INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La présente invention concerne donc un procédé de revêtement d’un substrat par de l’oxyde d’aluminium par technique de pulvérisation cathodique magnétron pulsé à haute puissance, dans lequel on utilise une cible d’aluminium et dans lequel le revêtement du substrat est effectué sous atmosphère contenant un mélange d’argon et d’oxygène, à une pression inférieure ou égale à 10 Pa, la polarisation de la cible étant contrôlée durant le revêtement en imposant à celle-ci la superposition d’une polarisation continue à un potentiel compris entre -300 V et 0 V, avantageusement entre – 250 V et – 50 V, plus avantageusement entre -250V et -100V, en particulier entre -250 V et -150 V, plus particulièrement un potentiel de -200 V, et d’une polarisation pulsée dont les pulses ont un potentiel compris entre -1200 V et -400 V et une fréquence comprise entre 50 Hz et 5000 Hz.
L’invention repose sur l’emploi d’une technique de pulvérisation cathodique magnétron pulsé à haute puissance (désignée par l’acronyme « HiPIMS » dans la littérature en langue anglaise pour « High-Power Impulse Magnetron Sputtering ») dans laquelle la cible est polarisée de manière particulière afin de former un revêtement d’oxyde d’aluminium, en particulier d’oxyde d’aluminium alpha. La polarisation continue permet de maintenir un plasma résiduel lorsque les pulses ne sont pas appliqués, et ainsi de limiter l’énergie supplémentaire à apporter pour initier le plasma permettant de former le revêtement. La polarisation pulsée permet alors une augmentation importante de la réactivité du plasma et ainsi la création d’espèces chargées dans le plasma en un nombre bien supérieur à celui obtenu en l’absence de la polarisation continue. La présence d’un plasma résiduel maintenu par la polarisation continue permet également de diminuer les instabilités électriques susceptibles d’apparaître pendant l’application des pulses. Cela permet de maîtriser finement la microstructure du revêtement d’oxyde d’aluminium obtenu.
Avantageusement, l’oxyde d’aluminium du revêtement est un oxyde d’aluminium métastable (tel que l’oxyde d’aluminium kappa ou l’oxyde d’aluminium thêta ou l’oxyde d’aluminium gamma, en particulier l’oxyde d’aluminium gamma), un oxyde d’aluminium alpha ou un mélange de ces oxydes (un oxyde mixte), avantageusement il s’agit d’un oxyde d’aluminium alpha.
Le procédé peut permettre le revêtement d’un substrat par au moins une couche continue d’oxyde d’aluminium, en particulier une couche mince (de l’ordre du micron), selon les conditions opératoires choisies.
Il est également possible de déposer plusieurs couches d’oxyde d’aluminium de structure stable ou non, par exemple une couche d’oxyde d’aluminium gamma et une couche d’oxyde d’aluminium alpha, ou de déposer une couche mixte afin de créer des architectures spécifiques en alternant des zones riches en alpha-Al 2 O 3 avec des zones riches en gamma-Al 2 O 3 ou de réaliser des couches avec des gradients de compositions. Avantageusement la couche déposée est majoritairement (c’est-à-dire plus de 50 % en masse) constituée d’oxyde d’aluminium alpha, en particulier elle est constituée essentiellement d’oxyde d’aluminium alpha, plus particulièrement elle est constituée exclusivement d’oxyde d’aluminium alpha.
Dans un mode de réalisation, le substrat est revêtu par au moins par une couche d’oxyde d’aluminium alpha (c’est-à-dire exclusivement d’oxyde d’aluminium alpha, sans aucune trace d’autres oxydes d’aluminium), en particulier en imposant à la cible la superposition d’une polarisation continue à un potentiel compris entre -300 V et 0 V, en particulier entre -250V et -150V et d’une polarisation pulsée dont les pulses ont un potentiel compris entre -1200 V et -400 V, en particulier entre -900 V et -700 V, et une fréquence comprise entre 50 Hz et 5000 Hz, en particulier entre 100 Hz et 300 Hz.
