INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
D’autre part, dans le procédé de réaction, outre les substances réactionnelles de base, la présente invention introduit également deux agents tensioactifs avec un rapport spécifique pour l’appariement, où l’agent tensioactif éther couronne a une structure de cavité formée par des ligands macrocycliques, et peut effectivement générer des complexes avec des ions métalliques, ralentissant ainsi le taux de précipitation des ions métalliques et contribuant à la progression régulière d’une réaction de concentration et de précipitation. Toutefois, l’agent tensioactif réagit facilement avec l’atmosphère protectrice telle que l’azote pour générer un grand nombre de bulles pendant la réaction, ce qui non seulement rendra un niveau de liquide et un volume de la cuve de réaction difficiles à contrôler pendant la réaction, mais affectera également le taux de précipitation et la qualité de l’apparence des particules de précipitation de la réaction locale, entraînant un grand nombre de petits noyaux cristallins. Toutefois, l’agent tensioactif non ionique a un certain effet antimousse. Lorsqu’il est utilisé en combinaison avec l’agent tensioactif éther couronne, l’effet de bulle peut être éliminé et la quantité d’eau adsorbée sur les surfaces des particules précipitées, qui peut être remplacée par les deux agents tensioactifs au stade de la réaction de concentration et de précipitation, peut être considérablement augmentée, réduisant ainsi la force capillaire causée par la coalescence des particules. Dans le même temps, les groupes hydroxyles adsorbés à la surface des particules sont remplacés par des groupes moléculaires organiques, ce qui augmente l’encombrement stérique entre les particules. Selon la présente invention, grâce au double effet de la réduction de la force capillaire et de l’augmentation de l’encombrement stérique, l’agglomération entre les particules est efficacement atténuée et la génération de grosses particules est réduite, alors que d’autres agents tensioactifs ont du mal à obtenir le même effet. En outre, si une proportion des deux agents tensioactifs n’est pas adéquate, les particules du produit final s’aggloméreront ou auront des formes différentes.
Enfin, avant le frittage, la présente invention utilise également la solution antioxydante pour laver les particules précipitées de carbonate de cobalt dopé au manganèse. Cette étape permet de réduire efficacement une probabilité d’oxydation de l’élément manganèse divalent et d’éviter que les particules primaires aient du mal à croître et à se lier au cours du procédé de frittage, et qu’une structure des billes secondaires soit lâche, et enfin que les particules de billes secondaires de tétroxyde cobaltosique dopé au manganèse frittées soient de mauvaise qualité de particules et faciles à détruire en apparence en raison d’une teneur élevée en éléments manganèse de valence élevée dans le précurseur de frittage.
De préférence, une concentration molaire du sel de cobalt dans la solution métallique mélangée est de 1,5 mol/l à 2 mol/l, et un rapport en masse de l’élément manganèse à l’élément cobalt est de (0,005 à 0,012):1. 1.
Plus préférentiellement, le sel de cobalt est au moins un parmi le chlorure de cobalt, le sulfate de cobalt ou le nitrate de cobalt ; et le sel de manganèse divalent est au moins un parmi le chlorure de manganèse, le sulfate de manganèse ou le nitrate de manganèse.
De préférence, l’agent tensioactif éther couronne est au moins un parmi le 15-couronne-5, le 18-couronne-6 ou le dibenzo-18-couronne-6 ; et le tensioactif non ionique est un tensioactif non ionique HL-610.
Après examen, tous les agents tensioactifs éther couronne mentionnés ci-dessus peuvent efficacement complexer les ions métalliques dans le procédé de réaction, éviter la ségrégation des ions manganèse et améliorer un degré de dispersion uniforme du tétroxyde cobaltosique dopé au manganèse obtenu. Si d’autres agents tensioactifs sont utilisés, le produit final aura des tailles de particules différentes. Toutefois, l’utilisation des antimousses éther couronne doit être combinée avec les agents tensioactifs non ioniques tels que le HL-610 pour maintenir la stabilité du système de réaction et éviter l’élargissement de la distribution de la taille des particules du produit.
