INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Avantageusement, Q3=5, 6, 7,8, 9 ou 10, de préférence Q3=6, 7, 8 ou 9 et plus préférentiellement Q3=6 ou 9.
Dans un mode de réalisation, Q1=1.
UTILISATION DE FIBRES EN COMPOSITE VERRE-RESINE POUR LE RENFORCEMENT DU BETON La présente invention est relative à des fibres en composite verre-résine pour le renforcement du béton ainsi qu’à leurs procédés d’obtention.
Le béton est vraisemblablement le matériau de construction le plus utilisé à l’heure actuelle en raison de sa grande résistance à la compression, sa durabilité, sa longévité et sa résilience. Ses propriétés en font un matériau de choix notamment dans les domaines du bâtiment, de la voierie et des ouvrages d’art.
Le béton est principalement composé de granulats maintenus par un liant, le plus souvent du ciment Portland. Pour améliorer les propriétés du béton, il est connu d’utiliser les additifs tels que des particules ultrafines (fumée de silice par exemple), des superplastifiants également appelés réducteurs d’eau ou des fibres métalliques, synthétiques ou minérales.
Bien que très résistant à la compression, le béton présente une faible résistance à la traction, s’accompagnant souvent d’apparition de fissures. Pour lutter contre ce problème, il est connu d’utiliser des fibres de renforcement. En raison de leurs propriétés mécaniques, les fibres métalliques sont particulièrement intéressantes pour renforcer le béton. Elles sont ainsi très largement utilisées pour rendre le béton plus ductile et améliorer sa résistance à la fissuration.
Toutefois, les fibres mécaniques présentent l’inconvénient d’être sensibles à la corrosion, ce qui peut être préjudiciable pour la longévité de béton comprenant de telles fibres. Par ailleurs, elles présentent des densités souvent supérieures à 7,7 et ne sont par conséquent pas réparties de manière homogène dans le béton présentant une densité plus faible (les fibres métalliques ont tendance à couler sous l’effet de la gravité, voire même sous l’effet de vibrations lorsque le béton est vibré pour évacuer les bulles d’air ayant pu être entraînées lors du coulage).
Pour résoudre ce problème il a été proposé de remplacer les fibres métalliques par des fibres synthétiques. Cependant, la résistance mécanique (Module Elastique (d’Young), résistance à la traction par exemple) de ces fibres n’est pas aussi bonne que celle des fibres métalliques. Par ailleurs, leur température d’utilisation (entre 100°C et 160°C généralement) est bien inférieure à celle des fibres métalliques (entre 600°C et 900°C environ), ce qui peut limiter leur utilisation pour certaines applications.
Ainsi, il demeure intéressant de disposer de fibres qui soient à la fois résistantes à la corrosion, pour améliorer la durée de vie du béton, et qui présentent des propriétés mécaniques améliorées par rapport aux fibres non-métalliques actuelles, pour améliorer la résistance à la fissuration.
Poursuivant ses recherches, la Demanderesse a découvert de façon inattendue que l’utilisation de fibres particulières en composite verre-résine alcali-résistantes permet de résoudre le problème précité.
La Demanderesse a en outre constaté de nombreux avantages procurés par les fibres selon l’invention. Leur mise en œuvre est très facile comparée aux fibres pour béton de l’art antérieur, en particulier lors de la phase de mélangeage des différents composants du béton (facilement dispersibles), mais également lors de la phase de séchage du béton : en raison de leur densité proche de celle du béton, les fibres restent réparties de manière homogène dans le béton (elles n’ont pas tendance à couler comme les fibres métalliques plus denses que le béton, ni à remonter comme les fibres synthétiques moins denses que le béton). Les fibres de l’invention présentent également une température d’usage maximale bien plus élevée que les fibres synthétiques utilisées actuellement. Par ailleurs, la couleur blanche des fibres selon l’invention permet leur utilisation dans des bétons clairs sans impacter l’esthétisme de ces bétons. Également, de manière plus générale, en raison de leur densité et de leur capacité de renforcement, l’utilisation des fibres selon l’invention permet de réduire fortement les émissions globales de CO 2 par rapport à l’utilisation d’autres fibres de l’art antérieur, à niveau de renforcement constant. Enfin, l’utilisation de filaments de verre alcali-résistants permet de résister au milieu alcalin du béton et ainsi prolonger l’efficacité de renforcement des fibres dans le temps.
