INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Sans vouloir être lié par la théorie, la dispersion individuelle de chacun des nanocristaux dans le réseau est favorisée du fait des interactions fortes entre les nombreux groupes -OH des ligands greffés à la surface du nanocristal et les fonctions silanol des précurseurs de silice.
L’ajout de MTMOS permet d’améliorer les propriétés mécaniques de la couche en relaxant le réseau de silice. Le ratio molaire de TMOS :MTMOS permettant avantageusement d’éviter une fracturation de la couche après refroidissement à température ambiante est avantageusement de 7,5 :3,5.
Le spectre FTIR du film composite ( ) montre une bande d’absorption importante à 1063 cm -1 (vibration de valence asymétrique Si-O-Si) associée à des bandes faibles à 960 cm -1 (vibration de valence Si-OH) et 3470 cm -1 (vibration de valence -OH), ce qui confirme le taux élevé de condensation [24].
Par ailleurs, les inventeurs ont observé un effet inattendu lorsqu’une composition solide selon l’invention est mise en présence d’une phase aqueuse. En effet, les inventeurs ont observé qu’une composition solide selon l’invention, au contact d’une phase aqueuse, produit une quantité de mousse plus importante et plus rapidement qu’avec une composition solide de même taille et volume mais dénuée de cavité, voire manifeste une cinétique de transformation plus rapide entre l’état solide d’origine vers un état liquide, par exemple de type gel ou crème. Sans vouloir être lié par une quelconque théorie, les inventeurs pensent que la présence de cavité(s) au sein de la composition solide permet une augmentation de la surface de contact avec la phase aqueuse, en particulier l’eau, et donc une meilleure hydratation de ladite composition solide.
Avantageusement, la taille et/ou le volume des cavités peut être ajusté(es) pour stocker et/ou faire réagir la juste quantité d’eau nécessaire pour parvenir à une composition liquide finale dotée de propriétés satisfaisantes/attendues, voire optimisées et/ou homogène (i.e. entre différentes monodoses), par exemple en termes de viscosité, de quantité de mousse formée et/ou d’effet transformatif.
Le caractère solide peut découler d’une réaction de saponification (ou « empâtage »), et donc découler de la transformation d’une phase grasse comprenant au moins une huile, de préférence végétale, sous l’action de la soude et de la chaleur.
Le caractère solide d’une composition selon l’invention peut découler de la présence d’au moins un agent gélifiant, de préférence thermosensible.
De préférence, la solution aqueuse comprenant au moins un activateur est introduite en tête de colonne et l’ammoniac frais et/ou l’ammoniac éventuellement recyclé est introduit à contre-courant, de préférence en bas de la colonne. La rencontre de ces flux à contre-courant permet un meilleur mélange des réactifs et une meilleure absorption de l’ammoniac gazeux dans la solution aqueuse.
La solution aqueuse ammoniacale comprenant au moins un activateur est ensuite introduite dans le réacteur, dans lequel est effectué la réaction de formation de l’azine.
b) Réaction de mélange La réaction de mélange est effectuée au sein d’au moins un réacteur. La solution aqueuse comportant de l’ammoniac solubilisé en une proportion comprise entre 50% et 100% par rapport à la saturation de l’ammoniac dans de l’eau pure à la température de la colonne et comportant au moins un activateur, obtenue à l’étape précédente, le peroxyde d’hydrogène et la cétone de formule R 1 R 2 CO, les groupes R 1 et R 2 désignant indépendamment l’un de l’autre un groupe méthyle, éthyle, propyle, butyle, pentyle, hexyle, heptyle et octyle sont introduits dans le réacteur. Le peroxyde d’hydrogène
Le peroxyde d’hydrogène peut être utilisé sous sa forme commerciale habituelle, par exemple en solution aqueuse comprenant entre 30 % et 90 % en poids de peroxyde d’oxygène. Avantageusement, on peut ajouter un ou plusieurs stabilisants usuels des solutions peroxydiques, par exemple de l'acide phosphorique, pyrophosphorique, citrique, nitrilo-triacétique, éthylènediaminetétracétique ou les sels d'ammonium ou de métal alcalin de ces acides.
