INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Produits généralement au cours du raffinage du pétrole brut, les alcènes sont des composés très utilisés dans l’industrie chimique, pour des applications nombreuses et variées, notamment comme matières premières pour la production de polymères, par exemple des plastiques ou des laques, mais également dans la synthèse d’alcools, de surfactants et de carburants.
Parmi les alcènes, l’éthylène est la molécule organique la plus produite et la plus utilisée au monde. A la base de l’industrie pétrochimique, son marché mondial représente plus de 130 milliards de dollars chaque année, avec une consommation excédant 150 millions de tonnes par an. Ces tonnages élevés s’expliquent du fait que l’éthylène est le monomère de base pour l’élaboration de plus de 75% des produits pétrochimiques. Il est principalement employé dans la synthèse de plastiques comme le polyéthylène (PET), ou dans la synthèse de surfactants chimiques tels que l’oxyde d’éthylène et l’éthylène glycol.
A l’heure actuelle, la production industrielle de l’éthylène repose à 99% sur le craquage du naphta (un intermédiaire entre l'essence et le kérosène, produit par distillation fractionnée du pétrole) ou d’hydrocarbures tels que l’éthane, usuellement chauffés entre 750 et 950°C. Les rendements en éthylène sont variables, environ 35% à partir du naphta et 80% à partir de l’éthane. Cependant, en plus d’être très énergivore, cette synthèse est polluante et dépend des ressources pétrolières. Ainsi, avec la limitation des énergies fossiles et l’enjeu climatique, il est devenu primordial de développer de nouveaux procédés de synthèse de l’éthylène à basse énergie et à bas coût à partir de ressources renouvelables.
Compte tenu de ces enjeux, de nombreux travaux de recherche ont été mis en œuvre afin de trouver une alternative au craquage de dérivés pétroliers pour la production d’éthylène.
L’une de ces technologies alternatives consiste en la déshydratation catalytique de l’éthanol en éthylène. Il peut par exemple s’agir de bioéthanol, ressource renouvelable produite à bas coût en l’absence de réactifs toxiques. La déshydratation de l’éthanol utilise des catalyseurs acides tels que des oxydes monofonctionnels, typiquement l’alumine γ-Al 2 O 3 , ou encore des « tamis moléculaires » telles que les structures zéolitiques comme le ZSM-5 (Zeolite Socony Mobil-5). Néanmoins, malgré l’utilisation de catalyseurs acides, la réaction de déshydratation de l’éthanol reste très endothermique et n’est déplacée vers l’éthylène qu’à haute température. Ainsi, la température et la pression de travail affectent sensiblement le rendement en éthylène. Par conséquent, ces technologies permettent généralement d’obtenir des rendements élevés en éthylène, mais les températures (typiquement de 300 à 550°C) et les pressions (généralement entre 0,3 et 4 MPa) employées demeurent importantes, et de ce fait énergivores et coûteuses. Et généralement, lorsque les températures de travail sont plus faibles, la formation d’une quantité non négligeable de sous-produit est observée, avec un pourcentage de conversion de l’éthanol limité et des pressions restant importantes. De plus, les catalyseurs acides typiquement employés pour abaisser la température de travail ont une durée de vie limitée car ils tendent à se désactiver par cokage (formation par craquage thermique d'un dépôt de coke sur les surfaces d'un système soumises à de hautes températures, ayant pour conséquence d'en réduire les performances), et les réactions de régénération à haute température aboutissent à des coûts élevés et à une perte d’efficacité catalytique non négligeable.
D’autres technologies, basées sur la production d’éthylène par photocatalyse ont par la suite été développées, le catalyseur utilisé étant notamment CuCl 2 . Ces méthodes sont intéressantes, car l’utilisation d’énergie lumineuse s’y substitue à l’emploi d’énergie thermique et de pression élevée. Toutefois, le catalyseur de type CuCl 2 devient très rapidement inactif, typiquement en moins d’une heure, et doit en conséquence être régulièrement régénéré, sous air.