Ainsi, l’invention a pour objet un procédé de fabrication de monobrins en composite verre-résine comportant des filaments de verre alcali-résistant comprenant de 5% à 30% en masse de ZrO 2 noyés dans une résine réticulée, comprenant les étapes successives suivantes : - réaliser un arrangement rectiligne de filaments de verre alcali-résistant comprenant de 5% à 30% en masse de ZrO 2 et entraîner cet arrangement dans une direction d’avancement, - dans une chambre à vide, dégazer l’arrangement de filaments de verre par l’action du vide, - en sortie de la chambre à vide, après dégazage, traverser une chambre d’imprégnation sous vide de manière à imprégner ledit arrangement de filaments de verre par une composition de résine photoréticulable, à l’état liquide, dite « résine d’imprégnation », pour obtenir un imprégné contenant les filaments de verre et la composition de résine, - faire passer ledit imprégné au travers d’une filière de calibrage ayant une section de surface et de forme prédéfinies, pour lui imposer une forme de monobrin, - en aval de la filière, dans une chambre d’irradiation UV, polymériser la composition de résine sous l’action des UV, la chambre d’irradiation comportant un tube transparent aux UV, dit tube d’irradiation, à travers lequel circule le monobrin en cours de formation, parcouru par un courant de gaz inerte, la vitesse (notée V ir ) de passage du monobrin dans la chambre d’irradiation étant supérieure à 50 m/min, la durée d’irradiation (notée D ir ) du monobrin dans la chambre d’irradiation étant égale ou supérieure à 1,5 s, - découper le monobrin à une longueur comprise dans un domaine allant de 5 à 85 mm.
L’invention a également pour objet un monobrin susceptible d’être obtenu par un procédé selon l’invention, un ballotin comprenant une pluralité de monobrins selon l’invention.
Elle a également pour objet l’utilisation de monobrins selon l’invention ou d’un ballotin selon l’invention, pour renforcer du béton et/ou réduire le poids du béton et/ou réduire ou empêcher la fissuration du béton, ainsi qu’un béton comprenant une pluralité de monobrins selon l’invention, le taux volumique des monobrins dans le béton étant préférentiellement compris dans un domaine allant de 0,1% à 6%.
Le taux du copolymère est avantageusement compris dans un domaine allant de 20 à 45 pce, de préférence de 31 à 45 pce. Il est entendu que le copolymère peut être constitué par un mélange de copolymères qui se différencient par leur microstructure ou par leur macrostructure. Par ailleurs, le taux de polyisoprène comportant un taux massique de liaisons 1,4-cis d'au moins 90% de la masse du polyisoprène est avantageusement compris dans un domaine allant de 55 à 80 pce, de préférence de 55 à 69 pce.
Avantageusement, le polyisoprène comporte un taux massique de liaisons 1,4-cis d'au moins 98% de la masse du polyisoprène.
De préférence, le polyisoprène est choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR) et leurs mélanges. De préférence encore, le polyisoprène est un caoutchouc naturel.
De manière particulière préférée, le taux total du copolymère et du polyisoprène est compris dans un domaine allant de 90 à 100 pce, de préférence de 95 à 100 pce. De préférence le taux total du copolymère et du polyisoprène est de 100 pce, c’est-à-dire que le copolymère et le polyisoprène sont les seuls élastomères de la composition.
