INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De manière alternative, ledit matériau prend la forme d’une chape (par exemple une chape sur une poutrelle ou une dalle qui peut être en béton, notamment une poutrelle ou une dalle précontrainte).
Par chape, on entend un revêtement ou enduit lissé composé d’un mortier à base de terre selon l’invention exécuté sur la face supérieure d'une dalle, par exemple une dalle de béton armé. Dans ce cadre, le matériau utilise simultanément ses propriétés d’inertie thermique et d’isolation thermique.
D’autres avantages de l’invention apparaitront à la lecture des exemples non-limitatifs donnés ci-après.
1) Construction d’un bâtiment selon l’invention Dans le détail, les parois verticales du bâtiment construit sont constitué des éléments suivants, de l’intérieur vers l’extérieur : une plaque de plâtre cartonnée (12,5 mm) ; une lame d’air immobile (20 mm) ; d’une couche de laine de verre de (45mm, PAR PHONIC) ; d’un panneau de particules hydrofuge, structurel, étanche à l’air et frein vapeur (12 mm, VAPOURBLOCK DURÉLIS), d’un mortier à base de terre crue selon l’invention, maintenu dans un cadre en bois d’épicéa (145 mm) ; d’une couche de laine de bois (80 mm), d’un enduit extérieur (20 mm). De tels parois présentent une épaisseur totale de 334,5 mm et un poids de 222 kg/m 2 .
Quant au plancher bas, celui-ci comprend une chape réactive comprenant un mortier à base de terre selon l’invention, et un réseau interne hydraulique destiné à permettre le chauffage ou le refroidissement du bâtiment. La chape réactive, d’une épaisseur de 30 mm environ est coulée sur une dalle de béton d’une épaisseur d’environ 120 mm.
2) Caractéristiques thermique Les caractéristiques énergétiques d’un tel bâtiment sont mesurées et comparées à des valeurs de référence selon la réglementation RT 2020.
Le bâtiment selon l’invention présente un besoin bioclimatique conventionnel en énergie de 38,60 points. Une telle valeur résultant des caractéristiques d’isolation thermique et d’inertie thermique du mortier à base de terre utilisée est inférieure de 19,58 % par rapport au besoin climatique conventionnel en énergie d’un bâtiment fixé à 48,00 points dans la réglementation RT 2020. A noter que le besoin bioclimatique conventionnel en énergie du bâtiment inclus le chauffage, le refroidissement, et l’éclairage artificiel du bâtiment.
Le bâtiment selon l’invention présente une consommation conventionnelle d’énergie de 33,30 kWhe.p/m 2 /an. Une telle valeur est inférieure de 26,00 % à la consommation conventionnelle d’énergie maximale fixée à 45,00 kWhe.p/m 2 /an dans la réglementation RT 2020. A noter que la consommation conventionnelle d’énergie du bâtiment comprend le chauffage, le refroidissement, la production d’eau chaude sanitaire, la ventilation, déduction faite de la production d’électricité locale, divisé par la surface hors œuvre nette de la réglementation thermique.
Le bâtiment selon l’invention présente une température intérieure conventionnelle en été de 28,8 °C. Cette valeur est inférieure de 21, 67% à la température intérieure conventionnelle de référence fixée à 36,00°C dans la réglementation RT 2020.
En particulier, dans le cas d’une solidification dirigée par reprise sur germes, les dislocations et défauts cristallins se multiplient de bas en haut du lingot solidifié, et conduisent ainsi à une partie en haut du lingot solidifié riche en dislocations et défauts cristallins et, par conséquent, inutilisable pour son exploitation pour l’élaboration de plaquettes de silicium adaptées à la préparation de cellules PV.
Les mécanismes à l’origine de la dégradation des germes sont multiples et résultent in fine en une déformation mécanique des germes [Krause] et/ou par l’introduction et la multiplication de dislocations [Ekstrom].