De préférence, le précipitant est une solution de bicarbonate d’ammonium avec une concentration molaire de 2 mol/l à 3 mol/l.
De préférence, la solution de base de l’étape (1) a une concentration molaire de 1,3 mol/l à 1,8 mol/l et une température de 30 ℃ à 35 ℃.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION Selon un premier aspect, l’invention concerne un appareillage 1 pour la réalisation d’essais sur un échantillon de matériau 2, cet appareillage 1 étant illustré sur les figures 1, 2a, 2b, 2c.
Selon un second aspect, l’invention concerne un ensemble 0, illustré sur la , cet ensemble 0 comportant un banc d’essai 100 et un appareillage 1 selon l’invention, l’appareillage 1 étant fixé de manière amovible sur une base 101 appartenant au banc d’essai 100 et le banc d’essai 100 comprenant un actionneur 102 pour forcer le déplacement d’une tête mobile 6 de l’appareillage 1 par rapport à la paroi 4 de chambre 3 de l’appareillage 1.
L’ensemble 0 selon l’invention peut également comprendre un échantillon de matériau 2 disposé dans la zone de réception d’échantillon 5.
Dans un mode de réalisation particulier et préférentiel de l’ensemble 0 selon l’invention, l’échantillon 2 est entouré d’une gaine 2a de protection de l’échantillon, ladite gaine 2a étant déformable et s’opposant au passage de fluide hydraulique (typiquement de l’eau) vers l’intérieur de l’échantillon.
La déformation de la gaine entraîne une variation du volume de l’échantillon qui est de nature compressible éventuellement poreuse de telle manière que la pression hydrostatique dans l’échantillon varie en fonction des efforts appliqués sur la gaine par la tête mobile et/ou par la pression hydrostatique ambiante dans la chambre.
La gaine permet d’éviter que le fluide présent dans la chambre ne pénètre dans l’échantillon au risque d’en modifier son comportement mécanique.
Ainsi, dans le cas où l’échantillon est de la matière sèche, comme une capsule de lessive sèche agglomérée ou un cachet sec médicamenteux, la gaine permet d’éviter que le fluide hydraulique présent dans la chambre n’entraîne une dissolution de l’échantillon et une modification des caractéristiques mécaniques de l’échantillon.
De même, si l’échantillon est un bloc de mousse, la gaine permet d’éviter que le fluide hydraulique présent dans la chambre ne pénètre dans les cellules de la mousse et en modifie le comportement mécanique.
Cette gaine est par exemple en latex.
En résumé, l’usage d’une telle gaine déformable permet de caractériser le comportement mécanique du matériau de l’échantillon sous une pression hydrostatique donnée sans que le fluide hydraulique ne dégrade l’échantillon.
L’appareillage 1 selon l’invention comprend :
- une chambre 3 délimitée extérieurement par une paroi métallique 4 de chambre 3 et dans laquelle est aménagée une zone de réception 5 de l’échantillon de matériau 2 ;
- au moins une tête mobile 6 par rapport à ladite paroi de chambre 4 entre une première position dans laquelle la tête mobile 6 est à l’écart de la zone de réception d’échantillon 5 et une seconde position dans laquelle la tête mobile 6 se trouve dans la zone de réception d’échantillon 5 pour appliquer des efforts sur l’échantillon 2.
La paroi 4 de la chambre est rigide pour limiter la déformation de la paroi pendant la réalisation des essais sur l’échantillon.
L’appareillage 1 comporte un circuit hydraulique 7 et un dispositif de vannage hydraulique 8 adoptant sélectivement : - une configuration d’isolement de la chambre 3 dans laquelle la chambre est hermétique (par hermétique on entend que la chambre est close, c’est à dire hermétiquement fermée pour y retenir les fluides) ; et - une configuration d’évacuation de fluide hors de la chambre 3 dans laquelle du fluide peut être évacué hors de la chambre via ledit circuit hydraulique 7.
Les figures 1 et 2b présentent le dispositif de vannage hydraulique 8 alors qu’il est en configuration d’isolement de la chambre 3, la chambre étant hermétique.