II-2 Charge renforçante La composition selon l’invention est à base d’au moins une charge renforçante. Une telle charge renforçante consiste typiquement en des nanoparticules dont la taille moyenne (en masse) est inférieure au micromètre, généralement inférieure à 500 nm, le plus souvent comprise entre 20 et 200 nm, en particulier et plus préférentiellement comprise entre 20 et 150 nm.
La charge renforçante peut comprendre du noir de carbone, de la silice ou un de leurs mélanges. Avantageusement, la charge renforçante de la composition selon l’invention comprend plus de 50% en masse, de préférence plus de 80% en masse, de noir de carbone. De préférence encore la charge renforçante est exclusivement constituée de noir de carbone, c’est-à-dire que le noir de carbone représente 100% en masse de la charge renforçante.
Parmi les noirs de carbone précités, ceux présentant une surface spécifique BET comprise dans un domaine allant de 21 à 69 m²/g, de préférence de 33 à 60 m²/g, de préférence de 40 à 49 m²/g, sont particulièrement préférés.
Ainsi, de préférence, la charge renforçante comprend plus de 50% en poids, de préférence plus de 80% en poids, d’au moins un noir de carbone présentant une surface spécifique BET comprise dans un domaine allant de 21 à 69 m²/g, de préférence de 33 à 60 m²/g, de préférence de 40 à 49 m²/g. La surface spécifique BET des noirs de carbone est mesurée selon la norme ASTM D6556-10 [méthode multipoints (au minimum 5 points) – gaz : azote – domaine de pression relative P/P0 : 0,1 à 0,3].
Préférentiellement, lorsqu’ils sont utilisés, les organosilanes sont choisis dans le groupe constitué par les organosilanes polysulfurés (symétriques ou asymétriques) tels que le tétrasulfure de bis(3-triéthoxysilylpropyl), en abrégé TESPT commercialisé sous la dénomination « Si69 » par la société Evonik ou le disulfure de bis-(triéthoxysilylpropyle), en abrégé TESPD commercialisé sous la dénomination « Si75 » par la société Evonik, les polyorganosiloxanes, les mercaptosilanes, les mercaptosilanes bloqués, tels que l’octanethioate de S-(3-(triéthoxysilyl)propyle) commercialisé par la société Momentive sous la dénomination « NXT Silane ». Plus préférentiellement, l’organosilane est un organosilane polysulfuré.
Lorsque qu’un agent de couplage de la silice à l’élastomère est utilisé, la teneur en agent de couplage peut aisément être ajustée par l’homme du métier. Typiquement le taux d’agent de couplage représente de 0,5% à 15% en poids par rapport à la quantité de silice.
Le taux de charge renforçante peut facilement être ajusté par l’homme du métier en fonction de l’usage de la composition de caoutchouc. Avantageusement, le taux de charge renforçante, dans la composition selon l’invention, est compris dans un domaine allant de 15 à 80 pce, de préférence de 20 à 55 pce, de préférence encore de 25 à 45 pce.
De préférence, le taux de noir de carbone, dans la composition selon l’invention, est compris dans un domaine allant de 15 à 80 pce, de préférence de 20 à 55 pce, de préférence encore de 25 à 45 pce, et la composition ne comprend pas de charge autre que du noir de carbone ou en comprend moins de 10 pce, de préférence moins de 5 pce, de préférence encore la composition ne comprend pas de charge autre que du noir de carbone.
II-3 Système de réticulation Le système de réticulation de la composition conforme à l’invention est un système de vulcanisation, c’est-à-dire un système de réticulation à base de soufre.
Il existe donc un besoin pour une solution de traitement de finition de pièces aéronautiques par médias abrasifs, notamment des DAM, permettant de palier au moins en partie les inconvénients précités.
