INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un autre aspect de l’invention, le troisième orifice de la première conduite annexe débouche sur une face du bloc hydraulique et le troisième orifice de la deuxième conduite annexe débouche dans la première conduite annexe entre le troisième orifice de la première conduite annexe et la première vanne anti-retour.
De façon avantageuse, l’actionneur 50 présente une position d’utilisation dans laquelle la dose de produit fluide est définie.
La pression axiale provoque un déplacement de l’ensemble piston 76, c’est-à-dire du piston inférieur 38 et du piston supérieur 52. Le relâchement entraîne la remontée de l’ensemble piston 76 provoquant la montée du produit dans la pipette 42 jusque dans une chambre de stockage 96 définie dans le logement de la bague de fermeture 28 et délimitée en partie supérieur par le fond du piston inférieur 38.
Un autre mouvement de translation verticale de l’actionneur 50, telle qu’une nouvelle pression axiale sur l’actionneur 50, permet la distribution du produit fluide stockée dans la chambre de stockage.
Cette autre pression axiale provoque un nouveau déplacement du piston et la distribution du produit fluide.
Le composant -OH comprend des entités chimiques porteuses de groupements terminaux hydroxyles –OH.
Composant -NCO
Le composant –NCO est de préférence une composition comprenant au moins un polyuréthane obtenu par réaction de polyaddition à partir d’une composition G2 comprenant au moins un polyisocyanate, et d’une composition G1 comprenant au moins un polyol A2.
De préférence, le polyol A2 est choisi parmi les polyols de formules (I), (II), (III-1), (III-2), (III-3), (IV-1), (IV-2), (IV-3), (V) et (VI) suivantes, et leurs mélanges :
Lorsque la composition adhésive est solvantée, cela signifie qu’elle comprend au moins un solvant.
La mise en œuvre de la composition adhésive lorsqu’elle est solvantée, dans un procédé de complexage, rend nécessaire une étape d'évaporation du solvant organique. Cette étape est typiquement effectuée avant l'étape de contrecollage par passage dans un four du premier film recouvert de colle à la suite de l'étape d'enduction.
La composition adhésive est typiquement fournie au complexeur sous la forme de 2 compositions (ou composants) :
A l'issue de l'étape d'enduction du mélange ainsi obtenu sur la 1 ère couche mince, et de l'étape de contre collage de la 2 ème couche, les groupements isocyanate du composant -NCO réagissent avec les groupements hydroxyle du composant –OH pour former un polyuréthane qui se présente typiquement sous la forme d'un réseau tridimensionnel à groupes uréthanes (réticulé) ou d’un polyuréthane ramifié, assurant la cohésion du joint adhésif entre les 2 couches minces contrecollées.
Système multicouche F1 Le système multicouche F1 comprend de préférence : une couche C1 comprenant au moins une polyoléfine, une couche adhésive A comprenant le produit de réaction entre un composant –NCO et un composant –OH, obtenue à partir de la composition adhésive susmentionnée, une couche C2 comprenant au moins une polyoléfine,
Le système multicouche F1 comprend de préférence au moins ces trois couches C1, C2 et A.
Pour les batteries préparées avec les matériaux de cathode obtenus aux exemples 5 et 8 et aux exemples comparatifs 8, 11 et 12, on a adopté une tension de test de 2,8 V à 4,35 V ; pour les batteries préparées avec les matériaux de cathode obtenus aux exemples 6 et 7 et aux exemples comparatifs 9, 10 et 13, une tension de test de 2,8 V à 4,25 V a été adoptée. On a réalisé un test de cyclage à un taux de charge/décharge de 0,1 C avec 100 cycles ; et durant un test de vitesse, on a testé une capacité spécifique de décharge par gramme à 0,2 C, 0,5 C, 1 C, 2 C, et 5 C (une moyenne de 5 cycles). Les résultats de test sont proposés dans les tableaux 2 et 3.
Tableau 2. Certains résultats de performances des matériaux de cathode obtenus aux exemples 5 à 8 et aux exemples comparatifs 8 à 13.