Ainsi, l’embase 12 forme une portion inférieure de la paroi 4 de la chambre 3 qui porte les capteurs d’effort 9 et de pression 10 tout en permettant le passage de la conduite d’admission 7a.
De cette manière les connexions fonctionnelles nécessaires à la transmission des mesures des capteurs 9, 10 et à l’alimentation en fluide de l’appareillage 1 sont regroupées sur une même embase 12 en partie basse de l’appareillage.
La liaison avec des équipements périphériques de l’appareillage 1 et le positionnement de l’appareillage 1 sur le banc d’essai 100 sont ainsi largement facilités car localisés au niveau de l’embase.
Le circuit hydraulique 7 comporte aussi un clapet antiretour 7a1 disposé pour, d’une part autoriser le passage de fluide hydraulique au travers de la conduite d’admission 7a et vers la chambre et pour, d’autre part s’opposer au passage de fluide hydraulique de la chambre 3 vers la conduite d’admission 7a.
En l’occurrence, ce clapet antiretour 7a1 est ici constitué par une bille mobile dans la conduite 7a entre : - une restriction formée dans la conduite d’admission de fluide 7a pour s’opposer au passage de la bille dans la chambre 3 tout en autorisant le passage de fluide autour de la bille vers la chambre 3 ; et - un siège formé dans la conduite d’admission de fluide 7a contre lequel la bille peut venir en appui étanche afin de s’opposer au passage de fluide de la chambre 3 vers la conduite 7a.
Le circuit hydraulique 7 peut aussi comporter une pompe 7b couplée hydrauliquement à la conduite d’admission 7a afin de forcer le passage de fluide hydraulique d’une réserve de fluide 7c vers l’intérieur de la chambre 3 en passant par la conduite d’admission de fluide hydraulique 7a.
L’actionneur 102 qui appartient au banc d’essai 100 est quant à lui fixé sur une structure 103 du banc d’essai qui liée mécaniquement à ladite base 101. Cet actionneur 102 est par exemple un piston 102 venant en appui sur la tige coulissante 60 pour en commander le déplacement / coulissement.
La structure 103 et la base 101 sont agencées pour définir un espace dans lequel est positionnée l’embase 12 et la chambre 3 de l’appareillage 1, la distance entre la structure 103 et la base 101 étant invariable au moins pendant toute la durée de l’essai.
La tige coulissante 60 est préférentiellement assemblée de manière démontable vis-à-vis de la tige du piston 102 du banc d’essai 100 et de manière que la tige coulissante 60 et la tige du piston 102 soient assujetties l’une à l’autre en déplacement.
De cette manière, c’est le déplacement de la tige de piston 102 du banc d’essai 100 qui permet de commander le déplacement de la tige coulissante 60 de l’appareillage 1.
Ce mode de réalisation est économique à mettre en œuvre puisqu’il n’est pas nécessaire d’équiper l’appareillage d’un actionneur.
L’assemblage entre la tige de piston 102 et la tige coulissante 60 peut se faire par de multiples moyens connus comme un assemblage tenon mortaise bloqué par une bride.
Préférentiellement, le dispositif de vannage 8 comprend une surface d’étanchéité 8a portée par la tige coulissante 60.
En l’occurrence, la surface d’étanchéité 8a est une surface latérale externe d’un joint porté par la tige coulissante 60.
Une sortie de fluide 7d est pratiquée au travers de la paroi de la chambre 3.
Ladite surface d’étanchéité 8a est agencée pour que, sur une première partie de course de la tige coulissante 60, la surface d’étanchéité 8a autorise le passage de fluide via la sortie de fluide 7d, le dispositif de vannage hydraulique étant alors en configuration d’évacuation de fluide hors de la chambre.