Par exemple, dans les différentes techniques dites de reprise sur germes, proposées dans la littérature du silicium pour une application photovoltaïque ([Khattak], [Stoddard], [Jouini], [Stoddard2], [Rost]), différentes sources de défauts ont été recensées. Même dans le cas d’absence de contaminations N, C, en l’absence d’interactions mécaniques entre un creuset et les germes, ou encore en l’absence d’un pavage de germes multiples (mise en œuvre d’un germe unique), la chauffe d’un germe Cz de grande dimension est suffisante pour la formation de défauts cristallins dans celui-ci [Stoddard2][Rost]. La difficulté de chauffer au point de fusion un morceau de silicium sans apparition de dislocations est connue [Mizuhara].
Dans le cas des méthodes de croissance Cz [Dash] et Fz [Werner], la technique dite de « Dash necking » est généralement mise en œuvre afin d’éliminer les dislocations générées lorsque le germe entre en contact avec la masse fondue de silicium, en procédant à une phase initiale de croissance à forte vitesse et à faible diamètre. La technique de « Dash necking » peut ainsi être appliquée aux méthodes de tirage Cz et Fz, moyennant des variations importantes des paramètres utilisés. Dans le cadre de la mise en œuvre de ces méthodes, de manière préférentielle, les oxydes de surface des germes sont enlevés pour éviter une mauvaise épitaxie (micromacles et dislocations traversantes (« threading dislocations ») [Dash] en périphérie des germes.
De toute évidence, de telles conditions de « Dash necking » ne peuvent toutefois pas être mises en œuvre dans le cadre de la fabrication d’un lingot par reprises sur germes, notamment pour un procédé « mono-like », ni en termes de vitesse de croissance, ni en termes de dimension de lingot.
Par ailleurs, la technique de « Dash necking » s’avère également inadaptée dans les cas où l’on souhaite optimiser la productivité des lingots de silicium, éviter une réduction du diamètre du lingot tiré, mettre en œuvre des germes de grande dimension et accroître les dimensions du lingot de silicium.
A la connaissance des inventeurs, les seules techniques, proposées jusqu’à ce jour pour permettre une croissance sans dislocation, et n’employant pas la méthode de « Dash necking », reposent sur la formation d’un renflement (ou « buldge » en terminologie anglo-saxonne) pour le tirage [Aubert] ou encore sur l’immobilisation des dislocations par dopage du germe et/ou du lingot (dopage toutefois excessif pour la plupart des applications) [Taishi1][Taishi2].
La présente invention vise à proposer une nouvelle méthode pour réduire la présence et la multiplication des dislocations générées lors de la croissance d’un lingot de silicium par solidification dirigée à partir d’un ou plusieurs germes de silicium.
En particulier, l’invention vise à développer un procédé de préparation d’un lingot de silicium d’excellente qualité structurale, en particulier avec un taux réduit en dislocations, notamment en haut du lingot solidifié, sans pour autant requérir la technique de « Dash necking ».
Comme illustré dans les exemples qui suivent, les inventeurs ont montré, de manière surprenante, qu’il est possible d’accéder à un lingot de silicium de meilleure qualité, en particulier présentant un nombre de défauts cristallins et de dislocations réduit, en mettant en œuvre, pour la croissance du silicium par solidification dirigée, un ou plusieurs germes dont la surface, destinée à mise au contact du silicium en fusion, est préalablement oxydée.
Ainsi, l’invention concerne, selon un de ses aspects, un procédé de fabrication d’un lingot de silicium par solidification dirigée à partir de silicium en fusion, dans lequel la croissance du lingot de silicium est initiée par mise en contact du silicium en fusion avec au moins un germe de silicium, caractérisé en ce qu ’ au moins la surface dudit germe mise au contact du silicium en fusion est oxydée.
En particulier, ledit germe de silicium est oxydé sur la totalité de sa surface.
