbone à partir du réseau cristallin du graphite vers le réseau du diamant, cette valeur étant approximativement déterminée comme étant A E = kT, où T est la température de graphitisation égale à 2000"K environ, et N égal à 1022 cl~3, est la densité d'atomes de carbone.
Avec une densité moyenne de puissance laser absorbée par le graphite égale à 10 W/cm2, la vitesse de croissance d'un diamant est théoriquement égale à 1 mm/s environ.
La taille des diamants ainsi préparés par croissance progressive est déterminée par la taille de l'enceinte de travail, dans laquelle un dispositif extérieur tel que, par exemple, une presse hydrostatique, maintient la pression élevée nécessaire pour la synthèse de diamants. A l'heure actuelle, la taille de l'enceinte dans laquelle on peut maintenir une pression très élevée peut atteindre plusieurs centimètres cubes. De cette manière, on peut introduire le rayonnement laser dans la chambre à haute pression par l'intermédiaire de plusieurs petites fenêtres transparentes pratiquées dans les parois de la chambre, sous forme de faisceaux divergents de rayonnement laser.
Par ailleurs, 'enceinte à vide selon ia réalisation représentée comprend un substrat d'anode 5 fait d'un matériau transparent et des entretoises 3 disposées entre le substrat de cathode 1 et le substrat d'anode 5 de façon à maintenir entre eux un intervalle d'une distance prédéterminée. Le repère 4 désigne un verre descellement pour souder chacune des entretoises 3 au substrat de cathode 1. Le substrat d'anode 5 coopère avec le substrat de cathode 1 pour constituer une enceinte à vide, dans laquelle on fait ensuite un vide pousse.Le substrat d'anode 5 présente, sur sa surface intérieure, des sections lumineuses 6, dont chacune comporte un conducteur d'anode b-l disposé sur le substrat d'anode @ et une couche de substance fluorescente b-2 dépos@e sur le conducteur d'anode 6-1 et adaptée pour être excitée par des électrons, ce qui conduit à une luminescence. Une couche isolante 7 est stratifiée sur le conducteur de cathode 2 et des conducteurs de porte 8 sont stratifiés sur cette couche isolante ?. Le r@pére 9 désigne des cônes émetteurs, de forme conique, disposes sur le conducteur de cathode 2, la couche isolante /, chacun des conducteurs de porte 8 et les cônes emetteurs 9 coopèrent les uns avec les autres pour constituer un réseau 10 de cathodes à émission de champ (FEC) de type Spindt.
On va maintenant décrire ci-après la Manière dont fonctionne le dispositif d'attichage reçu dans l'enceinte à vide constituée par le substrat de cathode 1 et le substrat d'anode décrits ci-dessus, Lorsqu'une tension positive d'une grandeur prédéterminée par rapport au conducteur de cathode 2 est appliquée au conducteur de porte 8, les connes émetteurs 9 sont amenes a emettre des é I ect rons à travers leurs sommets.Les électrons sont accélérés par un champ électrique produit par le conducteur d'anode 6-1 sur lequel est appliquée une tension positive par rapport au conducteur de porte 8, d'ou il résulte que ces électrons viennent tomber sur la couche de substance fluorescente 6-2. Il en résulte que la couche de substance fluorescente 6-2 est excitée, ce qui conduit à une luminescence. On peut observer la luminescence à travers le substrat d'anode transparent 5.
Telle que décrite ci-dessus, l'enceinte à vide de la réalisation représentée est construite de telle sorte que chacune des entretoises 3 est soudée à l'une de ses extrémités sur la couche @solante 1 formée sur le substrat de cathode 1 par la fusion du verre de scellement 4. L'autre extrémité de chacune des entretoises 3 vient simplement en butée contre le substrat d'anode 9 sans utillser une @usion de verre de scellement .
Ainsi, même lorsque des électrons sont émis sur une large plage ang!riaire depuis les connes emetteurs 9, comme il est indiqué par les lignes en tirets sur l-a figure 2, enceinte à vide de la réalisation représentée empêche pratiquement les électrons d'atteindre le verre de scellement 4 appliqué pour le soudage des entretoises 3 sur le substrat de cathode 1, empëchant ainsi un di dégagement d'oxygène du verre de scellement 9 contenant un oxyde de plomb, d'où il résulte qu'on empêche efficace me n t la contamination des sommets des cônes émetteurs 9 par i ' oxygene.