Capacité de décharge de premier cycle (mAh/g) Efficacité initiale (%) Capacité de rétention après 100 cycles (%) Désordre Li/Ni (%) Exemple 5 201 90,7 93,3 2,9 Exemple comparatif 8 193 88,1 88,9 5,1 Exemple comparatif 12 192 87,9 89,6 5,3 Exemple 6 210 91,8 92,6 3,4 Exemple comparatif 9 201 89,1 87,7 5,7 Exemple 7 230 92,5 91,4 4,1 Exemple comparatif 10 219 88,7 86,1 6,2 Exemple comparatif 13 212 87,3 87,9 5,1 Exemple 8 194 89,8 94,2 2,4 Exemple comparatif 11 187 87,4 88,0 3,9
Tableau 3. Performances de vitesse des matériaux de cathode obtenus aux exemples 5 à 8 et aux exemples comparatifs 8 à 13. 0,2 C (mAh/g) 0,5 C (mAh/g) 1 C (mAh/g) 2 C (mAh/g) 5 C (mAh/g) Exemple 5 199 193 185 172 159 Exemple comparatif 8 187 176 164 149 132 Exemple comparatif 12 186 177 162 147 129 Exemple 6 207 202 193 182 171 Exemple comparatif 9 197 189 178 166 152 Exemple 7 227 223 217 205 191 Exemple comparatif 10 214 206 196 182 165 Exemple comparatif 13 205 197 183 166 152 Exemple 8 191 185 178 169 160 Exemple comparatif 11 182 175 166 157 143
Les résultats des tableaux 2 et 3 mettent en évidence que :
comparé à un matériau de cathode sans Fe dopé, le désordre Li/Ni dans les matériaux de cathode fournis par la présente divulgation est réduit de 33 % à 45 % (comparaison des exemples 5 à 8 aux exemples comparatifs 8 à 11) ; et de manière similaire, la capacité spécifique par gramme de premier cycle, l’efficacité initiale, les performances de cyclage, et les performances de vitesse des matériaux de cathode respectifs sont toutes améliorées.
Cela indique que le dopage au Fe peut améliorer le degré d’ordre d’un arrangement atomique dans le matériau de cathode, et peut également améliorer les performances électrochimiques globales du matériau de cathode.
On peut observer, à partir de la comparaison entre l’exemple 5 et l’exemple comparatif 12 que, lorsque le Zr est dopé à la place du Fe en une quantité égale, les performances d’un matériau de cathode résultant sont réduites, indiquant que la quantité dopante de Zr a un impact négatif sur les performances du matériau de cathode résultant.
On peut observer, à partir de la comparaison de l’exemple 7 à l’exemple comparatif 13, que lorsqu’une quantité dopante de Fe est accrue et que du Zr est dopé, les performances d’un matériau de cathode résultant sont également inférieures aux performances du matériau de cathode fourni par la présente divulgation.
Conformément aux résultats ci-dessus, le précurseur de matériau de cathode fourni par la présente divulgation a une faible teneur en impureté soufre ; un matériau de cathode préparé à partir du précurseur de matériau de cathode a d’excellentes performances électrochimiques et on s’attend à ce qu’il puisse être utilisé dans la préparation d’une batterie rechargeable ; et on s’attend également à ce qu’une batterie rechargeable préparée à partir du matériau soit utilisée en tant que batterie d’alimentation ou batterie de stockage d’énergie.
Les exemples de la présente description ont été décrits en détail ci-dessus par référence aux dessins, mais la présente divulgation de n’y limite pas. Dans la portée des connaissances des hommes du métier, différentes modifications peuvent être apportées sans s’éloigner de l’objectif de la présente divulgation. En outre, dans le cas où cela n’entraîne pas de conflit, les exemples et les caractéristiques de la présente divulgation peuvent être combinés les uns aux autres.
OXYDE RICHE EN LITHIUM À STRUCTURE NOYAU-ENVELOPPE ET SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION ET SON APPLICATION DOMAINE La présente divulgation appartient au domaine technique des matériaux de batterie au lithium-ion, et se rapporte précisément à un oxyde riche en lithium à structure noyau-enveloppe et son procédé de préparation et son application.