Le présent exposé concerne un outillage de support pour le traitement de surface d’une pièce aéronautique par médias abrasifs, la pièce aéronautique comprenant au moins une surface à traiter, elle-même comprenant au moins une surface à épargner, l’outillage de support comprenant un corps de support pour supporter la pièce aéronautique au cours d’un traitement de surface, et au moins un déflecteur de flux de médias fixé au corps de support, le déflecteur de flux de médias comprenant une portion ajourée configurée pour permettre le traitement de la surface à traiter par les médias abrasifs, et une portion de masquage configurée pour masquer au moins en partie la surface à épargner de manière à dévier un flux de médias abrasifs.
On comprend que l’outillage de support permet de supporter la pièce aéronautique au cours de son traitement de surface par médias abrasifs, et lorsque la pièce est disposée dans un flux de médias abrasifs, par l’intermédiaire du corps de support. La ou les surface(s) à traiter sont les surfaces dont on souhaite améliorer l’état de surface en diminuant notamment leur rugosité, notamment pour en améliorer l’aérodynamisme. Les surfaces à traiter peuvent par exemple être des pales d’aubages de turbine ou de compresseur, destinées à être disposées dans un flux d’air en fonctionnement. Les surfaces à traiter comprennent dans ce cas l’intrados et l’extrados des pales, le bord d’attaque, le bord de fuite, les rayons de raccordements, les plateformes définissant la veine d’air, et les sommets des pales.
On comprend par « surface à épargner », une portion de la surface à traiter plus sensible que le reste de la surface à traiter, par exemple les sommets des pales, risquant d’être dégradée lors du traitement par flux de médias abrasifs. On comprend ainsi que le terme « épargner » ne signifie pas nécessairement d’éviter tout contact de la surface à épargner (en la couvrant entièrement par exemple) avec les médias abrasifs au cours d’un traitement de surface, qui impliquerait une absence de traitement sur ladite surface à épargner, mais de limiter l’impact des médias abrasifs sur cette surface.
Le corps de support maintient de préférence la pièce aéronautique sur des portions de celle-ci ne comprenant pas de surface à traiter, par exemple le voile central d’un disque de turbine. Par ailleurs, le déflecteur de flux de médias comprend essentiellement deux parties, notamment une portion ajourée et une portion de masquage. Par « portion ajourée », on comprend une portion du déflecteur de flux de médias comprenant suffisamment de matière pour assurer sa tenue mécanique et également sa fixation au corps de support, mais également suffisamment de portions ouvertes permettant le passage des médias abrasifs et leur accès à la surface à traiter, au cours d’un traitement de surface.
Contrairement à la portion ajourée, la portion de masquage est une portion pleine du déflecteur de flux de médias, masquant au moins en partie la surface à épargner. Par « masquer », on comprend que la portion de masquage est disposée à proximité de la surface à épargner, de manière à limiter l’accès des médias abrasifs à ladite surface à épargner, au cours d’un traitement de surface.
De préférence, le déflecteur de flux de médias est configuré de telle sorte qu’un jeu existe entre la portion de masquage et la surface à épargner. Ainsi, au cours d’un traitement de surface par médias abrasifs, le déflecteur de flux de médias permet le traitement des surfaces à traiter rendues accessibles grâce à la portion ajourée, tout en limitant l’accès des médias abrasifs à la surface à épargner, grâce à la portion de masquage. Cette dernière permet en effet de dévier le flux de médias abrasifs, sans empêcher complètement leur accès à la surface, et donc sans entraver entièrement le traitement de cette surface à épargner.
En d’autres termes, l’outillage de support selon l’exposé permet de maintenir un travail des médias abrasifs sur la surface à épargner, et donc d’améliorer son état de surface, en limitant la dégradation de la géométrie de cette surface. Il permet en outre de limiter les singularités et discontinuités géométriques et d’état de surface entre les différentes zones de la surface à traiter.
Dans certains modes de réalisation, la portion de masquage est disposée en vis-à-vis de la surface à épargner, sans contact direct avec celle-ci.