La est un microscope électronique à balayage d’un tétroxyde cobaltosique dopé au manganèse obtenu dans l’exemple comparatif 6 de la présente invention ; et
La est un microscope électronique à balayage d’un tétroxyde cobaltosique dopé au manganèse obtenu dans l’exemple comparatif 7 de la présente invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE Afin de mieux expliquer les objets, les solutions techniques et les avantages de la présente invention, la présente invention sera expliquée plus en détail en se référant à des réalisations spécifiques et à des exemples comparatifs, dans le but de comprendre le contenu de la présente invention en détail, sans toutefois limiter la présente invention. Tous les autres modes de réalisation obtenues par des personnes ayant des compétences ordinaires dans l’art, sans travail créatif, relèvent du champ de protection de la présente invention. Sauf indication contraire, les réactifs expérimentaux, les matières premières et les instruments conçus dans les modes de réalisation et les exemples comparatifs de la présente invention sont tous des réactifs, des matières premières et des instruments courants.
Mode de réalisation 1 Un mode de réalisation d’un tétroxyde cobaltosique dopé au manganèse, et d’un procédé de préparation et d’une application de celui-ci de l’invention a été fourni, le procédé comprenant les étapes suivantes :
(1) la préparation d’une solution aqueuse de bicarbonate d’ammonium d’une concentration de 1,3 mol/l en tant que solution de base dans une cuve de réaction avec une atmosphère protectrice et une pression de 0,5 MPa, où un rapport en volume de la solution de base dans la cuve de réaction était de 40 %, une valeur de pH était de 8, et une température était de 30℃ ; et après que la température a été stable, l’introduction continuelle d’azote pendant 30 minutes sous une pression stable ;
(2) l’ajout d’une solution métallique mélangée et d’un précipitant dans la cuve de réaction à un débit de 2,5 l/h dans un état de pression stable, le mélange à une vitesse de 500 tr/min, le contrôle d’un pH de la solution mélangée obtenue pour qu’il diminue à une vitesse de 0,1/h jusqu’à 7,3 par l’intermédiaire d’un système PLC pour la réaction jusqu’à ce qu’un rapport en volume de la solution mélangée dans la cuve de réaction atteigne 70 % à 80 %, et que la solution mélangée commence à se concentrer et à précipiter ; pendant la période de concentration et de précipitation, l’introduction continuelle de la solution métallique mélangée et du précipitant pour maintenir stable le rapport en volume de la solution mélangée dans la cuve de réaction ; et l’arrêt de la réaction lorsqu’une taille de particule de particules obtenues par concentration et précipitation a atteint 4,1 μm pour obtenir une suspension de particules de carbonate de cobalt dopé au manganèse ; la solution métallique mélangée était une solution aqueuse mélangée de chlorure de cobalt, de chlorure de manganèse, de 15-couronne-5 et d’agent tensioactif non ionique HL-610, une concentration d’ions cobalt dans la solution métallique mélangée était de 2 mol/l, un rapport en masse de l’élément manganèse à l’élément cobalt était de 0,005:1, et un rapport en masse du 15-couronne-5 à l’agent tensioactif non ionique HL-610 et à l’élément manganèse était de 0,02: 0,02: 1 ; et le précipitant était une solution aqueuse de bicarbonate d’ammonium à 3 mol/l ;
(3) après la filtration de la suspension de particules de carbonate de cobalt dopé au manganèse, le lavage avec une solution aqueuse d’acide ascorbique à 10 % en poids pendant 20 minutes, puis le séchage et le tamisage pour obtenir un précurseur de carbonate de cobalt dopé au manganèse ; et
(4) le chauffage du précurseur de carbonate de cobalt dopé au manganèse à 650 ℃ dans un four à caisson et le frittage pendant 3 heures, obtenant ainsi le tétroxyde cobaltosique dopé au manganèse.