Le procédé de l’invention peut comprendre plus particulièrement les étapes suivantes :
(i) disposer d’au moins un germe de silicium présentant, au niveau d’au moins sa surface dédiée à être mise en contact avec le silicium en fusion, en particulier au niveau de la totalité de sa surface, une couche comportant, voire étant constituée par, un oxyde de silicium, ladite couche étant en particulier d’épaisseur strictement supérieure à 4 nm, notamment supérieure ou égale à 10 nm ;
(ii) procéder à la solidification dirigée de silicium par mise en contact d’au moins ledit germe oxydé en surface avec du silicium en fusion.
On désigne dans la suite du texte par « germe oxydé en surface » ou plus simplement « germe oxydé », un germe de silicium dont au moins une partie de sa surface destinée à être mise au contact du silicium en fusion lors de la croissance du lingot de silicium par solidification dirigée, est oxydée, en particulier un germe de silicium présentant au niveau d’au moins sa surface destinée à être mise au contact du silicium en fusion, une couche, dite « couche d’oxyde » comportant, voire étant constituée par, un oxyde de silicium. En particulier, la couche d’oxyde peut être une couche comportant, voire formée par, du SiO 2 .
De préférence, l’au moins un pore est agencé selon un réseau régulier complémentaire du réseau régulier selon lequel les motifs sont agencés et/ou du réseau régulier selon lequel le volume interstitiel est agencé et/ou du réseau régulier selon lequel la structure de soutien est agencée.
régulier peut être symétrique ou peut présenter une géométrie présentant une symétrie ou peut s’étendre dans le matériau architecturé de manière symétrique.
Le matériau peut comprendre au moins une liaison agencée pour que la cavité d’un motif considéré communique avec la cavité d’un motif contigu et/ou situé en vis-à-vis dudit motif considéré.
De préférence, le matériau comprend une pluralité de liaisons par lesquelles chacune des cavités d’une pluralité de motifs communique avec les cavités de plusieurs autres motifs contigus et/ou situés en vis-à-vis du motif.
De préférence, pour une cavité considérée, la cavité est reliée à chacune des cavités de chacun des motifs contigus et/ou situés en vis-à-vis du motif comprenant la cavité considérée.
De préférence, l’au moins une liaison est : - au moins un conduit formé par, ou correspondant à, au moins une partie de la structure de soutien et reliant, entre eux, deux motifs contigus et/ou en vis à vis l’un de l’autre, et/ou - une ouverture située ou comprise dans la zone de jonction reliant les deux motif contigus et/ou en vis-à-vis et par laquelle communiquent les deux cavités des deux motif contigus et/ou situé en vis à vis.
Le motif contigu et/ou situé en vis-à-vis dudit motif considéré peut être l’au moins un motif présentant une structure tridimensionnelle creuse et comprenant l’au moins un orifice.
De préférence, la cavité du motif considéré communique directement, via l’au moins une liaison, ou indirectement, via un ensemble de cavités contiguës et/ou situé en vis-à-vis étant reliées deux à deux par une liaison, avec l’au moins motif.
Le matériau architecturé peut être un matériau architecturé poreux, de préférence sans matrice, dans lequel les motifs, ou les motifs et la structure de soutien, comprennent, ou sont constitués de, un ou plusieurs éléments métalliques ou un ou plusieurs polymères.
Il peut être entendu par « élément » un élément chimique.
Un élément métallique peut être du fer, de l’aluminium, du titane, du cobalt, du manganèse, du chrome ou du nickel. Plusieurs éléments métalliques peuvent former un alliage. L’alliage peut comprendre des éléments non métalliques. De préférence, le ou les éléments métalliques sont soudables. Le matériau architecturé poreux peut être un alliage d’aluminium, un alliage base titane ou un alliage base nickel. De préférence, le matériau architecturé poreux comprend ou est composé d’un alliage dit léger.
Un polymère peut être du polyéthylène, du polyester, du polypropylène, du polyuréthane, du poly(chlorure de vinyle) (PVC), du polyamide et/ou du polystyrène. De préférence encore, le polymère peut être du Polytéréphtalate d'éthylène (PET). De préférence, le polymère peut être du polyéthylène haut module (HMWPE) ou très haut module (UHMWPE).
