INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le déclenchement de la fracture (« splitting » en langue anglaise) de la zone plane d’implantation est principalement dû à la maturation de défauts de type microfissure (« microcracks » en langue anglaise). La maturation des défauts de type microfissure est liée aux espèces implantées (classiquement des espèces gazeuses ionisées) subissant un traitement thermique (par exemple à 500°C pendant plusieurs dizaines de minutes), en présence d’un effet raidisseur. Les inventeurs ont constaté que la présence des cavités dans les zones libres, adjacentes aux zones de collage, limitait le développement des microfissures au niveau des régions de collage.
Par ailleurs, lorsque les cavités s’étendent à la surface proximale du premier substrat, en-deçà de la zone plane d’implantation, les zones libres ne sont pas soumises à un effet raidisseur, et peuvent donc se déformer à l’intérieur de la ou des cavités leur faisant face lors de la maturation de défauts de type cloque (« blister » en langue anglaise). La maturation de défauts de type cloque est en effet liée aux espèces implantées (classiquement des espèces gazeuses ionisées) subissant un traitement thermique (par exemple à 500°C pendant plusieurs dizaines de minutes), en absence d’un effet raidisseur. La croissance des défauts de type cloque est bornée par le phénomène d’exfoliation correspondant à leur décapsulation. La présence de cavités autorise une expansion verticale des défauts de type cloque.
La zone plane d’implantation résiste ainsi à une énergie thermique apportée par le traitement thermique appliqué aux premier et second substrats collés, c'est-à-dire que la zone plane d’implantation n’est pas fracturée par le traitement thermique, mais est suffisamment fragilisée (par la présence de microfissures et le cas échéant de cloques) pour être fracturée ultérieurement par une sollicitation mécanique pour démonter les premier et second substrats, par exemple à l’aide de l’insertion d’une lame entre les premier et second substrats ou par pelage.
Selon une caractéristique de l’invention, l’ensemble de cavités est agencé à la surface proximale du premier substrat et/ou à la surface du second substrat de sorte que chaque couple de cavités adjacentes est espacé d’une distance comprise entre : - un premier seuil, au-delà duquel un collage direct entre les premier et second substrats est autorisé ; - un second seuil, strictement supérieur au premier seuil, en-deçà duquel une initiation thermique de la fracture de la zone plane d’implantation est interdite après le traitement thermique appliqué aux premier et second substrats collés.
Ainsi, un avantage procuré est d’obtenir : (i) des zones de collage présentant une superficie suffisante pour autoriser un collage direct entre les premier et second substrats ; (ii) des zones libres, agencées entre les zones de collage pour interdire une initiation thermique de la fracture de la zone plane d’implantation fragilisée après le traitement thermique appliqué aux premier et second substrats collés.
Selon une caractéristique de l’invention, les premier et second substrats sont destinés à présenter une surface de collage ; et l’ensemble de cavités est agencé à la surface proximale du premier substrat et/ou à la surface du second substrat de manière à occuper entre 50% et 85% de la surface de collage, de préférence entre 60% et 80% de la surface de collage.
Selon une caractéristique de l’invention : - l’ensemble de cavités est agencé à la surface proximale du premier substrat de manière à s’étendre en-deçà de la zone plane d’implantation ; - l’ensemble de cavités est agencé à la surface proximale du premier substrat de sorte que chaque cavité présente au moins une dimension, dans le plan de la surface proximale du premier substrat, inférieure ou égale au double d’un rayon moyen d’exfoliation prédéterminé, de préférence inférieure ou égale au double d’un rayon minimum d’exfoliation prédéterminé.
En fait il peut être prévu par exemple des moyens de vidange de l’eau contenue dans les moyens de lancement 8 après le lancement d’une arme, dans l’outre correspondante.
De même l’outre peut elle-même comporter des moyens de vidange comprenant par exemple des moyens de vidange dans le circuit d’eau du navire.
L’outre peut par exemple être réalisée en polypropylène ou en polyester et comporter des fibres de renfort.