Mode de réalisation 2 Un mode de réalisation d’un tétroxyde cobaltosique dopé au manganèse, et d’un procédé de préparation et d’une application de celui-ci de l’invention a été fourni, le procédé comprenant les étapes suivantes :
(1) la préparation d’une solution aqueuse de bicarbonate d’ammonium d’une concentration de 1,5 mol/l en tant que solution de base dans une cuve de réaction avec une atmosphère protectrice et une pression de 0,3 MPa, où un rapport en volume de la solution de base dans la cuve de réaction était de 45 %, une valeur de pH était de 8,2, et une température était de 32℃ ; et après que la température a été stable, l’introduction continuelle d’azote pendant 20 minutes sous une pression stable ;
(2) l’ajout d’une solution métallique mélangée et d’un précipitant dans la cuve de réaction à un débit de 3 l/h dans un état de pression stable, le mélange à une vitesse de 520 tr/min, le contrôle d’un pH de la solution mélangée obtenue pour qu’il diminue à une vitesse de 0,1/h jusqu’à 7,4 par l’intermédiaire d’un système PLC pour la réaction jusqu’à ce que le rapport en volume de la solution mélangée dans la cuve de réaction atteigne 70 % à 80 %, et que la solution mélangée commence à se concentrer et à précipiter ; pendant la période de concentration et de précipitation, l’introduction continuelle de la solution métallique mélangée et du précipitant pour maintenir stable le rapport en volume de la solution mélangée dans la cuve de réaction ; et l’arrêt de la réaction lorsqu’une taille de particule de particules obtenues par concentration et précipitation a atteint 5 μm pour obtenir une suspension de particules de carbonate de cobalt dopé au manganèse ; la solution métallique mélangée était une solution aqueuse mélangée de nitrate de cobalt et de nitrate de manganèse, une concentration d’ions de cobalt dans la solution métallique mélangée était de 1,8 mol/l, et un rapport en masse de l’élément manganèse à l’élément cobalt était de 0,008: 1, et un rapport en masse du 18-couronne-6 à l’agent tensioactif non ionique HL-610 et à l'élément manganèse était de 0,04: 0,04: 1 ; et le précipitant était une solution aqueuse de bicarbonate d’ammonium à 2,5 mol/l ;
(3) après la filtration de la suspension de particules de carbonate de cobalt dopé au manganèse, le lavage avec une solution aqueuse d’édétate disodique à 10 % pendant 20 minutes, puis le séchage et le tamisage pour obtenir un précurseur de carbonate de cobalt dopé au manganèse ; et
(4) le chauffage du précurseur de carbonate de cobalt dopé au manganèse à 665 ℃ dans un four à caisson et le frittage pendant 4 heures, obtenant ainsi le tétroxyde cobaltosique dopé au manganèse.
Mode de réalisation 3 Un mode de réalisation d’un tétroxyde cobaltosique dopé au manganèse, et d’un procédé de préparation et d’une application de celui-ci de l’invention a été fourni, le procédé comprenant les étapes suivantes :
(1) la préparation d’une solution aqueuse de bicarbonate d’ammonium d’une concentration de 1,8 mol/l en tant que solution de base dans une cuve de réaction avec une atmosphère protectrice et une pression de 0,1 MPa, où un rapport en volume de la solution de base dans la cuve de réaction était de 50 %, une valeur de pH était de 8,4, et une température étant de 35 ℃ ; et après que la température a été stable, l’introduction continuelle d’azote pendant 15 minutes sous une pression stable ;
(2) l’ajout d’une solution métallique mélangée et d’un précipitant dans la cuve de réaction à un débit de 2 l/h dans un état de pression stable, le mélange à une vitesse de 600 tr/min, le contrôle d’un pH de la solution mélangée obtenue pour qu’il diminue à une vitesse de 0,1/h jusqu’à 7,6 par l’intermédiaire d’un système PLC pour la réaction jusqu’à ce que le rapport en volume de la solution mélangée dans la cuve de réaction atteigne 70 % à 80 %, et que la solution mélangée commence à se concentrer et à précipiter ; pendant la période de concentration et de précipitation, l’introduction continuelle de la solution métallique mélangée et du précipitant pour maintenir stable le rapport en volume de la solution mélangée dans la cuve de réaction ; et l’arrêt de la réaction lorsqu’une taille de particule de particules obtenues par concentration et précipitation a atteint 5,8 μm pour obtenir une suspension de particules de carbonate de cobalt dopé au manganèse ; la solution métallique mélangée était une solution aqueuse mélangée de nitrate de cobalt et de nitrate de manganèse, une concentration d’ions de cobalt dans la solution métallique mélangée était de 1,5 mol/l, et un rapport en masse de l’élément manganèse à l’élément cobalt était de 0,012: 1, et un rapport en masse du -18-couronne-6 à l’agent tensioactif non ionique HL-610 et à l'élément manganèse était de 0,06: 0,06: 1 ; et le précipitant était une solution aqueuse de bicarbonate d’ammonium à 2 mol/l ;
Comme cela est représenté dans la et dans la , une couche de remplissage 730 est formée sur le substrat 110 et entoure la première partie 710a de la couche sous-jacente 710 et la première partie 720a de la couche de lentille 720. La formation et le matériau de la couche de remplissage 730 peuvent être identiques ou similaires à ceux de la couche de remplissage 160 de la .