ARRIÈRE-PLAN Le processus de formation d’une batterie au lithium-ion consomme du lithium actif pour la formation d’un film d’interphase d’électrolyte solide (SEI) sur la surface de l’électrode négative. En particulier pour les électrodes négatives de grande capacité telles que les électrodes négatives à base d’étain et à base de silicium, une grande quantité d’ions lithium peut être consommée. Afin d’éviter ou de réduire la consommation de lithium actif d’un matériau d’électrode positive dans un tel processus, la pré-lithiation d’une électrode négative est nécessaire, afin d’améliorer la densité d’énergie de la batterie.
En raison de leur capacité de charge élevée et de leur faible rendement initial, les oxydes riches en lithium tels que Li 2 NiO 2 , Li 2 CuO 2 , Li 5 FeO 4 , Li 5 AlO 4 , Li 6 CoO 4 et Li 6 MnO 4 , n’ont besoin d’être ajoutés qu’en faible quantité pendant le processus d’homogénéisation d’un matériau d’électrode positive pour pré-lithier l’électrode négative pendant la formation de batterie, évitant la consommation de lithium actif du matériau d’électrode positive, améliorant ainsi le premier rendement coulombique du matériau d’électrode positive. Cependant, les oxydes riches en lithium contiennent une teneur élevée en lithium actif, qui est susceptible de réagir avec l’eau et le dioxyde de carbone dans l’air et forme des composés de lithium électrochimiquement inertes, tels que LiOH et Li 2 CO 3 , ce qui entraîne l’incapacité de présenter l’effet de réapprovisionnement en lithium attendu dans le processus de batterie. De plus, les oxydes riches en lithium ne parviennent pas à présenter leur capacité réelle, car ils ont une mauvaise conductivité, une faible conductivité ionique et électronique, et leurs ions Li + ne peuvent pas se désintercaler facilement lors de la charge à courant élevé. Par conséquent, la mauvaise conductivité électrique et la mauvaise stabilité des oxydes riches en lithium limitent leur application dans les batteries au lithium-ion.
Le revêtement de carbone est le moyen le plus efficace pour améliorer la stabilité et la conductivité des oxydes riches en lithium. Le revêtement de carbone sur un oxyde riche en lithium peut supprimer la croissance de particules pendant la synthèse d’un matériau, ce qui permet d’obtenir un matériau de petite taille, de raccourcir considérablement le chemin de désintercalation de Li + pendant le processus de charge et d’améliorer la conductivité du matériau en raison de la bonne conductivité des matériaux carbonés. De plus, le revêtement sur la surface du matériau peut fournir une bonne barrière protectrice, empêchant le matériau d’entrer directement en contact avec l’eau et le dioxyde de carbone dans l’air, améliorant ainsi la stabilité du matériau.
Cependant, en fonctionnement réel, le processus existant d’application en revêtement de carbone sur un oxyde riche en lithium conduira facilement à un revêtement de carbone irrégulier et à une couche de revêtement lâche, de sorte que les oxydes riches en lithium revêtus de carbone préparés présentent une mauvaise conductivité et une capacité de charge qui diminuera fortement avec l’augmentation de la densité de courant. Par conséquent, la question de savoir comment revêtir la surface d’un oxyde riche en lithium avec une couche de revêtement uniforme et dense est devenue un sujet de recherche brûlant.
La illustre schématiquement une aube de turbine de la turbomachine de la , avec des canaux de refroidissement.
La illustre schématiquement un substrat en superalliage à base de nickel avec une couche de métal déposée sur la surface du substrat lors d’une première étape de dépôt chimique en phase vapeur.
La illustre schématiquement le substrat en superalliage à base de nickel après diffusion, dans une couche sous-jacente du substrat, du métal déposé lors de la première étape de dépôt chimique en phase vapeur.
La illustre schématiquement le substrat en superalliage à base de nickel avec une couche d’aluminium déposée sur la surface du substrat lors d’une deuxième étape de dépôt chimique en phase vapeur.