Bien entendu de nombreux modes de réalisation peuvent être envisagés.
De même l’outre peut également être rangée d’une manière différente comme par exemple être pliée pour être stockée à proximité des modules ou autre.
Elle peut alors être étalée dans un module en cas de besoin.
Unité de propulsion vélique, et navire comportant une telle unité Domaine de l’invention La présente invention concerne d’une façon générale la propulsion vélique des navires, notamment l’assistance à la propulsion pour les navires marchands.
Etat de la technique On connaît notamment par les documents WO2018087649A1 et WO2020115717A1 une unité de propulsion vélique qui comprend une aile double montée sur une structure commandée angulairement autour d’un axe généralement vertical en fonction des conditions, l’aile double comprenant un volet avant et un volet arrière, un mât avant et un mât arrière reliés par un élément formant bôme et par un élément formant corne, le volet avant étant traversé par le mât avant en pouvant tourner autour d’un axe défini par le ce dernier, et le volet arrière étant traversé par le mât arrière en pouvant tourner autour d’un axe défini par ce dernier.
La structure est capable de tourner sur un axe de rotation confondu avec l’axe de rotation du mât avant.
On connaît également des unités de propulsion vélique à rotor (par exemple du type rotor Flettner ou rotor à succion), qui commencent à équiper des navires de marine marchande.
La présente invention vise à proposer une solution permettant, de façon simple, économique et fiable, de diminuer l’encombrement ou l’exposition d’une unité de propulsion vélique de type aile rigide ou d’un autre type.
On propose à cet effet un navire comprenant au moins une unité de propulsion vélique allongée dans une direction généralement verticale en position d’utilisation et comprenant un ou plusieurs éléments propulsifs et un mât, caractérisé en ce qu’il comprend en association avec au moins une unité de propulsion vélique un dispositif de basculement comprenant une embase solidaire d’une région proximale du mât et montée à rotation autour d’un axe principal généralement horizontal sur un élément support fixé sur un pont du navire, un dispositif de commande de basculement apte à provoquer une rotation de l’embase par rapport à l’élément support et comprenant au moins un premier actionneur apte à générer un effort linéaire dans une direction générale horizontale et un élément de renvoi reliant ledit actionneur à l’embase pour opérer sur l’embase un effort en une première région de l’embase située à distance dudit axe principal, et un dispositif de verrouillage de l’embase sur l’élément support comprenant au moins un deuxième actionneur apte à exercer, en une deuxième région de l’embase distante de la première région dans une direction transversale audit axe principal, un effort de retenue en direction verticale, ladite unité de propulsion vélique pouvant être déplacée grâce au(x) premier(s) actionneur(s) entre une position inactive où elle s’étend sensiblement parallèlement au pont du navire et une position active, érigée, le dispositif de verrouillage étant apte à contribuer au maintien de l’unité dans sa position active.
Le navire comprend optionnellement les caractéristiques additionnelles suivantes, prises individuellement ou en toutes combinaisons que l’homme du métier appréhendera comme étant techniquement compatibles :
* le ou chaque premier actionneur est orienté généralement horizontalement et est relié à ladite première région par une biellette respective articulée sur une partie mobile de l’actionneur et sur ladite première région de l’embase selon deux axes généralement parallèles à l’axe principal (A).
* le navire comprend deux premiers actionneurs et deux éléments de renvoi reliés à l’embase au niveau de deux premières régions généralement alignées selon une direction parallèle à l’axe principal.
* le montage à rotation de l’embase sur l’élément support comprend d’une part un arbre de rotation dont l’axe est confondu avec ledit axe principal, et d’autre part au moins une gorge en arc de cercle dont le centre est situé sur ledit axe principal, coopérant avec un doigt apte à se déplacer dans ladite gorge au cours de la rotation.
Le traitement par le plasma d’activation 3 peut être réalisé dans une chambre de réaction 20 d’un réacteur à gravure réactive (communément abrégé RIE, pour Reactive Ion Etching ), comprenant les réacteurs CCP et ICP détaillés ci-dessous.