Il est également connu de stabiliser les solutions de peroxyde d'hydrogène en y ajoutant des agents séquestrants qui vont complexer les ions métalliques. On inhibe ainsi la réaction d'oxydo-réduction du peroxyde d'hydrogène.
Des agents séquestrants particulièrement utilisés pour stabiliser les solutions de peroxyde d'hydrogène sont des composés du type comportant des fonctions phosphoniques, sous leur forme acide ou sous leur forme de sel.
Les produits commerciaux suivants peut être utilisés : -le produit vendu sous la dénomination DEQUEST® 2060 par la société MONSANTO, qui est une solution aqueuse à 50% d'acide d'éthylène triamine penta(méthylène phosphonique), -le produit commercialisé sous la dénomination DEQUEST® 2041, qui est une solution aqueuse d'acide éthylène diamine tétra(méthylène phosphonique), -les produits commercialisés sous la dénomination DEQUEST® 2010 et 2006, respectivement une solution aqueuse à 60% d'acide 2-hydroxy éthylène-1,1-diphosphonique et une solution aqueuse à 29% d'acide amino-tris-méthylène phosphonique et 40% de sel pentasodique de cet acide.
La quantité à utiliser est avantageusement comprise entre 10 et 1000 ppm et, de préférence, entre 50 et 250 ppm de l'ensemble des réactifs et de la solution comprenant au moins un activateur à l'entrée du réacteur.
L’alkylcétone L’alkylcétone de formule R 1 R 2 CO comporte des groupes R 1 et R 2 désignant indépendamment l’un de l’autre un groupe méthyle, éthyle, propyle, butyle, pentyle, hexyle, heptyle et octyle. De préférence, la diméthylcétone et la méthyléthylcétone sont utilisées. De manière particulièrement préférée, la méthyléthylcétone est utilisée. De ce fait, l’azine préférée est l’azine de la méthyléthylcétone, dénommée MECazine.
Les réactifs peuvent être utilisés en quantités stoechiométriques. Cependant, on peut utiliser par mole de peroxyde d’hydrogène de 0,2 à 5 moles et de préférence de 1,5 à 4 moles de cétone ; de 0,1 à 10 moles et de préférence de 1,5 à 4 moles d'ammoniac. La quantité de solution comprenant au moins un activateur peut être comprise entre 0,1 et 2 kg par mole de peroxyde d’hydrogène. Cette quantité dépend de sa qualité, c'est-à-dire de sa force catalytique ou de son activité qui permet de convertir les réactifs en azine. Les proportions des réactifs fixées ci-dessus permettent d'obtenir une conversion maximale, typiquement supérieure à 90%, de préférence supérieure à 95% de peroxyde d’hydrogène et une production d'azine correspondant à plus de 75% de peroxyde d’hydrogène engagée et pouvant atteindre 90 %.
Les conditions du mélange La réaction peut se faire dans une très large plage de température, par exemple entre 0°C et 100°C, et on opère avantageusement entre 30°C et 70°C. Bien que l'on puisse opérer à toute pression, il est plus simple d'être à la pression atmosphérique, mais on peut monter jusqu'à environ 10 bars absolus. De préférence, la réaction est menée entre 1 et 5 bars absolus.
Le Réacteur Le réacteur peut avoir un diamètre interne compris entre 1 et 6m, de préférence entre 2 et 5m. La hauteur utile du réacteur peut être comprise entre 1 et 10m, de préférence entre 3 et 7m. Ainsi, le volume réactionnel peut être compris entre 25 et 100 m 3 , de préférence entre 40 et 70 m 3 .
Le réacteur peut être équipé de moyens permettant l’agitation, par exemple de pales.
Ainsi, le réacteur peut comporter plusieurs étages d’agitation, de préférence deux étages d’agitation. Chaque étage d’agitation peut comporter plusieurs pales inclinées. De préférence, les pales sont positionnées dans le tiers inférieur du réacteur et dans le tiers supérieur du réacteur. Le diamètre des mobiles d’agitation est fonction du diamètre du réacteur. Généralement, le diamètre du mobile est compris entre 30 et 70% du diamètre du réacteur.