Description détaillée Les superalliages monocristallins à base de nickel sont constitués de précipités γ’ Ni 3 (Al, Ti, Ta) dispersés dans une matrice γ de structure cubique à faces centrées, solution solide à base de nickel, et présentent des propriétés mécaniques, en particulier à haute température, qui en font des candidats intéressants pour la fabrication de pièces monocristallines destinées aux parties chaudes des turboréacteurs. Ces superalliages peuvent notamment avoir des concentrations de rhénium égales ou supérieures à 3 % massique afin de ralentir la diffusion des espèces chimiques au sein du superalliage et de limiter la coalescence des précipités de phase γ’ en cours de service à haute température, phénomène qui entraîne une réduction de la résistance mécanique. Le rhénium permet ainsi d’améliorer la résistance au fluage à haute température du superalliage à base de nickel. On compte notamment, parmi les superalliages à base de nickel aussi riches en rhénium, le CMSX-4 Plus Mod C ®, CMSX-10 ®, et MC-NG. Ces alliages présentent les compositions suivantes, où le complément à 100 % est constitué par du nickel et des impuretés inévitables:
Alliage Re Ru Co Mo Cr W Al Ti Ta Nb Hf Si CMSX-4 Plus Mod C 4,8 - 10 0,6 3,5 6 5,7 0,85 8 - 0,1 - CMSX-10 6 - 3 0,4 2 5 5,7 0,2 8 0,1 0,03 - MC-NG 4 4 - 1 4 5 6 0,5 5 - 0,1 0,1
En particulier, ces superalliages à base de nickel peuvent être destinés à la fabrication d’aubes monocristallines par un procédé de solidification dirigée dans un gradient thermique. L’utilisation d’un germe monocristallin ou d’un sélecteur de grain en début de solidification permet d’obtenir cette structure monocristalline, orientée par exemple selon une direction cristallographique qui est l’orientation qui confère, en général, les propriétés mécaniques optimales aux superalliages.
La représente, en coupe selon un plan vertical passant par son axe principal A, un turboréacteur à soufflante 10. Un tel turboréacteur à soufflante 10 peut comporter, d’amont en aval selon la circulation du flux d’air, une soufflante 12, un compresseur basse pression 14, un compresseur haute pression 16, une chambre de combustion 18, une turbine haute pression 20, et une turbine basse pression 22.
La turbine haute pression 20 peut comprendre une pluralité d’aubes 20A tournant avec le rotor et des aubes 20B fixes, appelées aussi redresseurs, montées sur le stator. Le stator de la turbine 20 peut comprendre une pluralité d’anneaux 24 de stator disposés en vis-à-vis des aubes tournantes 20A de la turbine 20.
On peut donc fabriquer une aube 20A, 20B pour turbomachine comprenant un superalliage à base de nickel. Néanmoins, malgré la bonne tenue de ces superalliages aux hautes températures, celles régnant au sein des parties chaudes de turbomachines peuvent nécessiter le refroidissement des aubes 20A, 20B. Pour assurer ce refroidissement, une telle aube 20A, 20B peut comporter des cavités internes, notamment sous la forme de canaux de refroidissement 21, pour permettre la circulation d’un fluide de refroidissement tel que, par exemple, de l’air prélevé sur les compresseurs 14, 16. La largeur des canaux de refroidissement 21 est toutefois restreinte par la forme et les dimensions de ces aubes 20A, 20B, et peut être de l’ordre du dixième de millimètre, c’est-à-dire de la centaine de micromètres.
Afin de protéger de l’oxydation et de la corrosion la surface du superalliage autour de ces cavités, un revêtement peut être appliqué sur cette surface suivant un procédé comprenant deux étapes consécutives de dépôt chimique en phase vapeur. Ces deux étapes consécutives peuvent être réalisées dans le même dispositif de dépôt chimique en phase vapeur. Dans une première étape de dépôt chimique en phase vapeur, du chrome peut être déposé, par exemple à une température d’entre 1040 et 1060°C et à une pression d’entre 15 et 25 kPa, de préférence entre 18 et 22 kPa, sur la surface de ce substrat 100 en superalliage à base de nickel, comme illustré sur la , pour former une couche superficielle 101, superposée au substrat 100, avec une épaisseur e 1 de, par exemple, entre 5 et 20 µm. Du cobalt peut toutefois être déposé alternativement ou en complément au chrome lors de cette première étape de dépôt chimique en phase vapeur.