Un tel revêtement d’oxyde d’aluminium alpha est particulièrement avantageux dans la mesure où il présente d’excellentes performances de résistance à l’oxydation et à la corrosion. De plus, l’oxyde d’aluminium alpha a une très faible prise d’oxygène ce qui le rend relativement imperméable à l’oxygène. C’est aussi la forme d’alumine la plus stable à haute température.
Le substrat selon l’invention est en particulier un substrat métallique tel que par exemple de l’acier. De façon avantageuse il s’agit d’un substrat métallique comprenant du titane et/ou de l’aluminium, tel que l’inconel 718, plus particulièrement en alliage de titane et/ou d’aluminium, encore plus particulièrement en alliage titane-aluminium, par exemple à base d'aluminure de titane, comme un alliage gamma-TiAl.
Le substrat métallique selon l’invention peut constituer en une pièce de turbomachine, et par exemple une pièce de turbomachine aéronautique. Il peut ainsi s’agir d’une pièce d’aéronef. Le substrat est avantageusement destiné à être utilisé en atmosphère oxydante et à une température supérieure ou égale à 800°C. Le substrat peut par exemple être une pièce de turbine. Il peut par exemple s'agir d'une aube de turbine ou d'un secteur d'anneau de turbine. Il peut ainsi s’agir d’une pièce à géométrie complexe, c’est-à-dire non plane, en particulier 3D. Mais le procédé peut également être mis en œuvre sur un substrat à géométrie plane.
Dans le cadre de la présente invention, le substrat peut être polarisé positivement ou négativement, avantageusement négativement, plus avantageusement à un potentiel de -100 V. L’application d’un tel potentiel permet d’accélérer (polarisation positive) ou de ralentir (polarisation négative) les espèces chargées électriquement. Dans un mode de réalisation avantageux, le substrat n’est pas polarisé.
Le substrat peut être chauffé durant le revêtement, par exemple à une température inférieure à 500°C, avantageusement inférieure ou égale à 450°C, en particulier de 400°C. En variante, le substrat peut ne pas être chauffé durant le revêtement et donc se trouver à température ambiante (20°C). La température du substrat peut ainsi par exemple être supérieure ou égale à 20°C durant le revêtement, par exemple comprise entre 20°C et 499 °C, voire comprise entre 30°C et 450°C, en particulier entre 350°C et 450°C.
La température permet d’apporter au substrat de l’énergie thermique, et ainsi de permettre une certaine mobilité des atomes favorisant la recombinaison des atomes se déposant à la surface du substrat.
Dans un mode de réalisation, la teneur volumique d’oxygène dans l’atmosphère est comprise entre 10 % et 90 % et la teneur volumique d’argon dans l’atmosphère est comprise entre 90 % et 10 %. Avantageusement la teneur volumique d’oxygène dans l’atmosphère est comprise entre 10 % et 50 % et la teneur volumique d’argon dans l’atmosphère est comprise entre 90 % et 50 %, plus avantageusement la teneur volumique d’oxygène dans l’atmosphère est comprise entre 10 % et 20 % et la teneur volumique d’argon dans l’atmosphère est comprise entre 90 % et 80 %, de façon particulièrement avantageuse, la teneur volumique d’oxygène dans l’atmosphère est de 10 % et la teneur volumique d’argon dans l’atmosphère est de 80 %.
Tableau 2. Composition moyenne de l’extrait de M. cordata utilisé dans les exemples (MCE).
Example 3. Synergie entre un extrait de Macleaya cordata et Champ®Flo (hydroxyde de cuivre) - essais in vitro sur Alternaria brassicicola (alternariose du chou)
On a déterminé les doses non-biocides d’un extrait de Macleaya cordata (MCE) et d’un produit à base de cuivre (référence Champ®Flo, Nufarm à 360 g/L d’hydroxyde de cuivre) sur le pathogène Alternaria brassicicola responsable de l’alternariose des crucifères, grâce à un test in vitro de mesure de la croissance par néphélométrie.
Une fois les doses non-biocides déterminées pour le MCE et le produit à base de cuivre, le niveau de protection obtenu par leur co-application a été déterminé.