Le réacteur selon l’invention n’est pas un microréacteur.
Exemple 4 Caractérisation du film de matrice sol-gel de silice incorporant des nanocristaux NC@polyglycérol hyperbranché
Plusieurs revêtements composites avec différentes fractions volumiques de nanocristaux (f V de 0,9 % à 14,6 %) dans la matrice de silice ont été préparés, comme décrit en exemple 3, pour étudier l’impact de leur structure sur leurs propriétés optiques.
Les structures précises ont été étudiées par tomographie électronique. Des films avec des fractions volumiques en nanocristaux f V = 1,1 % et f V = 2,7 % ont été réduits par sonde ionique focalisée FIB (« Focused ion beam » par terminologie anglo-saxonne) jusqu’à 200 nm d’épaisseur.
Des projections 2D par analyse TEM à un angle de 0° ( ) montrent toujours une bonne dispersion des nanocristaux dans tous les cas.
La méthode de transformée de Fourier rapide met en évidence l’existence d’un contraste en bordure ce qui correspond aux familles de plans cristallins du groupe d’espace P63/mcm avec un réseau cristallin hexagonal, associé au nanocristal h-Cs x WO 3-y .
La montre le modèle 3D segmenté pour chaque fraction volumique extraite des données de tomographie. On peut observer l’allongement des nanocristaux dans la direction z, provenant du "coin manquant" dans l’acquisition de la série d’inclinaison [25] : il induit une perte de résolution dans la direction parallèle à la direction du faisceau, déformant ainsi le nanocristal. Leur distribution volumique a été extraite du volume analysé et comparée à leur distribution par MET standard de nanocristaux déposés par technique de dépôt de gouttes sur des grilles de carbone. La différence obtenue de 33 % peut être attribuée à cette déformation, confirmant la fiabilité de notre traitement d’image et soulignant la dispersion individuelle des nanocristaux.
L’homogénéité de la dispersion de nanocristaux a été analysée à l’aide de l’algorithme de cellule de Voronoi et comparée à la disposition aléatoire des particules avec la même densité de particules. Ce calcul est souvent utilisé pour caractériser les dispersions granulaires, car il permet de décrire l’environnement local de chaque particule. Les nanocristaux ont été définis par les positions de leur centre de gravité plutôt que par leur surface pour surmonter l’artefact d’allongement dans la direction z.
Trois paramètres ont été extraits de la tessellation de Voronoi, résumés dans le tableau 2 suivant.
Le nombre de voisins les plus proches de chaque nanocristal, noté N voisins (correspondant aux numéros de face des cellules dans la tessellation de Voronoi) présente dans tous les cas une distribution monodisperse ( ), ce qui signifie que chaque nanocristal a le même environnement local. De plus, les distributions sont centrées autour de 14-15 voisins ce qui correspond à un empilement aléatoire de sphères individuelles dans la littérature. Par ailleurs, les histogrammes de la fraction volumique locale f v,local (définie comme le volume moyen des nanocristaux divisé par le volume de la cellule) sont également monodisperses avec une valeur moyenne correspondant à la fraction volumique macroscopique et un écart type correspondant à celui de la taille du nanocristal. Ces deux éléments et le bon accord entre les expériences et les simulations suggèrent une dispersion homogène pour les deux échantillons. Enfin, les histogrammes de distance entre les plus proches voisins, notée d N-N ont la même forme entre l’expérience et la simulation ( ). La légère différence de valeur moyenne peut être attribuée à la répulsion électrostatique entre les nanocristaux dans l’expérience.
Paramètres extraits de la tesselation de Voronoi pour des échantillons avec des fractions volumiques en nanocristaux de 1,1 % et de 2,7 % pour les expériences et les simulations.
En conclusion, les revêtements formés selon l’invention présentent bien une dispersion individuelle et homogène des nanocristaux dans les matrices sol-gel TMOS :MTMOS au moins jusqu’à une fraction volumique en nanocristaux de f V =2,7 % (correspondant à 200 mg/mL).