Le traitement par le plasma d’activation 3 peut selon un premier exemple être réalisé dans une chambre de réaction 20 d’un réacteur 2 plasma à couplage capacitif, habituellement qualifié par son acronyme CCP du terme anglais Capacitively Coupled Plasma . Dans un réacteur plasma à couplage capacitif, la tension d’auto-polarisation n’est pas dissociable de la puissance RF P s-plasma fournie pour créer le plasma. Dans le cas d’un réacteur plasma de type CCP, la tension d’auto-polarisation est forcément non nulle. Les plasmas ainsi produits sont aptes à déposer une couche C x H y F z 11 lors de l’étape de dépôt, et effectuer le plasma d’activation 3.
Le traitement par le plasma d’activation 3 peut selon un deuxième exemple être réalisé dans une chambre de réaction 20 d’un réacteur 2 plasma à couplage inductif, habituellement qualifié par son acronyme ICP du terme anglais Inductively Coupled Plasma . Dans un réacteur plasma à couplage inductif, la tension d’auto-polarisation est générée par la puissance RF appliquée au niveau du porte–échantillon 21. Elle correspond donc à une tension de polarisation appliquée à la structure ou de façon équivalente au substrat V bias-substrat . La puissance RF appliquée au niveau de la source 25 du plasma réacteur détermine quant à elle la densité ionique du plasma. L’avantage d’un réacteur plasma de type ICP est donc de pouvoir dissocier le bombardement ionique sur le substrat de la densité du plasma. Un plasma à couplage inductif sera préféré, qui permet de contrôler indépendamment le V bias-substrat par rapport à la puissance RF P s-plasma de la source 25 du plasma pour un meilleur contrôle de la tension d’auto-polarisation, par dissociation de la tension appliquée au substrat et de la puissance RF du plasma P s- plasma.
Ainsi, le bombardement ionique sur la couche C x H y F z 11 et la gravure de la couche exposée 10 peuvent être encore mieux contrôlés et de préférence minimisés. Par conséquent, le collage subséquent sera amélioré. En outre, la qualité de l’interface entre la couche exposée 10 et la couche exposée 40 après assemblage de la structure 1 et du substrat 4 est améliorée.
En pratique, comme par exemple illustré par la , la chambre de réaction 20 comprend un plateau de réception 21 du substrat ou aussi porte-échantillon. Selon un exemple, la tension de polarisation V bias-substrat est appliquée au plateau 21. De préférence, la tension de polarisation V bias-substrat est appliquée uniquement au plateau 21. Selon cet exemple, le plateau 21 est conducteur électriquement et la tension de polarisation V bias-substrat est appliquée à ce plateau 21 par un dispositif de régulation de la tension 26 pour être transmise à la structure 1. Le dispositif de régulation de la tension 26 est par exemple configuré pour appliquer une puissance RF au niveau du porte échantillon.
Selon un exemple, la valeur absolue de la tension de polarisation |V bias-substrat | appliquée est sensiblement inférieure ou égale à 500 V. La valeur absolue de la tension de polarisation |V bias-substrat | appliquée peut être sensiblement supérieure ou égale à 50 V. On notera que cette tension de polarisation est bien plus faible que les tensions de polarisation habituellement utilisées pour réaliser des implantations par plasma dans un réacteur CCP. En outre, ce procédé est de préférence mis en œuvre dans un réacteur plasma de dépôt. Les réacteurs plasma de gravure ne sont pas configurés pour appliquer au substrat des tensions de polarisation aussi faibles.
La tension de polarisation V bias-substrat peut être appliquée pendant au moins 70% de la durée de formation du plasma, de préférence au moins 90%, et encore plus préférentiellement pendant toute la durée de formation du plasma. Selon un exemple, la tension de polarisation V bias-substrat est appliquée uniquement durant le traitement par le plasma d’activation 3. Selon un exemple, la tension de polarisation V bias-substrat est appliquée uniquement lors de la formation du plasma, durant le traitement par le plasma d’activation 3.