Outre l’éthanol, les acides carboxyliques, notamment l’acide propanoïque (CH 3 CH 2 COOH) revêtent un intérêt certain, car ils peuvent être valorisés, en tant que ressources renouvelables au sein de biomasse, en carburants liquides et autres molécules d’intérêt pour le domaine de l’énergie. L’acide propanoïque est un acide gras volatil que l’on retrouve comme polluant dans les eaux usées domestiques. Il peut également être obtenu à partir de biomasse par fermentation du glycérol, ainsi que de fermentation d’eaux industrielles issues par exemple de l’extraction d’huile de colza ou de déchets dérivés de pomme de terre.
Des procédés de décarboxylation de l’acide propanoïque en alcanes par photocatalyse à l’aide de poudres de TiO 2 , éventuellement platinisées, ont été développés dans ce cadre. De l’éthylène peut également être formé à l’aide de ces procédés, mais uniquement à l’état de traces, à l’issue de réactions secondaires. Par ailleurs, le platine présent dans certains procédés est un métal noble de platine ce qui en fait un matériau cher à produire et donc peu compatible pour un développement à l’échelle industrielle.
La présente invention a pour but de fournir un procédé d’obtention d’alcènes, notamment d’éthylène, par une réaction de photocatalyse qui évite les inconvénients précités.
Ainsi, un but de l’invention est de fournir un procédé de production d’alcène(s), notamment de l’éthylène, s’affranchissant des ressources fossiles et ne nécessitant pas de chauffage conséquent (c’est-à-dire typiquement supérieur à 200°C), voire d’apport d’énergie thermique. Aucune des solutions actuellement proposées ne permet d’obtenir à la fois un bon rendement et/ou une bonne sélectivité en alcène(s), en particulier en éthylène, dans des conditions de température et de pression ambiantes, et notamment sur des volumes compatibles avec l’échelle industrielle de solution d’alcool ou d’acide pouvant être synthétisés à partir de biomasse.
Un autre but de l’invention est de fournir un procédé simple à mettre en œuvre, stable dans le temps (par exemple pendant au moins 50 heures) et peu coûteux. En effet, certaines approches de l’art antérieur proposent l’utilisation de photocatalyseurs onéreux à base de métaux nobles et/ou se désactivant rapidement sous irradiation et de ce fait nécessitant d’être régénéré, engendrant des coûts supplémentaires.
Un autre but de l’invention est de fournir un procédé permettant l’obtention d’alcènes, en particulier d’éthylène, avec une excellente sélectivité, et ce, notamment à température et pression ambiantes, sous simple irradiation UV/visible.
est une vue de dessus d’une partie d’une attache voilure supérieure illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une vue de face d’une première liaison principale supérieure d’une attache voilure supérieure illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une vue de dessus de la première liaison principale supérieure visible sur la ,
est une vue de face d’une première liaison principale inférieure d’une attache voilure inférieure illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une vue en perspective d’une liaison secondaire d’une attache voilure supérieure illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une vue de dessus de la liaison secondaire visible sur la ,
est une vue de face d’une deuxième liaison principale supérieure d’une attache voilure supérieure illustrant un mode de réalisation selon l’invention.
Selon un mode de réalisation visible sur la , un aéronef 10 comprend un fuselage 12, des première et deuxième ailes 14.1, 14.2 positionnées de part et d’autre du fuselage 12 ainsi que des ensembles de propulsion 16 reliés au fuselage 12 ou aux première et deuxième ailes 14.1, 14.2. Selon une configuration visible sur la , l’aéronef 10 comprend quatre ensembles de propulsion 16 reliés aux première et deuxième ailes 14.1, 14.2. A titre d’exemple, chaque ensemble propulseur 16 comprend un moteur à hélice. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ces configurations concernant le nombre d’ensembles de propulsion 16, leur emplacement ou le type de motorisation.