En d’autres termes, un jeu existe entre la portion de masquage et la surface à épargner. Ce jeu peut être prédéterminé en fonction du type et de la taille des médias abrasifs utilisés au cours d’un traitement de surface.
Le fait que la portion de masquage ne soit pas en contact direct avec la surface à épargner permet de dévier le flux de medias abrasifs, limitant leur accès à la surface à épargner, sans l’empêcher totalement. Il est ainsi possible de maintenir un travail des médias abrasifs sur la surface à épargner, et donc d’améliorer son état de surface, en limitant la dégradation de la géométrie de cette surface.
Dans certains modes de réalisation, la pièce aéronautique est un disque aubagé monobloc axisymétrique autour d’un axe central, la surface à traiter comprenant des pales du disque et la surface à épargner comprenant au moins une portion des extrémités radiales des pales, le déflecteur de flux de médias présentant la forme d’une couronne configurée pour être fixée au corps de support de manière coaxiale avec l’axe central, et comprenant une bride externe formant la portion de masquage.
Par « disque aubagé monobloc », on comprend un disque de turboréacteur comprenant une partie centrale, par exemple le voile du disque, autour duquel sont répartis les pales du disque, le tout étant réalisé par usinage d’un bloc homogène de métal.
La surface à traiter comprend ainsi les différentes portions du disque en contact avec un flux d’air en fonctionnement, notamment l’intrados, l’extrados, le bord d’attaque, le bord de fuite, les rayons de raccordements, la plateforme définissant la veine d’air et le sommet des pales. La surface à épargner comprend par ailleurs le sommet des pales, c’est-à-dire les extrémités radiales des pales, qui sont des portions fines sensibles à l’abrasion. On notera que les termes « radiale », « axiale » et leurs dérivés sont considérés par rapport à l’axe central du disque.
Le corps de support peut alors comprendre un socle enserrant la partie centrale du disque, de part et d’autre de celui-ci. On comprend que la couronne, de préférence axisymétrique autour d’un axe principal, est fixée au corps de support de manière à ce que l’axe principal et l’axe central du disque soient coaxiaux. On comprend en outre que la bride externe s’étend autour de l’extrémité radiale de la couronne, de manière à être disposée à une même position radiale que l’extrémité radiale des pales et à masquer ces dernières. En d’autres termes, la bride externe présente un rayon sensiblement égal au rayon du disque aubagé monobloc. Il est ainsi possible, par l’utilisation d’une pièce simple comprenant une bride externe, de masquer l’ensemble des surfaces à épargner, c’est-à-dire les sommets de toutes les pales constituant le disque.
Dans certains modes de réalisation, la couronne comprend une bride interne fixée sur le corps de support et des bras radiaux s’étendant entre la bride interne et la bride externe, les bras radiaux formant, avec les intervalles formés entre les bras radiaux adjacents, la portion ajourée.
Avantageusement, le boîtier comporte au niveau d’une paroi dudit premier volume, un clapet de surpression.
Avantageusement, le boîtier comporte au niveau d’une paroi dudit deuxième volume, une prise d’entrée destinée à être fluidiquement connectée à une source de gaz inerte sous pression.
Avantageusement, le boîtier comporte au niveau d’une paroi dudit deuxième volume, une prise de sortie par laquelle le gaz peut être évacué.
Selon un mode de réalisation particulier, la paroi de séparation comporte un rebord solidaire des parois du boîtier et s’étendant à l’intérieur du premier volume, une paroi centrale s’étendant autour de l’échangeur thermique et solidaire de ce dernier, et une paroi de jonction s’étendant entre le rebord et la paroi centrale, fixée en appui contre une face du rebord orientée vers le deuxième volume et en appui contre une face de la paroi centrale orientée vers le deuxième volume.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la paroi de séparation comporte un rebord solidaire des parois du boîtier et s’étendant à l’intérieur du premier volume et une paroi centrale s’étendant autour de l’échangeur thermique et solidaire de ce dernier, où la paroi centrale est fixée en appui contre une face du rebord orientée vers le deuxième volume.