Les doses de 0.2%, 0.1% et 0.01% de Champ®Flo ont été testées seules et en association avec le MCE à 0.17 mg/mL à l’aide de la néphélométrie afin d’étudier leur effet inhibiteur sur la croissance d’Alternaria brassicicola , pathogène responsable de l’alternariose du chou.
Pour cela, chaque dose seule et en combinaison a été appliquée à une suspension d’Alternaria brassicicola pendant une durée de 4h. Les 4 heures révolues, la suspension est diluée en cascade jusqu’à atteindre une concentration de 1*10 3 conidies par mL de PDB (Potato Dextrose Broth). Les différentes modalités sont ensuite réparties dans une plaque 96 puits placée dans un néphélomètre à 25°C pour 338 cycles de 600 s, soit au total environ 56h, pour monitorer la croissance de l’agent pathogène soumis aux différentes conditions. Les données sont ensuite analysées à l’aide du logiciel Omega data analysis afin d’obtenir des aires sous la courbe et calculer des pourcentages d’inhibition présentés dans le tableau 3.
Modalité Concentration équivalente en cuivre Efficacité seule Efficacité associée avec les MCE Ratio de synergie Gain de performance Champ®Flo 0,2% (2 mL/L) 0,72 mg/L 5% 58% 7,9 51% Champ®Flo 0,1% (1 mL/L) 0,36 mg/L 5% 57% 7,3 50% Champ®Flo 0,01% (0,1 mL/L) 0,036 mg/L 0% 46% 18,9 44% MCE 0,06 g/L - 2%
Tableau 3. Essais sur Alternaria brassicicola en néphélométrie. La colonne « gain de performance » représente le gain d’efficacité obtenu par l’effet synergique par rapport à un effet additif.
Il résulte de cet essai que la combinaison de l’extrait de M. cordata et du Champ®Flo contenant de l’hydroxyde de cuivre permet d’améliorer les performances de chacun des produits. Des synergies ont été observées pour les trois doses de cuivre testées, celles-ci pouvant par exemple atteindre un ratio de 18.9 dans le cas de la dose de Champ®Flo la plus faible (0.02%). Au-delà d’obtenir un simple ratio de synergie, une amélioration des performances en termes d’inhibition de la croissance de l’agent pathogène est également observée par rapport à un simple effet additif entre le MCE et le cuivre.
Example 4. Synergie entre l’extrait de M. cordata et Champ®Flo (sulfate de cuivre) - essais in planta sur Alternaria bracissicola (alternariose du chou)
Une étude in planta a été réalisée afin d’étudier la compatibilité, et une potentielle synergie, entre le MCE et le Champ®Flo dans la lutte contre l’alternariose des crucifères.
Pour ce faire, le Champ®Flo a d’abord été appliqué à différentes doses afin de tracer une courbe dose réponse. Les doses sélectionnées sont les suivantes : 0.5%, 0.1%, 0.01% et 0.005%. La pulvérisation a eu lieu deux jours avant l’inoculation artificielle (2 DBI). La sévérité de l’alternariose a été déterminée 4 jours après inoculation. Pour cela, l’aire des symptômes sur 3 feuilles par plants à raison de 6 plants par modalités a été moyennée.
Modalité Concentration équivalente en cuivre Efficacité seule Efficacité associée avec le MCE Ratio de synergie Gain de performance Champ®Flo 0,01% (0,1 mL/L) 0,036 mg/L 3% 46% 15,6 43% MCE 0,06 g/L / 0%
Tableau 4 : Essais sur Alternaria brassicicola in planta . La colonne « gain de performance » représente le gain d’efficacité obtenu par l’effet synergique par rapport à un effet additif.
Il résulte de cet essai la courbe dose réponse décrite en . Ces résultats mettent en évidence que la dose non-biocide du Champ®Flo sur Alternaria brassicicola se trouverait aux alentours de 0.01% de Champ®Flo dans la bouillie.
Comme pour l’essai de détermination de la courbe dose-réponse, une application foliaire a lieu deux jours avant l’inoculation artificielle. Le Champ®Flo à 0.01% et le MCE à 0.06 g/L sont testés seuls et en association avec du Tween à 0.01%. La sévérité est déterminée de la même manière que ci-dessus.