La construction ae la réalisation représentée, dans laquelle 12 verre de scellement 4 n'est pas disposé à l'extrémité de chacune des entretoises 3 positionnée sur le côte du substrat d'anode 5, empêche tout contact entre un modèle du verre de scellement 4 et celui de la couche de substance fluorescente 6-2, empêchant ainsi les propriétés ou caractéristiques lumineuses de la substance fluorescente d'être détériorées pendant a calcination du verre de scellement 4.
On v a maintenant décrire c i - après la manière dont sont disposèes les entreto@ses 3 dans l'enceinte à vide de la réalisation représentée. On décrira les étapes postérieures à celles représentées sur les figures 3(c) en se référant aux figures 1(a) et 1(b), car les étapes de la technique anterieure représentées sur la figure 3(a) et 3(b) sont de même applicables à la réalisation représentée.
Les entretoises 3 son t en fibres de verre, tenues dans les ouvertures 114 prévues dans une section de dressage 111 d'un outillage 110 tout en étant maintenues dresses, ont chacune un verre de scellement (pâte de transfert) 4 transféré sur leur extrémité distale. Ensuite le substrat de cathode 1 est amené en correspondance o@ ou @ igné en position avec les entretoises 3, comme on le voit sur la figure 1(a) et amené ensuite en contact avec les entretoises 3, après quoi on interrompt la formation de vide par la section d'évacuation 113 de l'outillage iîfl, d'où il résulte que les entretoises 3 son t fixées sur le substrat de cathode 1.
Le substrat de cathode 1 est ensuite soumis à une calcination tout an conservant un tel état, de telle sorte que le verre de scellement 4 fond et que les entretoises 3 sont soudées à une de leurs extrémités au substrat de cathode 1.
Ensuite, le substrat d'anode 5 est amené en correspondance avec le substrat de cathode 1 auquel sont soudées les entretoises 3 et est ensuite placé sur le substrat de cathode 1, comme le montre la figure 1(b). Dans cet exemple, une combinaison de verre de scellement ou de plaques latérales ou une combinaison de verre de scellement et @e bourrelets de verre ou de fibres de verre (non représentée) est placée entre le substrat de cathode 1 et le substrat d'anode 5 en étant positionnée a la périphérie des substrats, maintenant ainsi les deux substrats espac@s l'un de l'autre d'un interval le prédéterminé.Il en résulte un substrat de cathode 1 et un substrat d'anode 5 disposés en vi s-à- vis l'un de l'autre avec un intervalle prédéterminé défini de taçon définitive entre eux.
La combinaison du substrat de cathode 1 et du substrat d'anode 5 ainsi place sur le substrat de cathode 1 est ensuite introduite dans un four pour les joindre de façon hermétique l'un à l'autre. Il en résulte que le verre de scellement disposé à la périphérie des substrats l et J tond pour tormer un joint hermétique entre- les deux substrats et fournir ainsi ltenceinte à vide. Lorsque l'étanchéité est terminée, 'enceinte à vide est refroidie et on y fait le vide par un tuyau ou orifice de vide (non représenté), d'où il résulte qu'il y est formé un vide pousse.
Une telle formation d'un environnement de vide poussé dans l'enceinte à vide rait que- la pression atmosphérique exerce une pression sur le substrat de cathode 1 et le substrat d'anode 5 dans des directions les rapprochant de lel le sorte tRue @es entretoises 3 disposées entre le substrat de cathode 1 et le substrat d'anode 5 de façon a définir un intervalle prédéterminé entre eux sont fermentent maintenues interposées entre les deux substrats 1 et 5.. Il en résulte que le substrat de cathode l et le substrat d'anode 5 sont fermement maintenus l'un par rapport à l'autre avec l'intervalle prédéterminé entre eux maintenu de façon positive.
Il peut éventuellement survenir une variation de la hauteur des entretoises S. Une te~lle variation pour être absorbée ou négligée par la fusion du verre de scellement 4 adhérant a une extreritë des entretoises 3.
Les entretoises 3 servent principalement à apporter une rigid@t@ ou une résistance suffisante pour permettre à l'enceinte à vide de résister à la pression atmosphérique ambiante qui l@@ est appliquée. On a trouvé qu'une telle résistance a.- la pression de l'enceinte à vide est fortement fonction de l'inclinaison des entretoises 3.