La principale différence concernant la structure des différents films pour f V ≤ 2,7 % est ainsi la distance entre les nanocristaux.
Exemple 5 Effet de la fraction volumique en nanocristaux du film sur les propriétés optiques
Les spectres d’extinction normalisés des films composites avec différentes fractions volumiques en nanocristaux, préparés comme décrit en exemple 3, sont rapportés sur la . On peut voir que la transparence dans le visible augmente lorsque f V diminue. Cet effet est attribué à la diminution de la réflectivité des films lorsque la teneur en silice augmente. En outre, plus les nanocristaux sont dilués, plus l’extinction NIR est étroite et décalée vers le bleu.
L’effet de la structure du film sur le LSPR des nanocristaux a été analysé en examinant uniquement l’absorption (prise en tant qu’extinction - réflectivité). La position du pic est décalée vers le rouge lorsque f V augmente en raison de l’effet combiné du couplage LSPR et du changement de l’indice de réfraction du milieu environnant du nanocristal.
En plus du décalage vers le rouge de la position du LSPR, le couplage LSPR a également un impact sur le coefficient d’extinction du nanocristal. Pour une fraction volumique en nanocristaux supérieure à 2,7 %, cela conduit à une déviation de la linéarité de la loi de Beer-Lambert ( ) comme une dégradation du coefficient d’extinction. Ici, la pente de la ligne de référence est prise comme le coefficient d’extinction du nanocristal dans une solution bien dispersée. Cet écart commence pour une distance centre à centre entre nanocristaux de 20,0 ± 4,6 nm, ce qui correspond à une distance surface à surface de 10,0 ± 2,3 nm correspondant à la taille moyenne du nanocristal. Cela correspond au modèle d’hybridation des plasmons établi pour les nanoparticules métalliques, indiquant que le couplage LSPR entre deux particules commence à se produire lorsque la distance surface à surface entre elles est approximativement égale au diamètre des particules.
La couche déposée présente avantageusement une épaisseur homogène.
Ainsi, la couche déposée est de préférence homogène, en composition et en épaisseur.
Le revêtement sol-gel est obtenu par durcissement de la dispersion et comprend ainsi le produit résultant de l’hydrolyse et de la condensation du ou desdits précurseurs de ladite matrice sol-gel à base de silice, en particulier du ou desdits organosilanes tels que décrits précédemment, éventuellement en mélange avec un ou plusieurs alcoxydes de titane ou de zirconium.
Le séchage est opéré dans des conditions propices à la condensation des précurseurs sol-gel et à l’élimination du ou desdits solvants, pour former le réseau sol-gel à base de silice.
En particulier, il peut être opéré à une température comprise entre 40°C et 250°C, en particulier d’environ 100°C, notamment pendant une durée comprise entre 1 heure et 48 heures, en particulier entre 3 heures et 24 heures.
Le film ou revêtement obtenu est ainsi à base de la matrice sol-gel à base de silice formée à partir des précurseurs sol-gel, en particulier tels que définis précédemment, dans laquelle sont dispersés, de manière individualisée et homogène, les nanocristaux de bronzes de tungstène dopés.
Le revêtement peut présenter une épaisseur comprise entre 10 nm et 25 µm, en particulier entre 30 nm et 10 µm, et plus particulièrement entre 100 nm et 7 µm.
Les nanocristaux peuvent être présents au niveau du revêtement composite formé en une fraction volumique allant de 0,1 à 30 % volumique, en particulier de 0,5 à 15 % volumique.
De préférence, la fraction volumique en nanocristaux dans le revêtement composite est inférieure ou égale à 5 %, en particulier n’excède pas 3 %, par exemple comprise entre 0,5 et 2,7 %.
Avantageusement, la distance entre les nanocristaux au sein du revêtement formé selon l’invention est strictement supérieure à la plus grande dimension des nanocristaux. En particulier, la distance entre nanocristaux peut être strictement supérieure à 4 nm et inférieure ou égale à 100 nm, en particulier comprise entre 10 nm et 50 nm. Cette distance peut être évaluée par analyse des clichés obtenus par microscopie électronique à transmission tomographique 3D, comme illustré dans les exemples qui suivent.