Selon un mode de réalisation visible sur la , le fuselage 12 comprend une pointe avant 12.1 dans laquelle est positionnée une cabine de pilotage, une pointe arrière 12.2 supportant un empennage 18 ainsi qu’au moins un tronçon 20 approximativement cylindrique positionné entre les pointes avant et arrière 12.1, 12.2. Le fuselage 12 comprend un axe longitudinal A12 qui s’étend entre les pointes avant et arrière 12.1, 12.2, chaque tronçon 20 étant sensiblement coaxial à l’axe longitudinal A12.
Pour la suite de la description, une direction longitudinale est parallèle à l’axe longitudinal A12. Un plan transversal est un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal. Un plan médian PM correspond à un plan vertical passant par l’axe longitudinal A12. Une longueur correspond à une dimension prise selon une direction parallèle à la direction longitudinale. Une hauteur correspond à une dimension prise selon une direction verticale lorsque l’aéronef est au sol.
Selon un mode de réalisation, chaque tronçon 20 comprend une structure primaire de fuselage ainsi qu’une enveloppe aérodynamique de fuselage rapportée sur la structure primaire de fuselage. Cette dernière comprend des cadres 22 agencés dans des plans transversaux ainsi que des lisses reliant les cadres 22, approximativement parallèles à la direction longitudinale.
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 2 à 4, le fuselage 12 comprend également un plancher 24 horizontal, relié à la structure primaire de fuselage et plus particulièrement aux cadres 22, divisant l’intérieur du fuselage en une zone supérieure située au-dessus du plancher 24 et une zone inférieure située au-dessous du plancher 24.
Selon une configuration, l’empennage 18 est un empennage en T. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette configuration pour l’empennage 18.
Selon un mode de réalisation, chaque aile 14.1, 14.2 comprend une structure primaire d’aile 26 ainsi qu’une enveloppe aérodynamique rapportée sur la structure primaire d’aile 26. Chaque aile 14.1, 14.2 comprend une première extrémité 28.1 reliée au fuselage 12 et une deuxième extrémité 28.2 opposée à la première extrémité 28.1 ainsi que des surfaces supérieure et inférieure reliant un bord d’attaque et un bord de fuite.
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 2, 4 et 5, la structure primaire d’aile 26 comprend des longerons 30.1 à 30.4 positionnés dans des plans verticaux et sécants avec la direction longitudinale ainsi que des nervures 32 reliant les longerons 30.1 à 30.4, positionnées dans des plans verticaux et sensiblement parallèles à la direction longitudinale. La nervure 32 la plus proche du fuselage 12 est appelée par la suite première nervure 32.
Selon une configuration, un longeron 30.1 à 30.4 positionné dans un plan longeron donné se présente sous la forme d’une plaque comportant un pourtour sensiblement identique (à l’épaisseur de l’enveloppe aérodynamique près) à la section de l’aile 14.1, 14.2 dans le plan longeron donné. En complément, une nervure 32 positionnée dans un plan nervure donné se présente sous la forme d’une plaque, ajourée ou non, comportant un pourtour sensiblement identique (à l’épaisseur de l’enveloppe aérodynamique près) à la section de l’aile dans le plan nervure donné.
Avantageusement, un vide ou un espace vide ou un espace d’air est disposé entre le dispositif de chauffage et le dispositif de mise en forme, Cet agencement est particulièrement avantageux pour réduire la porosité du composite thermoplastique mis en forme, les composés volatils, et pour améliorer les propriétés mécaniques et chimiques.
Le système selon l’invention peut comprendre d’autres dispositifs tels qu’un dispositif de cintrage, un dispositif de torsion, un dispositif de découpe, un dispositif de vide.
L’invention peut être sujette à de nombreuses variantes et applications autres que celles décrites ci-dessus. En particulier, sauf indication contraire, les différentes caractéristiques structurales et fonctionnelles de chacune des mises en œuvre décrites ci-dessus ne doivent pas être considérées comme combinées et/ou liées étroitement et/ou inextricablement les unes aux autres, mais au contraire comme de simples juxtapositions. De plus, les caractéristiques structurales et/ou fonctionnelles des divers modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent être le sujet en entier ou en partie d’une quelconque juxtaposition différente ou d’une quelconque combinaison différente.