La figure 6(a) montre la relation entre l'inclinaison des entretoises 3 et leur résistance en compression, cette relation ayant été obtenue par une expérimentation par les inventeurs ; l'axe des abscisses indique l'angle de dressage de l'entretoise 3 dans une direction verticale représentée sur la figure 6(b) et l'axe des ordonnées indique la résistance en compression de l'entretoise. L'expérimentation s'est effectuée sur l'hypothèse que les entretoises @ étaient fixées à une extrémité sur un support.
La figure 6(a) indique que l'entretoise 3 présente une résistance en compression maximale lorsque l'angle de dressage est 90 @ c'est-à-dire que l'entretoise 3 s'étend dans la- d-irection verticale. Par ailleurs, @l le indique cille a resistance en compression présentée par l'entretoise lorsque I 'angle de dressage est 80 est environ un @@nqui@me de celle obtenue lorsque l'angle de dressage est 900. En outre, on. doit noter qu'il n'y a pas de di@@erence importante entre la résistance en compression obtenue pour un angle de dressage de 85 et celle obtenue pour un angle de 90 .
Compte tenu de ce qui précède, la réalisation représentée, dans laquelle seule une extrémité des entretoises 3 est soudée sur le substrat, définit un angle de dressage de r0 + 5 degrés, de raçon à garantir une résistance satis@aisante à la pression de l'enceinte.
Les caractéristiques des matériaux liés avec un liant mixte tel que le Stabicol (marque déposée) par exemple sont intéressantes car un tel liant confère un module élastique élevé, une bonne résistance à la traction, une excellente résistance au fluage et à l'orniérage mais aussi limite considérablement le risque et l'importance du phénomène de fissuration de retrait de prise du liant hydraulique grâce auquel sont obtenues les qualités précédemment énoncées.
I1 était donc tentant de chercher à obtenir une couche de surface avec un tel liant puisque les caractéristiques que l'on pouvait en espérer en aurait fait un revêtement performant.
Le béton composite de 1 invention contient une partie de granulats dont des gravillons concassés complètement, ou partiellement, ou non, et dont la taille maximale des grains peut être 40 mm, 20 mm ou 14 mm et des sables issus d'alluvions ou du concassage de roches massives. Le liant est constitué d'un liant hydraulique et d'une émulsion de bitume qui sont incorporés déjà mélangés dans le malaxeur avec les granulats. Le mélange contient également de l'eau d'ajout destinée à ajuster la consistance et des additifs tels que retardateur de prise, plastifiant, super plastifiant, entraîneur d'air selon la nécessité pour chaque cas particulier.Des exemples d'additifs sont connus sous les dénominations commerciales suivantes: le PLASTIRETARD de la société SIKA et CIMAXTARD 101 de la société AXIM, qui sont des retardateurs de prise, ainsi que le SIKAMENT 10 de la société SIKA qui est un superplastifiant.
Les proportions entre le sable et les gravillons sont variables et dépendent de l'emploi final du béton composite.
Les proportions entre le liant hydraulique et le liant hydrocarboné peuvent varier et sont de préférence dans les limites de 30 à 150 (rapport du poids de liant bitumineux résiduel sur le poids du liant hydraulique sec avant hydratation, multiplié par 100). Le liant hydraulique est généralement un ciment normalisé ou leurs équivalents étrangers destiné à la construction tel que celui connu sous la dénomination CPJ-CEM II/A ou B 32,5 produit par la plupart des cimentiers. I1 peut aussi être choisi parmi les liants dits "routiers" dont les performances à court terme sont un peu plus faibles mais deviennent excellentes à long terme.Le liant hydrocarboné est un bitume routier dont la catégorie peut être adaptée à chaque cas particulier, on peut citer par exemple un bitume de catégorie 180/220 émulsionnable. I1 peut également être modifié par des additifs tels que des polymères ou des fibres. I1 peut enfin s'agir d'un liant bitumineux pigmentable de synthèse, en particulier dans l'objectif de la réalisation d'un béton composite coloré. Le liant hydrocarboné est émulsionné dans une phase aqueuse préalablement à son emploi pour l'invention dans une usine spécialisée. On obtient alors l'émulsion de bitume nécessaire à la confection du béton composite.Une émulsion de bitume convenant bien est, par exemple, l'émulsion commercialisée par la société COLAS (marque déposée) sous le nom de COLFOR (marque déposée), car elle contient des agents compatibilisants avec la plupart des ciments actuellement disponibles en France et dans le monde.