Il est entendu qu’une structure selon l’invention comprenant au moins un support présentant sur au moins une de ses faces ledit revêtement de contrôle solaire selon l’invention peut comprendre en outre un ou plusieurs couches additionnelles, par exemple une couche anti-rayure, anti-reflet, un empilement multicouche de type miroir de Bragg, etc., notamment en fonction de l’application visée.
Comme évoqué précédemment, un revêtement de contrôle solaire selon l’invention peut équiper des objets divers, pour des applications variées.
La structure selon l’invention peut être plus particulièrement mise en œuvre pour un vitrage, par exemple une fenêtre, par exemple dans des bâtiments, des vérandas, des pare-brises de véhicules de type automobile, des vitrages de trains par exemple, des hublots, ou encore pour équiper des serres utilisées dans l’agriculture ou encore la surface de panneaux photovoltaïques.
Bien entendu, la mise en œuvre d’un revêtement de contrôle solaire selon l’invention n’est pas limitée aux applications décrites ci-dessus, et d’autres applications d’une formulation de sol et/ou d’un revêtement selon l’invention peuvent être envisagées.
Dans les exemples qui suivent, les caractérisations ont été effectuées comme suit.
est une vue partielle d’un élément de rotor de turbomachine équipé d’un ensemble aubagé selon l’invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE L’INVENTION On a représenté aux figures une partie d'un ensemble aubagé 10 de turbomachine comportant deux aubes 12 circonférentiellement adjacentes. De préférence, la turbomachine comportant l'ensemble aubagé 10 est une turbomachine d'aéronef.
Cet ensemble aubagé 10 est de préférence un composant appartenant à un disque de rotor de la turbomachine tel que le disque de rotor DR dont une partie est représentée sur la . Les aubes 12 peuvent alors être montées par leurs pieds dans des alvéoles correspondantes de ce disque DR en constituant une couronne d’aubes 21a, 21b qui entourent le disque DR tout en étant portées par celui-ci.
Ici, et selon un mode de réalisation non limitatif, les aubes 12 sont des aubes mobiles d'une turbine basse pression de turbomachine. Il sera compris que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et qu'il peut aussi concerner des aubes mobiles d'autres modules de la turbomachine ou des aubes fixes.
L'ensemble aubagé 10 présente un axe principal A qui est destiné à être confondu, ou coaxial à l'axe principal de la turbomachine lorsque l'ensemble aubagé 10 est monté dans celle-ci.
Chaque aube 12 comporte une pale 14 s'étendant selon une direction radiale par rapport à l'axe principal, une première partie d'extrémité radiale 15 dite de pied qui est reliée à une première extrémité radiale de la pale 14 et une deuxième partie d'extrémité radiale 16 appelée plateforme, qui est reliée à une deuxième extrémité radiale de la pale 14.
De préférence, la plateforme 16 est reliée à l'extrémité radiale libre de la pale 14, c’est-à-dire l'extrémité radiale de la pale 14 qui n'est pas fixée à un élément rotatif de support des aubes 12.
Ainsi, selon le mode de réalisation représenté aux figures, la plateforme 16 est située à l'extrémité radiale externe de la pale 14. L'extrémité radiale interne de la pale 14 portant le pied 15 de l'aube 12, par lequel l'aube est montée sur l'élément de support. Comme visible à la et à titre d'exemple préféré mais non limitatif, le pied 15 de l'aube 12 est monté dans une alvéole 17 du disque du rotor DR de la turbomachine.
L'extrémité radiale externe de l'aube 12, qui est opposée au pied 15 de fixation de l'aube 12 au rotor, comporte en outre des léchettes d'étanchéité (non représentées).
L'ensemble aubagé 10 représenté aux figures est constitué de deux aubes 12 qui sont adjacentes circonférentiellement dans la turbomachine.
En particulier, les plateformes 16 des aubes 12 sont situées à proximité l'un de l'autre selon une direction circonférentielle.