Un réacteur ICP est maintenant décrit à titre d’exemple en référence à la . De manière relativement classique, le réacteur 2 comprend une entrée 22 des gaz permettant d’injecter à l’intérieur de la chambre 20 les gaz destinés à former la chimie du plasma ainsi que les gaz destinés aux phases de purge. La source plasma 25 est selon un exemple un dispositif de couplage par induction 25, dont une bobine est illustrée en , et qui permet la formation du plasma. La source plasma 25 peut être radiofréquence (abrégé RF-ICP sur la ). Le réacteur 2 comprend également une valve 23 d’isolation de la chambre de réaction 20. Le réacteur 20 comprend également une pompe 24 configurée pour contrôler la pression à l’intérieur de la chambre de réaction 20 de façon synergique avec le débit des gaz injectés, et extraire les espèces présentes dans la chambre de réaction 20.
De manière avantageuse, ce réacteur 2 comprend un dispositif de polarisation 26 configuré pour permettre l’application de la tension de polarisation V bias-substrat au plateau 21, par exemple via un générateur de puissance radiofréquence. Cette tension peut in fine être appliquée à la structure 1, tout au moins à sa face tournée au regard du plateau 21, que cette face soit électriquement conductrice ou non. Ce dispositif de polarisation 26 est de préférence distinct de la source plasma 25. Ce dispositif de polarisation 26 peut comprendre un dispositif de contrôle 260 configuré pour appliquer une tension alternative sur le plateau 21.
Selon cet exemple, le dispositif de polarisation 26 et la source plasma 25 sont configurés de sorte à pouvoir régler la tension de polarisation V bias-substrat appliquée au plateau 21 indépendamment de la puissance RF P s-plasma de la source 25 du plasma. V bias-substrat et P s-plasma peuvent être indépendantes. V bias-substrat et P s-plasma peuvent être contrôlées de manière indépendante.
Selon un exemple alternatif, lors de la formation du plasma d’activation 3, aucune tension Vbias-substrat n’est appliquée au substrat.
Exemples particuliers de réalisation et énergie de collage associée.
La illustre l’énergie de collage 5 (en mJ.m -2 ) mesurée sur des assemblages. L’énergie de collage est mesurée en mesurant la quantité d’énergie nécessaire pour séparer les deux substrats formant l’assemblage. Ces assemblages sont des assemblages 6 de deux substrats par collage direct, l’un des substrats étant : 60 un substrat présentant une couche exposée activée par un plasma d’activation O 2 dans un réacteur CCP, sans dépôt préalable d’une couche carbonée, 61 un substrat présentant une couche exposée activée par un plasma d’activation O 2 dans un réacteur ICP, sans dépôt préalable d’une couche carbonée, 62 un substrat présentant une couche exposée activée par un dépôt d’une couche fluorée à partir de gaz CH 2 F 2 et CF 4 ou O 2 ou N 2 sur les parois du réacteur puis un plasma d’activation O 2 dans un réacteur CCP, 63 un substrat présentant une couche exposée activée par un dépôt d’une couche fluorée à partir de précurseur CH 2 F 2 et CF 4 sur les parois du réacteur puis un plasma d’activation N 2 dans un réacteur de gravure réactive (communément abrégé RIE pour Réactive-Ion-Etching), 64 un substrat présentant une couche exposée activée par un dépôt d’une couche C x H y F z sur la couche exposée puis un plasma d’activation O 2 dans un réacteur RIE, selon un exemple de réalisation du procédé, 65 un substrat présentant une couche exposée activée par un dépôt d’une couche C x H y F z sur la couche exposée puis un plasma d’activation N 2 dans un réacteur RIE, selon un exemple de réalisation du procédé, 66 un substrat présentant une couche exposée activée par un dépôt d’une couche C x H y F z sur les parois du réacteur puis un plasma d’activation O 2 dans un réacteur RIE, selon un exemple de réalisation du procédé.