Comme cela est représenté dans la et dans la , une couche de masque dur à motif 740 est formée sur la première partie 720a de la couche de lentille 720 et de la couche de remplissage 730. En particulier, la couche de masque dur à motif 740 a un profil de méta-surface sur la première partie 720a de la couche de lentille 720 et un profil de film plan de la couche de remplissage 730. La formation et le matériau de la couche de masque dur à motif 740 peuvent être identiques ou similaires à ceux de la couche de masque dur à motif 170 de la .
Comme cela est représenté dans la et dans la , la couche de lentille 720 est gravée pour transférer un motif de la couche de masque dur à motif 740 (incluant la méta-surface et le film plan) sur la couche de lentille 720 de sorte qu'une pluralité de lentilles 750 soit définie. La première partie 710a de la couche sous-jacente 710 peut être utilisée comme couche d'arrêt de gravure pour protéger le substrat 110. Dans certains modes de réalisation, les lentilles 750 sont des lentilles à méta-surfaces. Les lentilles à méta-surfaces 750 sont constituées de plusieurs nanostructures (piliers). Les lentilles 750 sont agencées en une matrice à méta-surface (voir la ). La couche de lentille 720 est gravée par un processus de gravure E. En particulier, dans le processus de gravure E, la couche de remplissage 730 est également gravée pour transférer le motif du film plan de la couche de masque dur à motif 740 sur la couche de remplissage 730 de sorte qu'une partie restante 730a de la couche de remplissage 730 soit définie. Comme la méta-surface des lentilles 750 est formée en gravant la couche de lentille 720, le matériau de la méta-surface des lentilles 750 est identique au matériau de la couche de lentille 720, par exemple, un matériau inorganique (tel que a-Si, SiH, GeH, Ge, GeO ou GeSiH). Dans un tel mode de réalisation, la couche de remplissage 730 et la couche sous-jacente 710 peuvent être utilisées comme couches de protection pour éviter d'endommager le substrat 110 sous-jacent pendant le processus de gravure E.
Après la formation des lentilles 750 avec la méta-surface, l'exécution des étapes des figures 1G à 1L ou des étapes des figures 2A à 2C se poursuivent de sorte que le capteur d'image 8000A de la soit formé.
Les figures 9 à 11 sont des vues en coupe transversale de capteurs d'image 8000B, 8000C, 8000D selon certains modes de réalisation de la présente description.
On se référera à la et à la . Les différences entre le capteur d'image 8000A de la et le capteur d'image 8000B de la sont la partie restante 730a de la couche de remplissage 730. En particulier, le capteur d'image 8000B est dépourvu de la partie restante 730a.
On se référera à la et à la . Les différences entre le capteur d'image 8000A de la et le capteur d'image 8000C de la sont la première partie 710a de la couche sous-jacente 710. En particulier, le capteur d'image 8000C est dépourvu de la première partie 710a de la couche sous-jacente 710.
On se référera à la et à la . Les différences entre le capteur d'image 8000A de la et le capteur d'image 8000D de la sont la première partie 710a de la couche sous-jacente 710 et la partie restante 730a de la couche de remplissage 730. En particulier, le capteur d'image 8000D est dépourvu de la première partie 710a de la couche sous-jacente 710 et de la partie restante 730a de la couche de remplissage 730.