Le matériau architecturé peut être un matériau architecturé composite poreux ou non poreux dans lequel les motifs, ou les motifs et la structure de soutien, comprennent, ou sont constitués de, un ou plusieurs éléments métalliques et dans lequel la matrice comprend, ou est constituée de, un ou plusieurs éléments métalliques ou un ou plusieurs polymères.
Le matériau architecturé peut être une mousse métallique ou une mousse métallique composite.
Le matériau architecturé peut être une mousse métallique semi-fermée.
Selon l’invention, il est également proposé une utilisation du matériau pour ses propriétés de transferts et/ou de dissipation thermiques.
On ne sort bien entendu pas du cadre de l’invention si c’est le bord de la portion d’assemblage de la plateforme qui présente une forme de « U », et la portion d’assemblage du becquet qui présente la forme complémentaire. On ne sort pas non plus du cadre de l’invention si le « U » n’est pas droit, c’est-à-dire si les branches du « U » ne forment pas un angle droit avec la base du « U ».
Selon un troisième mode de réalisation de l’invention illustré sur la , le bord de la portion d’assemblage du becquet 313m, 313v présente une forme de « Z » droit qui s’emboîte dans la portion d’assemblage 312m, 312v correspondante de la plateforme 312 de l’aube, qui présente une géométrie complémentaire au « Z » droit.
On ne sort bien entendu pas du cadre de l’invention si c’est le bord de la portion d’assemblage de la plateforme qui présente une forme de « Z », et la portion d’assemblage du becquet qui présente la forme complémentaire. On ne sort pas non plus du cadre de l’invention si le « Z » n’est pas droit, c’est-à-dire si le trait intermédiaire du « Z » ne forme pas un angle droit avec les traits supérieur et inférieur du « Z ».
Dans chacun des modes de réalisation décrits ci-dessus, l’assemblage de la portion d’assemblage du becquet 113m, 113v, 213m, 213v, 313m, 313v et de la portion d’assemblage 112m, 112v, 212m, 212v, 312m, 312v correspondante de la plateforme 112, 212, 312 peut être réalisé par brasage. La réalisation d’une couche de brasure permet de lier solidement le becquet 113m, 113v, 213m, 213v, 313m, 313v à la plateforme 112, 212, 312 de l’aube, sans avoir besoin d’altérer le becquet 113m, 113v, 213m, 213v, 313m, 313v ou la plateforme 112, 212, 312.
En cas de dommage ou de défaut sur l’aube mobile, on peut réparer l’aube mobile selon le procédé de réparation de l’invention, décrit en relation avec la .
Selon une première étape E10, on démonte l’intégralité du ou des becquets endommagés. Puis, selon une deuxième étape E20, on remonte un nouveau becquet, ou un ancien becquet réparé, sur l’aube.
Si l’assemblage du ou des becquets 113m, 113v sur la plateforme 112 est réalisé par une ou plusieurs goupilles 10, on démonte le becquet 113m, 113v complet en retirant la ou les goupilles 10. Le démontage de la ou les goupilles 10 peut être réalisé facilement par pression, par exemple à l’aide d’un marteau. Puis, on monte un autre becquet sur la portion d’assemblage 112m, 112v de la plateforme 112 d’aube 110 en replaçant la goupille 10. La géométrie et les dimensions de la portion d’assemblage du nouveau becquet sont de préférence sensiblement identiques à la géométrie et aux dimensions initiales du becquet retiré.
Si l’assemblage du ou des becquets 213m, 213v, 313m, 313v sur la plateforme 212, 312 est réalisé par brasage, on peut faire chauffer la jonction entre la portion d’assemblage du becquet et la portion d’assemblage de la plateforme de sorte à faire fondre la couche de brasure. Lorsque le becquet est séparé du reste de l’aube, on nettoie les restes de brasure sur la portion d’assemblage de la plateforme. On peut également séparer le becquet du reste de l’aube par usinage. On peut procéder ensuite au brasage d’un autre becquet sur la portion d’assemblage de la plateforme d’aube. La géométrie et les dimensions de la portion d’assemblage du nouveau becquet sont de préférence sensiblement identiques à la géométrie et aux dimensions initiales du becquet retiré.