Un liant prêt a l'emploi contenant déjà le ciment et l'émulsion de bitume tel que le STABICOL (marque déposée) de la société COLAS (marque déposée) sera avantageusement employé. Ce liant peut en outre contenir des additifs prédosés tel que l'entraîneur d'air, le retardateur de prise, etc....
La quantité d'eau totale dans le mélange peut varier de 2 à 15 % du poids des granulats secs.
L'invention a, par ailleurs, pour objet des applications du béton mixte défini plus haut, soit: - pour la réalisation d'un revêtement routier, soit - pour la réalisation d'un sol industriel, soit - pour la réalisation d'un accessoire de voirie ou de sol industriel.
Le béton mixte, ou béton composite de l'invention, est principalement utilisé pour la réalisation de couches de surfaces ou de bases routières, aéroportuaires ou industrielles ou d'objets réalisés à l'aide de coffrages glissants tels que des caniveaux, des bordures ou des buses ou tout autre accessoire de voirie habituellement fabriqué en béton de ciment ou en enrobé bitumineux.
L'invention a également pour objet un procédé d'obtention d'un béton composite destiné à constituer une couche de surface ou de base d'une chaussée routière, urbaine, agricole ou industrielle ou d'un sol industriel, comprenant des granulats, un liant hydraulique et un liant hydrocarboné.
Conformément à l'invention, ce procédé comprend les étapes de a) - chauffer dans un récipient un liant hydrocarboné à une température comprise entre environ 100 C et 200 C b) - introduire dans de l'eau ayant une température comprise entre environ 10-C et environ 80 C un agent tensioactif c) - mélanger l'agent tensioactif au liant hydrocarboné afin d'obtenir une émulsion aqueuse d) - envoyer l'émulsion aqueuse dans un homogénéiseur tout en introduisant dans cet homogénéiseur, de façon séparée, un liant hydraulique e) - mélanger des granulats préalablement dosés avec le mélange de liants précédemment fabriqué dans un malaxeur, une bétonnière ou une toupie à béton.
Avantageusement, le procédé défini ci-avant peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes dans toutes les combinaisons techniquement possibles: - un adjuvant destiné à maîtriser la vitesse de prise du liant hydraulique est ajouté; - l'adjuvant est choisi parmi les retardateurs de prise, les accélérateurs de durcissement, les fluidifiants, les plastifiants, les inhibiteurs, les agents thixotropes et les polymères organiques; - la proportion relative de liant hydraulique par rapport au liant hydrocarboné est de 100 parties de liant hydraulique pour 30 à 300 parties d'émulsion aqueuse de liant hydrocarboné;; - le liant hydrocarboné est choisi parmi les bitumes purs, les bitumes de régénération, les solvants pétroliers paraffiniques, naphténiques ou aromatiques, les composés pétroliers résultant de distillats de vapocraquage, les goudrons purs, les huiles de fluxage de houille, les huiles lourdes, les brais mous et spéciaux, les bitumes de synthèse; - le liant hydraulique est du ciment normalisé ou du ciment de laitier activé ou des cendres volantes ou un mélange de ces différents liants auquel de l'eau est ajoutée si nécessaire.
L'invention a, enfin, pour objet un dispositif de malaxage pour la mise en oeuvre du procédé d'obtention d'un béton mixte, tel que défini plus haut.
En effet, le béton mixte peut être fabriqué manuellement dans une bétonnière ou industriellement dans une installation appelée centrale de malaxage. La centrale de malaxage doit permettre le dosage précis de chacun des constituants cités plus haut et leur mélange homogène. Cette centrale de malaxage peut être de type continu ou discontinu.
Le transport d'un tel matériau peut se faire en camions-benne si la distance et le temps de transport sont courts ou en camions-toupie tels que ceux utilisés pour le transport du béton de ciment lorsque la distance est plus importante. Dans certains cas il est préférable d'employer un tel camion toupie comme malaxeur pour assurer le mélange des composants après les avoir dosés dans une centrale de dosage.
Une variante de fabrication consiste à employer le même malaxeur pour la préparation du liant composite puis du béton composite. Dans ce cas, on introduit d'abord l'émulsion de bitume et l'eau nécessaire, puis le liant hydraulique est incorporé sous malaxage. Les granulats sont finalement incorporés lorsque le liant composite est prêt.