Le module photovoltaïque 1 comporte de plus un film diélectrique 23 recouvrant l’enrobage de scellement 18. Ce film 23 présente de préférence une épaisseur de 15 à 300 µm et est réalisé dans un polymère tels que : ECTFE, FEP, ETFE, PVDF, PMMA, PC, PET, PE, PP, ou encore un film multicouche avec ces polymères.
De préférence, le film 23 présente une épaisseur minimum 30 µm et est conforme à la norme IEC 61730-2.
Ce troisième mode de réalisation peut être mis en œuvre avec un enrobage de scellement 18 conforme à l’un ou l’autre des premier et deuxième mode de réalisation.
Les figures 8 à 10 illustrent un exemple de positionnement des espaces de décrochement 13 sur la vue de dessus du module photovoltaïque 1. La illustre le contour de la paroi de face avant 7. La illustre la paroi de face arrière 8 seule et rend visible les retraits de la paroi de face arrière 8, sur le contour de cette dernière, chacun de ces retraits permettant la formation des espaces de décrochement 13.
La illustre les parois de face avant 7 et de face arrière 8 superposées avec les espaces de décrochement 13 ainsi formés, en pointillés, chacun de ces espaces de décrochement 13 recevant une diode de bypass 6.
Les diodes de bypass 6 sont ainsi autant intégrées dans l’épaisseur du module photovoltaïque 1, sans aucun élément saillant de cette épaisseur, que sur le contour externe du module photovoltaïque 1, qui correspond précisément au contour de la paroi de face avant 7, sans cadre rapporté.
Le procédé de production, selon l’invention, d’un module photovoltaïque va maintenant être décrit. Les modules photovoltaïques 1 sont ici produits par pressage à chaud des différentes couches (par exemple par lamination à chaud). Une seule étape de pressage à chaud est nécessaire, par exemple à une température comprise entre 130ºC et 180ºC, préférentiellement environ 150ºC, pendant une durée comprise entre 5 et 20 min, préférentiellement 10 min. Cet assemblage peut également être effectué par d’autres moyens adaptés, tel que par autoclave, ou une combinaison de procédés. Dans le cas d’une lamination cette durée peut aller jusqu’à 30 min. Dans le cas d’un procédé par autoclave, une durée de 2 à 3 h en étuve sous pression est adaptée.
Les figures 11 à 23 illustrent également le module photovoltaïque sous forme plane pour simplifier les figures.
La illustre une première étape dans laquelle la paroi de face avant 7 est positionnée avec les cellules photovoltaïques 4 et leurs conducteurs de bypass 10 pris entre deux films de matériau encapsulant 12.
La illustre l’étape suivante dans laquelle la paroi de face arrière 8, avec son retrait du rebord 14 par rapport au rebord 15, est positionnée sur l’ensemble, et l’étape unique de pressage à chaud a ensuite lieu.
La illustre l’étape suivante consistant à braser (ou coller, ou tout autre mode de connexion électrique adapté) la diode de bypass 6 sur les conducteurs de bypass 10, puis à poser l’enrobage de scellement 18 de sorte à envelopper entièrement la diode de bypass 6 et les deux conducteurs de bypass 10.
Les figures 14 à 16 illustrent un deuxième mode de réalisation du procédé.
La illustre l’étape suivante dans laquelle la paroi de face arrière 8, avec son retrait du rebord 14 par rapport au rebord 15, est positionnée sur l’ensemble, puis la diode de bypass 6 est brasée sur les conducteurs de bypass 10 (ou simplement déposée, le brasage pouvant avoir lieu avec l’étape de pressage à chaud), puis l’étape unique de pressage à chaud a ensuite lieu.
La illustre l’étape suivante consistant à poser l’enrobage de scellement 18 de sorte à envelopper entièrement la diode de bypass 6 et les deux conducteurs de bypass 10.
Les figures 17 à 19 illustrent un troisième mode de réalisation du procédé.
2’) une étape de mise en contact du support avec un précurseur de cuivre et du promoteur, cette mise en contact étant réalisée par co-précipitation.