Après l’assemblage d’un becquet 113m, 113v, 213m, 213v, 313m, 313v sur une portion d’assemblage 112m, 112v, 212m, 212v, 312m, 312v de la plateforme 112, 212, 312 de l’aube, un ajustage peut être réalisé pour s’assurer de la régularité de l’écoulement du ou des gaz côté veine, ou sur les jeux avec les becquets des aubes adjacentes.
Le procédé de montage d’un becquet sur la plateforme de l’aube et le procédé de réparation d’une aube dont au moins l’un des becquets est endommagé sont par conséquent très faciles à mettre en œuvre, avec une grande répétabilité.
PROCEDE DE PILOTAGE D’UN ENSEMBLE THERMIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE Le contexte technique de la présente invention est celui des moteurs thermiques de véhicule automobile. En particulier, l’invention a trait à un procédé de pilotage d’un ensemble thermique de véhicule automobile, ainsi qu’une unité de commande et un véhicule automobile.
Dans le contexte de l’invention, un ensemble thermique comporte un bloc moteur formé par exemple d’un moteur à explosion et, éventuellement d’un turbocompresseur et d’un catalyseur relié fluidiquement au bloc moteur par l’intermédiaire d’une ligne d’échappement des gaz d’échappement issus du bloc moteur. Bien évidemment, le bloc moteur permet de produire une énergie mécanique utilisée pour faire avancer le véhicule automobile, en brulant un carburant stocké dans un réservoir du véhicule automobile. Lors de cette combustion, les gaz d’échappement sont refroidis et évacués via la ligne d’échappement.
Afin de satisfaire aux exigences environnementales, le catalyseur placé sur la ligne d’échappement en aval du bloc moteur, relativement à la propagation des gaz d’échappement, permet de limiter l’émission de gaz polluants. A cet effet, le catalyseur est le lieu de réactions chimiques.
Afin de mieux piloter de tels catalyseurs et d’optimiser leurs performances, on connait notamment des ensembles thermiques comportant une première sonde à oxygène – dite sonde amont – configurée pour mesurer une quantité d’oxygène présent dans les gaz d’échappement provenant du bloc moteur et en direction du catalyseur, et une deuxième sonde à oxygène – dite sonde aval – configurée pour mesurer la quantité d’oxygène présent dans les gaz d’échappement extraits du catalyseur.
De tels ensembles thermiques sont déjà pilotés par des procédés de pilotage comportant
- une première boucle de régulation d’une richesse en oxygène mesurée en amont du catalyseur via la première sonde à oxygène, la première boucle de régulation étant configurée pour piloter l’ensemble thermique en amont du catalyseur de sorte à réguler la richesse en oxygène du gaz d’échappement entrant dans le catalyseur par rapport à une première consigne en richesse prédéterminée ;
De manière avantageuse, selon un mode de réalisation, les particules métalliques sont des particules fibreuses de forme allongée où chaque particule fibreuse présente une longueur et des dimensions transversales telle que sa section est incluse dans un cercle de diamètre plus petit que la longueur. Notamment, le ratio entre ledit diamètre et ladite longueur peut varier entre 0,002 et 0,04.
Ce type de morphologie pour les particules métalliques permet d’améliorer la percolation électrique au sein du détecteur capacitif 10 par rapport à d’autres morphologies telles que des sphères et favorise naturellement l’établissement d’un contact électrique entre les particules métalliques, facilitant de proche en proche l’établissement d’un chemin conducteur électrique au sein même du corps du détecteur capacitif 10 et améliorant l’aptitude à la détection capacitive. Le seuil de percolation est d’ailleurs bien plus bas que dans les solutions existantes présentées en début de ce document.