Le chrome et/ou cobalt déposés pendant la première étape de dépôt chimique en phase vapeur peuvent ensuite se diffuser dans le substrat 100, pour y former une couche sous-jacente 102, riche en chrome et/ou cobalt et pauvre en rhénium. Ainsi, après une première étape de dépôt chimique de chrome en phase vapeur sur un substrat 100 en superalliage CMSX-4 Plus Mod C ® et la diffusion subséquente de ce chrome dans la couche sous-jacente 102, cette couche sous-jacente 102, pouvant avoir une épaisseur e 2 normalement inférieure à l’épaisseur initiale e 1 de la couche superficielle 101 avant la diffusion, comme illustré sur la , peut présenter une composition, en pourcentages massiques, de 40 à 55 % de nickel, 10 à 30 % de chrome, 7 à 8 % de cobalt, 1 à 2 % d’aluminium, et pratiquement aucun rhénium, celui-ci ayant été déplacé de cette couche sous-jacente 102 par le chrome. Cette diffusion peut notamment être facilitée par un traitement thermique, par exemple à une température supérieure à 1000°C et une pression d’entre 10 -3 et 10 -4 Pa jusqu’à 4 heures ou sous une pression partielle d’un gaz neutre tel que l’Argon d’entre 0,1 à 1 Pa pendant 2 à 4h. Pendant ce traitement thermique, bien que des éléments de la couche sous-jacente 102 du substrat 100 peuvent aussi remonter vers la couche superficielle 101 pendant ce traitement thermique pour y remplacer du cuivre et/ou du cobalt diffusé vers la couche superficielle, l’épaisseur de la couche superficielle 101 peut diminuer sensiblement.
La diffusion du chrome et/ou du cobalt dans la couche sous-jacente 102 peut être suivie de la deuxième étape de dépôt chimique en phase vapeur. Dans cette deuxième étape de dépôt chimique en phase vapeur, qui peut prendre la forme d’une aluminisation de type « flash », par exemple à une température d’entre 1050 et 1070°C et à une pression d’environ 20 kPa pendant une durée d’entre 30 et 60 minutes, de l’aluminium peut être introduit jusque dans la couche sous-jacente 102, comme illustré sur la , où il pourra atteindre une concentration de 5 à 12 % massique. Dans la couche superficielle 101, la concentration de l’aluminium pourrait même atteindre jusqu’à 20%. Cet aluminium dans les couches superficielle 101 et sous-jacente 102 pourra ensuite, en service, former de l’alumine, contribuant ainsi à protéger les autres éléments d’alliage. Dans la deuxième étape de dépôt physique en phase vapeur, l’aluminium peut être déposé pur ou dopé avec du silicium et/ou une ou plusieurs terres rares, comme par exemple le hafnium, l’yttrium ou le zirconium, qui pourront ainsi atteindre chacun des concentrations massiques de, par exemple 0,5 à 2% dans les couches superficielle 101 et sous-jacente 102.
Il est envisageable que la pièce formant le substrat 100 soit extraite, avant la deuxième étape de dépôt chimique en phase vapeur, d’une enceinte dans laquelle la première étape de dépôt chimique a été effectuée, notamment si lesdites première et deuxième étapes de dépôt chimique en phase vapeur doivent être effectuées dans deux enceintes différentes pour répondre à des contraintes industrielles. Dans ce cas, le traitement thermique pour la diffusion, vers la couche sous-jacente 102, du chrome et/ou du cobalt déposés lors de la première étape de dépôt chimique en phase vapeur pourrait être effectué dans une enceinte servant à la deuxième étape de dépôt chimique en phase vapeur, pendant sa montée en température préalable à la mise en œuvre de la deuxième étape de dépôt chimique en phase vapeur.