Tableau 1 : Exemple pour une tige de composite thermoplastique obtenue par le procédé de mise en forme de l’invention et sans mise en forme et comprenant 60 % de fibres et au moins 20 % de composition thermoplastique avec une résine acrylique. Paramètre Mise en forme Sans mise en forme Diamètre externe – Section 1 13 mm 13 mm Diamètre externe – Section 2 12,6 mm 12,97 mm Forme tige tige Porosité 1 % 5 % Absorption d’eau à 50 °C après 168 h 0,15 % 0,36 % Résistance 1100 MPa 1000 MPa
Comme le montre le tableau 1, le composite thermoplastique mis en forme selon l’invention présente des propriétés chimiques et mécaniques améliorées, et en particulier une faible porosité.
Afin d’offrir des alternatives, les publications de demandes de brevets US 2020/0039892 A1 et US 2020/0039886 A1 ont proposé des procédés de revêtement comprenant chacun une étape de formation d’un revêtement d’accrochage sur une surface d’un substrat et une étape de formation d’un revêtement barrière sur le revêtement d’accrochage, dans lequel le revêtement d’accrochage comprend des grains colonnaires de silicium cristallin et est formé par dépôt chimique en phase vapeur d’un précurseur comprenant du silicium. Bien que ces procédés permettent d’obtenir des plus fines épaisseurs que la projection thermique, en particulier pour le revêtement d’accrochage, le revêtement d’accrochage obtenu ainsi est relativement lisse, ce qui limite l’adhésion du revêtement barrière.
La présente divulgation concerne un procédé de revêtement, comprenant une étape de formation d’un revêtement d’accrochage sur une surface d’un substrat, par dépôt chimique en phase vapeur d’un précurseur comprenant du silicium, le revêtement d’accrochage comprenant des grains colonnaires de silicium cristallin, et une étape de formation d’un revêtement barrière sur le revêtement d’accrochage. Afin d’obtenir un revêtement d’accrochage particulièrement fin, mais avec une bonne adhésion au revêtement barrière, l’étape de formation du revêtement d’accrochage peut s’effectuer avec une pression de dépôt comprise entre 1 et 5 kPa et une température de dépôt comprise entre 964 et 1135°C, pour obtenir une rugosité moyenne Ra du revêtement d’accrochage supérieure à 1 µm. Par ailleurs, le précurseur pour l’étape de formation du revêtement d’accrochage peut comprendre un précurseur peu réactif, en particulier le trichlorosilane et/ou le tétrachlorure de silicium.
Grâce à ces paramètres de dépôt, il est possible d’obtenir une microstructure particulière du revêtement d’accrochage, offrant une bonne adhésion du revêtement barrière même avec une épaisseur très fine. Ainsi, le revêtement d’accrochage peut présenter une épaisseur maximale inférieure à 20 µm, de préférence inférieure à 10 µm.