Chaque particule fibreuse est donc sensiblement de type filamentaire, notamment sensiblement rectiligne même si cela pourrait être une forme de serpentin ou curviligne.
Au prix de nombreux essais réalisés par la Demanderesse, qui a su faire des essais dans lesquels la longueur moyenne des particules fibreuses variaient de 0,3 mm à 12 mm, il a pu être constaté que la meilleure aptitude à la détection capacitive était obtenue pour un longueur de chaque particule fibreuse comprise entre 0,7 mm et 1 mm. Il a également pu être montré par ces essais que pour une longueur inférieure à 0,7 mm, la fabrication du détecteur capacitif 10 générait des amalgames et des distributions aléatoires des particules fibreuses et que celles-ci se dispersaient mal et étaient malheureusement sujettes à la sédimentation.
Ces essais ont aussi permis de mettre en avant que les meilleurs résultats en terme d’aptitude à la détection capacitive sans détérioration des capacités mécaniques étaient obtenus lorsque le diamètre du cercle dans lequel la section des particules fibreuses est incluse était compris entre 8 µm et 12 µm.
De manière avantageuse en terme de simplicité et de coût tout en donnant d’excellents résultats pour les objectifs recherchés, les particules métalliques sont de préférence formées dans un alliage d’aluminium ou en un acier inoxydable. Il est à noter toutefois que tout autre matériau métallique qui resterait conducteur dans le temps peut être envisagé, comme par exemple le cuivre, le nickel ou l’argent.
Dans tout ce qui précède, les particules métalliques réparties dans la matrice polymérique sont très efficaces pour transmettre les charges électrostatiques de la personne touchant le détecteur capacitif 10, typiquement le grimpeur si le détecteur capacitif 10 est une prise d’escalade, au circuit d’acquisition.
La fabrication d’un tel détecteur capacitif 10 peut être obtenue par le procédé décrit sur la .
Une première étape de préparation E1 est mise en œuvre dans laquelle une résine polymérique est préparée. De préférence, cette résine polymérique, de type polyester ou polyuréthane par exemple, est préparée dans un réceptacle adapté. A titre d’exemple, la résine polyuréthane s’obtient par association d’un isocyanate et d’un alcool. La quantité de résine polymérique représentera préférentiellement entre 46% et 70% en poids de la matrice polymérique à obtenir.
Puis, une étape d’incorporation E2 est mise en œuvre, dans laquelle les particules métalliques, typiquement les particules fibreuses précédemment décrites, et une quantité de silice sont incorporées dans la résine polymérique issue de l’étape de préparation E1. La quantité de silice est par exemple comprise entre 10% et 40% du poids de la matrice polymérique à obtenir. Les particules métalliques représentent quant à elles préférentiellement entre 6% et 10% du poids de la matrice polymérique à obtenir.
Puis, une étape d’agitation E3 est mise en œuvre, dans laquelle le mélange intégrant la résine polymérique, la silice et les particules métalliques est agité jusqu’à ce que les particules métalliques soient réparties sensiblement équitablement dans le mélange. Cette étape E3 peut être réalisée au moyen d’un mélangeur électrique par exemple.
Puis une étape de moulage E4 est réalisée, dans laquelle le mélange ayant préalablement subi l’étape E3 est coulé dans un moule idoine puis séché, par exemple au moyen de l’effet thermodurcissable de la résine polymérique. L’étape E4 est configurée de sorte à former le détecteur capacitif 10 et pour cela la conception du moule est adaptée au besoin de la forme et des dimensions du détecteur capacitif 10 à obtenir. Le moule, formé en une ou en plusieurs parties, peut être formé en tout ou partie dans une matière silicone par exemple, typiquement préalablement revêtu de gel-coat.
L’étape de préparation E1 et l’étape d’incorporation E2 sont mises en œuvre d’une manière assurant qu’à l’issue de l’étape de moulage E4, les particules métalliques représentent préférentiellement moins de 10% du poids du résultat de l’étape de moulage E4 et préférentiellement au moins 6% en poids.