Chaque plateforme 16 comporte une face latérale 18 qui est située circonférentiellement en vis-à-vis et à distance d'une face latérale 18 de la plateforme 16 de l’aube circonférentiellement adjacente. Ici, les deux faces latérales 18 en vis-à-vis sont parallèles l'une à l'autre et sont inclinées par rapport à un plan passant par l'axe principal du ensemble aubagé 10.
L'ensemble aubagé 10 comporte aussi un insert 20 qui est agencé circonférentiellement entre les plateformes des deux aubes 12 circonférentiellement adjacentes et qui coopère avec les deux plateformes 16 simultanément, pour que lorsque des vibrations sont produites sur les aubes 12, des frottements se produisent entre l'insert 20 et les plateformes 16 pour réduire l'amplitude des déplacements vibratoires des plateformes 16.
De préférence, l'insert 20 coopère avec les plateformes 16 pour réduire les vibrations.
A cet effet, chaque face latérale 18 de l'une des deux plateformes 16 comporte une face d'appui 32 contre laquelle l'insert 20 est en appui. De plus, l'appui de l'insert 20 sur la face d'appui 32 est orienté au moins en partie circonférentiellement par rapport à l'axe principal A.
Aussi, au moins une face d'appui 32 contre laquelle l'insert 20 est en appui est inclinée par rapport à la direction radiale.
Le chariot élévateur 1 autonome illustré à la comprend un organe de levage 2 comprenant un tablier 3 et muni d’une fourche 4 comprenant deux bras 4a, 4b espacés latéralement et s’étendant vers l’avant du chariot. La fourche 4 comprend également deux montants 4’a, 4’b qui supportent chacun un des bras 4a, 4b.
La fourche 4 est apte à se déplacer en translation dans un plan vertical V défini par le tablier 3, le long d’un mat 5 vertical du chariot. Les montants 4’a, 4’b peuvent coulisser le long du mat 5. Les bras 4a, 4b de la fourche sont mobiles entre une position haute extrême, et une position basse extrême qui est illustrée aux figures 1 et 2 et qui correspond à une position de roulage. Dans la position basse extrême, les bras 4a, 4b sont situés à distance du sol.
Les axes longitudinaux des bras 4a, 4b de la fourche 4 sont parallèles. Ces axes longitudinaux sont orientés parallèlement à un axe horizontal X, et définissent un plan horizontal H appelé plan de levage. Les bras 4a, 4b de la fourche 4 sont perpendiculaires au plan vertical V. Les bras 4a, 4b de la fourche sont aussi de préférence déplaçables latéralement l’un par rapport à l’autre.
De manière connue en soi, le chariot 1 est équipé d’un système d’entraînement 6 permettant le déplacement du chariot 1. Le système d’entraînement comprend au moins un moteur électrique ou thermique (non représenté) permettant l’entrainement des roues du chariot 1.
Le chariot 1 est également équipé d’un dispositif de localisation 7 embarqué, et d’une unité de contrôle 8 ( ) embarquée recevant les informations issues du dispositif de localisation 7 pour commander de façon autonome le déplacement du chariot élévateur.
L’unité de contrôle 8 comprend les moyens matériels et logiciels pour commander le fonctionnement du système d’entraînement 6 en fonction des informations reçues du dispositif de localisation 7. L’unité de contrôle 8 permet également de commander le déplacement autonome de l’organe de levage 2.
Le chariot 1 est équipé d’un premier dispositif 9 de détection sans contact qui est fixé sur le chariot 1 sans possibilité de déplacement relatif par rapport audit chariot. Le dispositif 9 de détection sans contact est fixé à une hauteur constante par rapport au sol. Le dispositif 9 de détection sans contact est situé en-dessous des bras 4a, 4b de l’organe de levage 2 dans leur position basse extrême. Le dispositif 9 de détection sans contact est fixé sur le chariot 1. Le dispositif 9 de détection sans contact est fixé sur le chariot 1 sans possibilité de déplacement relatif en translation par rapport audit chariot. Le dispositif 9 de détection sans contact se situe en-dessous du mat 5 et est décalé vers l’arrière du chariot élévateur par rapport aux bras 4a, 4b et par rapport aux montants 4’a, 4’b.