Afin de protéger le substrat d’un environnement particulièrement agressif, le revêtement barrière peut comprendre un silicate de terre rare, en particulier du disilicate d’ytterbium. Afin d’obtenir une bonne couverture du substrat, même dans des cavités difficilement accessibles, avec une faible épaisseur de ce revêtement barrière, l’étape de formation du revêtement barrière peut s’effectuer par dépôt par voie liquide, par exemple par enduction par trempage (en anglais : « dip coating ») et/ou par électrophorèse. Le revêtement barrière peut présenter une épaisseur maximale inférieure à 40 µm, de préférence inférieure à 30 µm.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition (A) est préparée selon le procédé suivant :
1) le polymère silylé est mélangé, dans un récipient adapté, avec l’éventuel promoteur d’adhésion et/ou retardateur de flamme et avec les éventuels additifs tels que plastifiant, solvant et stabilisant UV (ou antioxydant), de préférence à une température comprise entre 18°C et 28°C et sous vide, puis 2) la ou les éventuelles charges thermoconductrices sont dispersées dans le mélange précédent à la même pression, jusqu’à obtenir un mélange homogène, puis 3) l’agent de rhéologie est ajouté à la même pression et le milieu est homogénéisé.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition (B) est préparée selon le procédé suivant :
1) l’éventuel promoteur d’adhésion et/ou retardateur de flamme et les éventuels additifs tels que plastifiant, solvant et stabilisant UV (ou antioxydant) sont mélangés, de préférence à une température comprise entre 18°C et 28°C et sous vide, puis 2) la charge (C) et la ou les éventuelles charges thermoconductrices sont dispersées dans le mélange précédent à la même pression, jusqu’à obtenir un mélange homogène, puis 3) l’éventuel catalyseur de réticulation est ajouté à la même pression et le milieu est homogénéisé.
De préférence, la température lors de la préparation de la composition (B) est inférieure ou égale à 50°C, plus préférentiellement inférieure ou égale à 45°C, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 40°C.
Un exemple de préparation des compositions (A) et (B) et de la composition bicomposante thermoconductrice selon l’invention est décrit à l’Exemple 3.
Les compositions (A) et (B) peuvent être conditionnées par exemple dans une bicartouche. La distribution de la composition bicomposante thermoconductrice se fait alors avantageusement à l’aide d’un pistolet pour bicartouche. Un mélange homogène des deux composants est obtenu en fixant à la bicartouche par exemple un mélangeur statique.
Autres objets de la présente invention La présente invention vise également l’utilisation de la composition bicomposante thermoconductrice selon l’invention comme adhésif et/ou mastic, de préférence comme adhésif.
De plus, la présente invention vise aussi l’utilisation de la composition bicomposante thermoconductrice selon l’invention comme adhésif dans le domaine de la construction des bâtiments, dans le domaine de la fabrication des moyens de transport, de préférence de l'industrie automobile, ferroviaire, et aérospatiale, et dans le domaine de la construction navale, plus particulièrement pour les assemblages destinés à la fabrication de batteries, notamment de batteries rechargeables pour voitures électriques ou voitures hybrides.
La présente invention concerne également l’utilisation de la composition bicomposante thermoconductrice selon l’invention pour améliorer la durée de vie d’une batterie, de préférence d’une batterie rechargeable.
Par ailleurs, l’invention concerne l’utilisation d’une charge (C) ayant une teneur en humidité comprise entre 0,05 % et 5 % en poids, par rapport au poids total de la charge (C), pour la réticulation sans ajout d’eau libre d’une composition bicomposante, la composition bicomposante comprenant une composition (A) comprenant un polymère silylé, et une composition (B) comprenant ladite charge (C).
Par « eau libre », on entend de l’eau ajoutée à la composition bicomposante autre que celle comprise de manière inhérente dans les ingrédients de ladite composition.
La charge (C), la composition (A), la composition (B) et le polymère silylé sont avantageusement tels que définis ci-avant, y inclus les modes de réalisation. En particulier, la charge (C) a une teneur en humidité de préférence comprise entre 0,1 % et 3 % en poids, plus préférentiellement entre 0,10 % et 2 %, par rapport au poids total de la charge (C).
Avantageusement, la composition bicomposante est une composition bicomposante thermoconductrice telle que décrite ci-avant.
Avantageusement, la charge (C) est utilisée pour la réticulation rapide d’une composition bicomposante, c’est-à-dire que l’utilisation de la charge (C) permet d’obtenir un temps ouvert pour ladite composition bicomposante inférieur à 30 minutes, préférentiellement inférieur ou égal à 15 minutes.