L’étape 1’) de préparation de support consiste à préparer une solution aqueuse comprenant un précurseur de cuivre et les précurseurs des promoteurs. Cette étape est identique à l’étape 2.1) du procédé d’imprégnation par voie humide décrit précédemment.
Cette étape vise à faire précipiter l’hydroxyde de cuivre et l’hydroxyde du métal utilisé comme un autre promoteur à la surface du support. Le mélange, notamment par agitation, est par exemple réalisé à une température comprise entre 60°C et 100°C, de préférence environ égale à 80°C. Cette étape de mélange peut être réalisée pendant une durée de 2h ou plus, typiquement pendant environ 3h.
2.4’) récupération du solide comprenant le support, le cuivre et le promoteur obtenu à l’étape 2.3’) et sa calcination pour conduire au système catalytique.
Cette deuxième sous-variante de réalisation permet de faire précipiter de l’hydroxyde de cuivre et de l’hydroxyde du métal utilisé comme promoteur à la surface du support.
Eventuellement, l'étape de mise en contact des composants peut également être réalisée par d'autres méthodes de préparation telles que la réaction sol-gel ou la méthode hydrothermale, mettant ainsi en contact le support avec un précurseur de cuivre et un précurseur d'au moins un second promoteur.
L’invention vise aussi à fournir une motrice d’un véhicule ferroviaire équipée d’un dispositif de protection anti-givre selon l’invention.
Pour ce faire, l’invention concerne un dispositif de protection anti-givre d’une bande d’usure d’un pantographe d’une motrice d’un véhicule ferroviaire comprenant un étrier support de ladite bande d’usure s’étendant, une fois montée sur ledit étrier support, le long d’une direction, dite direction longitudinale, ledit étrier comprenant une surface supérieure de portage de ladite bande d’usure et deux surfaces latérales.
Le dispositif de protection selon l’invention est caractérisé en ce qu’il comprend : des moyens de montage amovible dudit dispositif sur ledit étrier support, au moins un flanc en matériau conducteur s’étendant le long d’une portion d’une surface latérale dudit étrier support et recouvrant cette portion de surface latérale, une fois le dispositif de protection monté sur ledit étrier, une pluralité de picots en saillie dudit flanc destinés à capter le courant du fil de contact de la caténaire par des arcs électriques en condition de givre, chaque picot s’étendant perpendiculairement à ladite direction longitudinale.
Le dispositif de protection selon l’invention forme ainsi un blindage de protection d’une bande d’usure d’un pantographe et de l’étrier support de cette bande d’usure en captant les éventuels arcs électriques générés par le contact entre la bande d’usure et un câble de contact de caténaire givré.
Ce dispositif de protection (aussi désigné par la terminologie de « blindage » dans le texte) est fixé sur l’étrier support de la bande d’usure du pantographe par des moyens de montage amovible. Ainsi, il est possible de remplacer la bande d’usure du pantographe, tout en réutilisant le même blindage de protection. Un dispositif selon l’invention peut donc être utilisé sur une motrice de véhicule ferroviaire pendant plusieurs saisons, tout en permettant le remplacement de la bande d’usure lorsque nécessaire.
Le dispositif de protection comprend au moins un flanc qui recouvre une portion latérale dudit étrier support. Le dispositif de protection permet ainsi d’éviter que les arcs électriques générés en cas de givre de la bande de contact de la caténaire ne détériorent la portion de l’étrier support couverte par le flanc du dispositif de protection.
Un dispositif de protection selon l’invention est particulièrement utile pour équiper des motrices alimentées par un courant continu.
Le dispositif selon l’invention peut équiper un pantographe et être laissé sur le pantographe quelles que soient les conditions météorologiques. En cas de givre, le dispositif capte le courant par les arcs électriques générées, tout en protégeant la bande d’usure et l’étrier. En l’absence de givre, le courant passe normalement par la surface supérieure de la bande d’usure.
La pluralité de picots portés par le flanc du dispositif permet d’attirer les arcs électriques générés par le contact du pantographe avec le fil de contact de caténaire givré et limite les risques que les arcs atteignent l’étrier et/ou la surface supérieure de la bande d’usure.