Dans ces exemples, les paramètres expérimentaux sont tels que décrit précédemment.
Les assemblages obtenus avec le procédé d’activation selon les exemples de réalisations ci-dessous permettent d’obtenir une énergie de collage supérieure à celles obtenues par les solutions existantes. Le dépôt d’une couche C x H y F z préalablement à un traitement par un plasma d’activation permet d’augmenter l’activation de la couche exposée et donc l’énergie de collage de l’assemblage résultant. Pour les exemples 64 à 66, une ouverture de l’assemblage hors interface a même été observée lors des mesures d’énergie de collage, c’est-à-dire que les substrats sont séparés par cassure d’un des substrats en dehors de l’interface formée par leurs couches exposées. L’énergie de collage obtenue dans ces exemples est donc supérieure à l’énergie du matériau constitutif du substrat.
Au vu de la description qui précède, il apparaît clairement que l’invention propose un procédé améliorant le collage direct sur un substrat, et notamment permettant de limiter la gravure de la couche exposée.
Un matériau est ainsi obtenu à l’issue du procédé selon l’invention.
Un diffractogramme du matériau obtenu est alors réalisé, tel que cela est représenté à la (courbe B, matériau B).
Un cliché du matériau obtenu à l’issue du procédé selon l’invention, observé au microscope électronique à balayage, a été également réalisé, tel que cela est représenté à la (matériau B).
Il apparaît clairement que le matériau de formule Li 7 MnN 4 a été modifié.
Plus précisément, le matériau de formule Li 5,3 MnN 4 a en effet été obtenu. La présence du matériau de formule Li 5,3 MnN 4 a été confirmée grâce au paramètre de maille calculé à partir de ce diffractogramme, qui est 9,35 Å.
Une délithiation du matériau de formule Li 7 MnN 4 a ainsi été réalisée grâce au procédé selon l’invention.
Exemple 2 : utilisation du matériau obtenu à l’exemple 1 en demi-cellule
Le matériau actif obtenu à l’exemple 1 a été préparé sous forme d’électrode composite et testé avec une pièce de lithium métallique dans une pille bouton CR2032.
L’électrode composite a été préparée en mélangeant 70% en poids de matériau actif obtenu à l’exemple 1 avec 22 % en poids de noir d’acétylène et 8% en poids de polytétrafluoroéthylène (PTFE).
Le séparateur utilisé est un séparateur en microfibres de verre CAT No. 1823-070® commercialisé par Whatman.
L’électrolyte utilisé est 1 mol/L d’'hexafluorophosphate de lithium dissous dans un mélange de solvants carbonate avec un ratio volumique 1 : 1 : 1 du carbonate d'éthylène (EC), du carbonate de diéthyle (DEC) et du carbonate de diméthyle (DMC).
Puis, une demi-cellule a été assemblée. L’assemblage de la demi-cellule a été réalisé dans une boite à gant.
Test électrochimique Un cyclage galvanostatique a été réalisé à l’aide d’un VMP3 potentiostat de BioLogic à un régime de cyclage de C/20, tel que cela est représenté à la . La fenêtre de potentiel est entre 1,6V et 0,9V.
Dans la , le point au départ x = 0 correspond au matériau actif obtenu à l’issue de l’exemple 1. Le potentiel à ce point est E = 1,7 V.
Lorsque x augmente, le matériau se réduit électrochimiquement et le potentiel du matériau décroît. On sait que la forme initiale Li 7 MnN 4 est obtenue lorsque le potentiel est descendu jusqu’à E = 0,9 V. Il est alors observé sur la que x est environ égal à 1,7 lorsque E = 0,9 V. En d’autres termes, lorsque E = 0,9 V, environ 1,7 lithium ont été ré-intercalés électrochimiquement dans la demi-cellule. Par conséquent, lorsque x = 0, la formule peut être déterminée comme étant Li 5,3 MNn 4 .
Par conséquent, le matériau obtenu grâce au procédé selon l’invention est le matériau de formule Li 7-x MnN 4 (avec x = 1,7), un matériau qui a donc été délithié.