La dernière rainure 11 est ménagée en partie inférieure du carreau 1 et débouche au droit de la face latérale inférieure dudit carreau.
Par ailleurs, en vue de la réalisation d'un carreau de bardage acoustique tel que décrit plus loin, la paroi frontale avant des carreaux 1 présente une épaisseur supérieure (égale sensiblement à 12 mm) au droit des alvéoles 5 de plus grand hauteur, l'épaisseur de cette paroi frontale avant lb au droit des autres alvéoles 4 étant de l'ordre de 8 mm.
Enfin, et toujours à ces fins acoustiques, chacune des alvéoles 5 comporte deux nervures longitudinales 20, 21 en regard faisant saillie par rapport aux cloisons transversales 6, 7 délimitant lesdites alvéoles, et disposées de façon à conférer une même profondeur à l'ensemble des alvéoles 4, 5.
Les lisses de fixation 3 consistent quant à elles en des profilés présentant une section en forme générale de U dont l'âme 22 est plane et est adaptée pour être solidarisée sur une paroi verticale 23 au moyen de tout type d'élément de fixation tels que des vis 24.
Chaque aile 25, 26 de ces lisses 3 présente quant à elle, la forme d'un dièdre obtus ouvert vers le haut, prolongé par une ailette de crochetage 27, 28 orientée vers le haut de façon à pénétrer dans la gorge 16-19 d'une rainure 8-11.
Tel que représenté aux figures 1 et 2 ces lisses 3 sont destinées à être fixées horizontalement avec un entr'axe adapté pour que chaque carreau 1 soit suspendu à l'aile inférieure 26 d'une desdites lisses, et qu'un jeu soit ménagé entre l'extrémité de l'ailette de crochetage 27 de l'aile supérieure 25 des lisses et le fond de la gorge 19 de la rainure 11 associée, de façon à éviter tout transfert de charges, l'aile supérieure 25 des lisses ayant ainsi une simple fonction d'anti-basculement.
De plus, un plot de mortier peut avantageusement être disposé entre l'ailette de crochetage 28 de l'aile supérieure 25 des lisses 3 et le fond de la gorge 19 de la rainure 11 correspondante des dalles 1, en vue, d'une part, d'éviter l'apparition de phénomènes de vibration, et d'autre part, de fournir un élément de sécurité de maintien des dalles 1 en cas de détérioration de celles-ci.
Le carreau de bardage 2 représenté à la figure 3 est identique à celui décrit ci-dessus mais présente des aménagements lui permettant de présenter des caractéristiques acoustiques.
A cet effet, la paroi frontale 2b de ce carreau 2 est percée de perforations une première série de perforations 29 ménagées dans les bandes horizontales de la paroi frontale 2b délimitant les alvéoles 4, présentant un diamètre de l'ordre de 6 mm et un entr'axe de 11 mm, une deuxième série de perforations 30 managées dans les bandes horizontales de la paroi frontale 2b délimitant les alvéoles 5, présentant un diamètre de l'ordre de 10 mm et un entr'axe de 30 mm.
De plus, chaque alvéole 4, 5 renferme un matériau isolant fibreux 31 tel que de la laine de roche, d'épaisseur conjuguée de la profondeur utile desdites alvéoles (délimitée par les nervures 20, 21 en ce qui concerne les alvéoles 5).
De tels carreaux 2 constituent un parement en terre cuite et un absorbant phonique permettant notamment la correction d'un bruit environnant extérieur (bardage, écran routier) ou la correction d'un bruit en locaux intérieurs (rénovation...).
De plus, le joint horizontal ménagé entre les dalles 2, de par la conception du système d'habillage, s'avère améliorer de façon intéressante les qualités d'absorption acoustique dudit système d'habillage.
Par ailleurs, à des fins de simplification de fabrication des dalles de parement 1, 2 la paroi frontale avant de ces dernières peut présenter une épaisseur constante, et les perforations ménagées dans cette paroi frontale avant présentent un même diamètre et un même entr'axe. Selon cette solution, les dalles sont alors adaptées pour présenter un bon coefficient d'absorption acoustique dans une bande de fréquence donnée.
Ainsi, par exemple, une dalle présentant une paroi frontale avant de 12 mm d'épaisseur, percée de perforations présentant un diamètre de 14 mm et un entr'axe de 25 mm, s'avère efficace dans des plages de haute fréquence.