Alternativement toutefois, les première et deuxième étapes de dépôt chimique en phase vapeur pourraient être effectuées dans une même enceinte, maintenue à la température et à la pression requises pendant le temps approprié pour le traitement thermique servant à la diffusion, dans l’intervalle entre les première et deuxième étapes de dépôt chimique en phase vapeur.
Quoique le présent exposé ait été décrit en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
Les revêtements obtenus selon ces 2 procédés peuvent présenter une rugosité de surface importante pouvant poser des problèmes de nettoyage, certains résidus de cuisson pouvant persister à la surface du revêtement même après plusieurs lavages.
La demande de brevet KR20150030719 décrit un ustensile de cuisine comprenant un corps incluant un substrat métallique sur lequel est laminé un film d’une résine fluorée. Un procédé d’obtention d’un ustensile de cuisine est également décrit. Dans l’exemple 1, un film multicouches PTFE est utilisé sans information sur la nature des couches. L’opération de laminage du film sur le substrat n’est pas décrite.
La demande KR20160099388 décrit le procédé d’obtention d’un substrat métallique revêtu d’un film fluoré (dépourvu d’une couche de primaire comprenant un composé organique ou d’un adhésif). Le film fluoré est un film multicouches obtenu par dépôt successif sur un support d’une dispersion aqueuse des constituants de la couche (résine fluorée et éventuellement une charge inorganique) qui est séchée et frittée. Le film multicouches est ensuite ôté de son support et positionné sur le substrat métallique avant assemblage. La couche du film fluoré en contact avec le métal est constituée de PTFE et d’une résine choisie parmi le FEP, PFA, TFM, MFA (ou leur mélange) qui a de bonnes propriétés d’écoulement, permettant ainsi une bonne adhésion, ce que ne permet pas le PTFE. L’assemblage substrat métallique / film fluoré est réalisé par compression thermique, dans une presse en statique ou bien entre des rouleaux (procédé roll-to-roll). Dans le procédé d’assemblage en statique, le substrat et le film sont tous les deux chauffés à une température comprise entre 300°C et 410°C avec une pression appliquée de 100 à 800 psi (soit entre 0,7 MPa et 5,6 MPa). Dans le procédé d’assemblage entre des rouleaux (difficile à mettre en œuvre lorsque le substrat métallique est d’épaisseur importante), le substrat et le film sont tous les deux chauffés à une température comprise entre 330°C et 420°C avec une pression appliquée comprise entre 2 et 15 MPa.
Dans les deux variantes de procédé, la pression appliquée lors de l’assemblage est de quelques MPa et la température de mise en œuvre est limitée par la température de dégradation du film fluoré (en particulier du PTFE qui commence dès 420°C). Les cadences d’assemblage du film polymère et du substrat métallique sont donc limitées par les paramètres du procédé d’assemblage.
D’un point de vue industriel, reste le besoin de développer des procédés d’assemblage d’un film polymérique sur un substrat métallique qui soient plus avantageux en termes de temps d’assemblage sans engendrer une diminution de la qualité d’adhésion dudit film sur ledit substrat et sans générer de dégradation dudit film.
La demanderesse a ainsi mis au point un procédé de fabrication d’un élément de cuisson revêtu par assemblage par frappe à chaud d’un substrat métallique et d’un film polymérique.
Les inventeurs ont découvert que le procédé selon l’invention permet de réaliser un assemblage rapide entre un substrat métallique et un film polymérique comprenant majoritairement un ou plusieurs polymères thermoplastiques semi-cristallins ou amorphes différents du PTFE dans la couche en contact avec le substrat métallique tout en assurant une bonne adhésion du film sur ledit substrat.
Contrairement au procédé habituel d’assemblage de films de fluoropolymères sur métal tel que le pressage à chaud, seul le substrat est chauffé préalablement à l’assemblage selon le procédé de la présente invention. Le film polymérique est chauffé essentiellement par conduction lors de la mise en contact avec le substrat au moment de l’assemblage, puis est refroidi du fait de l’inertie thermique des outils d’assemblage qui restent à une température inférieure à la température de chauffe du substrat métallique.