Avantageusement et selon l’invention, lesdits moyens de montage amovible comprennent deux platines de montage reliées solidairement à chaque flanc dudit dispositif de protection, chaque platine comprenant un alésage conformé à une vis de fixation d’un shunt de liaison électrique s’étendant sous ledit étrier support de manière à pouvoir fixer ledit dispositif de protection par les vis de fixation des shunts de liaison électrique de ladite motrice.
Selon cette variante avantageuse, le dispositif de protection est fixé sous l’étrier support de la bande d’usure de telle sorte que chaque flanc du dispositif de protection couvre l’étrier depuis le point de fixation sous ce dernier jusqu’à la bande d’usure. En outre, le dispositif de fixation est fixé au niveau des vis de fixation des shunts de liaison électrique. En d’autres termes, le dispositif de protection se fixe sur des vis déjà présentes sur le pantographe, ce qui facilite son intégration sur les pantographes existants, sans modification de ce dernier. Enfin, le dispositif de protection étant fixé sur les vis de fixation des shunts de liaison électrique, le courant capté par le dispositif de protection alimente directement les shunts de liaison électrique, sans passer par la bande d’usure.
Avantageusement, le dispositif selon l’invention comprend deux flancs s’étendant chacun le long d’une portion de chaque surface latérale dudit étrier support et recouvrant cette portion latérale, une fois le dispositif de protection monté sur ledit étrier.
Selon cette variante avantageuse, les deux faces latérales de l’étrier sont protégées par le dispositif de protection selon l’invention.
Si un seul flanc latéral est prévu sur le dispositif selon l’invention, il est particulièrement avantageux de monter le dispositif de telle sorte qu’il soit agencé sur la face de l’étrier située coté extérieur du pantographe car c’est sur la face extérieure que se concentrent les dégradations de l’étrier liées aux arcs électriques. Un seul flanc latéral peut en outre présenter un gain de poids et limite la matière utilisée pour concevoir le dispositif de protection selon l’invention.
Avantageusement et selon l’invention, chaque flanc est équipé de dix picots régulièrement réparties le long du flanc.
Selon cette variante, chaque picot est destiné à attirer les arcs électriques générés par le contact du pantographe avec le fil de contact de caténaire givré. La répartition uniforme des picots le long de chaque flanc permet d’optimiser le captage des arcs électriques par les picots. Bien entendu, rien n’empêche d’utiliser un nombre différent de picot, ce nombre pouvant par exemple dépendre de la longueur de la bande d’usure et/ou de la longueur de l’étrier support de la bande d’usure.
A chaque acquisition, le système stocke systématiquement les données dans la mémoire interne 15.
Lorsqu’une quantité de données prédéterminée est atteinte, par exemple compris entre 500ko et 2Mo, et si la qualité de la liaison cellulaire le permet, les données sont alors transférées vers le dispositif de post-traitement 50 de fichiers distants.
A titre d’alternative, la transmission de données peut être effectuée à intervalle de temps régulier, par exemple toutes les 2 à 5 minutes, quelle que soit la quantité de données acquise.
Les données restent stockées tant que la mémoire n'est pas complète. On parle dans ce cadre de buffer circulaire First In First Out , aussi abrégé FIFO, de telle manière que lorsque la mémoire est pleine, la donnée la plus ancienne est écrasée prioritairement.
Dans le cas où la liaison n’aurait pas permis ce transfert, celui-ci sera réessayé régulièrement jusqu’à sa réussite, par exemple toutes les 5mn, ou pour toute valeur de temps prédéterminée, par exemple entre 30 secondes et 10mn.
Les données suivantes, qui continuent à être acquises, sont alors stockés en mémoire et seront transférés sur le dispositif de post-traitement 50 une fois les données précédentes transmises. Le dispositif de post-traitement 50 récupère en outre des données permettant de calculer des données améliorées telles que : Le type de câble ou de canalisation destiné à être inséré dans le fourreau, en en particulier le diamètre du réseau posé ; La présence d’un lit de sable en fond de tranchée et son épaisseur ; Hauteur entre le point le plus bas du poseur et le socle du dispositif 1 ; et L’adresse du chantier et/ou toute information administrative utiles.