Le temps ouvert est tel que défini ci-avant.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ce mode de réalisation pour la deuxième liaison principale supérieure 44. Ainsi, comme pour la première liaison principale 42, la première partie 70 peut comprendre deux pièces assemblées, une première pièce reliée au cadre ainsi qu’une deuxième pièce comportant au moins une âme traversée par un orifice traversant et orientée selon la direction du longeron auquel est reliée la deuxième partie, le trou traversant étant prévu pour loger la première broche.
Pour faciliter l’insertion des broches 54, 80, 80’ des différentes liaisons principales supérieures 42, 44, pour chaque broche, au moins un des premier et deuxième orifices 48, 52, 72, 76, 78.1, 78.2 la logeant comprend deux bagues excentrées imbriquées l’une dans l’autre pour pouvoir aligner les premier et deuxième orifices.
Selon un agencement, dans le cas d’une aile épaisse, l’attache voilure supérieure 38 est positionnée la plus proche possible de la partie sommitale du fuselage 12.
L’attache voilure inférieure 40 comprend, pour au moins deux longerons 30.1 à 30.4, une liaison principale inférieure 82 positionnée dans le prolongement du longeron 30.1 à 30.4, au niveau ou à proximité du bord inférieur 34.2 de la première nervure 32, reliant ledit longeron 30.1 à 30.4 à un des cadres 22, ladite liaison principale inférieure 82 comportant au moins un axe de pivotement A82 sensiblement horizontal et parallèle à la direction longitudinale.
Pour optimiser la reprise des efforts, l’attache voilure inférieure 40 est positionnée approximativement au droit du plancher 24.
Selon un agencement, l’attache voilure inférieure 40 comprend une liaison principale inférieure 82 au droit de chaque longeron 30.1 à 30.4.
Selon un mode de réalisation, la liaison principale inférieure 40 comprend un unique axe de pivotement A82. En variante, la liaison principale inférieure 40 comprend deux axes de pivotement, notamment au niveau du longeron arrière 30.2.
Selon un mode de réalisation visible sur la , chaque liaison principale inférieure 82 comprend au moins une première partie 84, solidaire du cadre 22 de la structure primaire du fuselage, présentant un premier orifice traversant 86, au moins une deuxième partie 88 solidaire de la première nervure 32 et/ou d’un des longerons 30.1 à 30.4 présentant un deuxième orifice traversant 90 ainsi qu’une broche 92 logée dans les premier et deuxième orifices traversants 86, 90 pour relier les première et deuxième parties 84, 88.
Comme pour l’attache voilure supérieure 38, pour chaque broche 92, au moins un des orifices traversants 86, 90 la logeant comprend deux bagues excentrées imbriquées l’une dans l’autre pour pouvoir aligner les premier et deuxième orifices traversants et faciliter l’insertion de la broche 92.
Selon un mode de réalisation, l’attache voilure supérieure 38 comprend des liaisons secondaires 94 positionnées entre les longerons 30.1 à 30.4, chacune d’elles reliant le bord supérieur 34.1 de la première nervure 32 et l’un des cadres 22 de la structure primaire du fuselage 12.
Selon un agencement, les liaisons secondaires 94 sont positionnées entre les longerons avant et intermédiaires 30.1, 30.3, 30.4. Comme illustré sur la , l’attache voilure supérieure 38 comprend un premier groupe de liaisons secondaires 94 entre le longeron avant 30.1 et l’un des longerons intermédiaires 30.3 ainsi qu’un deuxième groupe de liaisons secondaires 94 entre les deux longerons intermédiaires 30.3, 30.4. A titre d’exemple, le premier groupe comprend cinq liaisons secondaires 94 et le deuxième groupe trois liaisons secondaires 94. Le nombre de liaisons secondaires du premier groupe est égal au nombre de cadres 22 présents entre les cadres 22 reliés respectivement aux longerons avant et intermédiaire 30.1, 30.3. Le nombre de liaisons secondaires du deuxième groupe est égal au nombre de cadres 22 présents entre les cadres 22 reliés aux longerons intermédiaires 30.3, 30.4.