Avantageusement, le système de boîtier comporte pour chaque volume, au moins un capteur supplémentaire parmi un capteur de dihydrogène et un capteur de dioxygène, disposé dans ledit volume, l’unité de contrôle est arrangée pour recevoir des valeurs supplémentaires des pressions mesurées par chaque capteur supplémentaire, pour comparer chaque valeur supplémentaire ainsi reçue à un seuil supplémentaire, et pour fermer les électrovannes si une valeur supplémentaire est supérieure audit seuil supplémentaire.
L’invention propose également un aéronef comportant :
- un réservoir de dihydrogène,
- un moteur,
- un système de boîtier selon l'une des variantes précédentes, où la canalisation amont s’étend entre le réservoir et la première entrée de l’échangeur thermique, où la canalisation aval s’étend entre la première sortie de l’échangeur thermique et le moteur, et
- un circuit de fluide caloporteur comportant une canalisation d’apport fluidiquement connectée à la deuxième entrée de l’échangeur thermique et une canalisation d’évacuation fluidiquement connectée à la deuxième sortie de l’échangeur thermique.
est une représentation schématique d’un système de boîtier selon un premier mode de réalisation de l’invention, et
est une représentation schématique d’un système de boîtier selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
L’aéronef selon l’invention est reconfigurable au sol entre les première et seconde configurations. Dans la première configuration, les rotors de sustentation garantissent la portance de l’aéronef et les phases de vol vertical et stationnaire. Dans la seconde configuration, le dispositif de propulsion assure les phases de vol horizontal, appelé encore vol d’avancement et les ailes garantissent la portance de l’aéronef pendant cette phase de vol d’avancement tandis que les rotors de sustentation assurent les phases de vol vertical, par exemple, les phases de décollage et d’atterrissage, et garantissent la portance de l’aéronef durant ces phases de vol vertical.
Une telle reconfiguration au sol est permise grâce aux premiers et second dispositifs de raccordement qui permettent de fixer de manière amovible les ailes et l’empennage arrière pour les retirer ou les relier à l’aéronef selon la configuration choisie. Typiquement, dans la première configuration les ailes et l’empennage sont retirés et dans la seconde configuration les ailes et l’empennage sont fixés à l’aéronef. Aussi, le caractère mobile des premier et second ensembles d’alimentation permet d’ajuster au sol le centre de masse de l’aéronef afin de l’adapter à la configuration choisie. Par exemple, dans la seconde configuration, les ensembles d’alimentation sont déplacés vers le nez du fuselage tandis que dans la première configuration, les ensembles d’alimentation sont déplacés vers le centre du fuselage. Par ailleurs, le module de gestion de l’invention permet de commander l’alimentation des moteurs selon la configuration requise. Par exemple, dans la seconde configuration, les premier et second moteurs sont alimentés respectivement par les premier et second ensembles d’alimentation afin de garantir le fonctionnement des rotors de sustentation et de propulsion. La séparation des sources d’alimentation permet de garantir l’endurance sur chaque phase de vol séparément. A l’inverse, dans la première configuration, les second moteurs sont alimentés par l’ensemble des premier et second dispositifs d’alimentation. Ceci permet d’exploiter la totalité de l’énergie embarquée et d’augmenter l’endurance durant les phases de vol stationnaire.
La combinaison de ces caractéristiques assure la reconfiguration au sol de l’aéronef entre les première et seconde configurations. Ainsi, l’aéronef peut effectuer une première mission par exemple d’inspection sur une zone peu étendue où un vol stationnaire est requis et, après reconfiguration au sol, une seconde mission par exemple d’inspection sur une zone étendue où un vol d’avancement de longue durée est requis. En somme, un seul aéronef peut être reconfiguré au sol pour effectuer une variété de missions.