Selon un exemple, lors du traitement par le plasma d’activation, une tension de polarisation V bias-substrat est appliquée à la structure. Ainsi, le bombardement ionique sur la couche C x H y F z et la gravure de la couche exposée peuvent être encore mieux contrôlés et de préférence minimisés Selon un exemple, la tension de polarisation V bias-substrat est non nulle. Selon un exemple, la tension appliquée à la structure V bias-sub s trat est choisie de sorte que la valeur absolue de la tension d’auto-polarisation est comprise entre 100 V et 500 V.
Selon un exemple, la tension de polarisation V bias-substrat appliquée à la structure est pulsée. Cela permet une plus grande fenêtre de paramètres pour minimiser la gravure de la couche exposée tout en permettant son activation.
Selon un exemple, une tension de polarisation V bias-substrat est appliquée à la structure de façon indépendante à la puissance radiofréquence (RF) de la source du plasma P s-plasma .
Selon un exemple, le dépôt de la couche à base d’un matériau de formule chimique C x H y F z est un dépôt chimique à partir d’au moins un précurseur gazeux. De préférence, le dépôt est assisté par plasma.
Selon un exemple, l’au moins un précurseur gazeux comprend au moins les éléments carbone, et fluor, l’au moins un précurseur gazeux étant différent de CF 4 .
Selon un exemple, l’au moins un précurseur gazeux est de formule chimique C u H v F w , u, v et w étant des entiers positifs, au moins u et w étant non nuls, hors CF 4 . Selon un exemple u, v et w sont des entiers positifs non-nuls. Par exemple l’au moins un précurseur gazeux est choisi parmi les composés de formule CH 2 F 2 et CHF 3 et CH 3 F et C u F w hors CF 4 , par exemple C 4 F 8 , C 4 F 6 . En effet, un plasma de CF 4 ne permet pas de déposer une couche fluorée, contrairement à un plasma comprenant d’autres précurseurs C u F w tels que le C 4 F 8 , C 4 F 6 . Un plasma de CF 4 seul induit la gravure de la couche exposée.
Selon un exemple, lors du dépôt de la couche à base d’un matériau de formule chimique C x H y F z , la couche exposée n’est pas gravée.
Selon un exemple le plasma d’activation est à base d’azote et/ou d’oxygène.
Selon un exemple, le traitement par le plasma d’activation comprend une injection d’au moins un gaz dans une chambre de réaction d’un réacteur plasma et une formation du plasma d’activation à partir dudit gaz dans la chambre de réaction Selon un exemple, l’au moins un gaz comprend du dioxygène, du diazote, de l’hélium, de l’argon ou leur mélange.
Selon un exemple, le plasma d’activation est exempt d’espèce halogénée et en particulier de fluor. Le plasma d’activation peut ne pas comprendre d’injection d’un gaz comprenant d’élément halogène et en particulier l’élément fluor dans la chambre de réaction. La gravure de la couche exposée est donc minimisée, voire évitée. Ainsi, ce procédé se différencie clairement des solutions connues consistant à effectuer un traitement par un plasma d’activation avec l’injection d’un gaz comprenant l’élément fluor.
Selon un exemple, le plasma d’activation est configuré pour ne pas déposer de couche sur la couche exposée et/ou les parois de la chambre de réaction.
Selon un exemple, la couche exposée est à base d’un semi-conducteur ou d’un métal ou d’un métalloïde. Par exemple la couche exposée est à base ou faite d’un oxyde métallique, par exemple d’un oxyde de semi-conducteur, d’un nitrure métallique, par exemple d’un nitrure de semi-conducteur.
Selon un exemple, la couche exposée est à base de silicium. Par exemple la couche exposée est à base ou faite d’un oxyde de silicium, d’un nitrure de silicium ou de silicium.
Selon un exemple, après le traitement par le plasma d’activation, le procédé peut comprendre l’assemblage de la couche exposée de la structure avec une couche exposée d’un substrat distinct.