La présente invention concerne un procédé de fabrication de mousse de métal utilisable comme dispositif de contact dans les connexions électriques ainsi que dans de nombreuse applications pour lesquelles les caractéristiques mécaniques, de conduction électrique ou de conduction thermique d'une telle mousse sont mises à profit..

La mousse de métal et en particulier la mousse d'argent utilisée comme contact dans les connexions électriques est décrite dans la demande de brevet PCT WO 2004/049515. La mousse de métal sous forme de plaque est intercalée entre les deux surfaces de contact d'une connexion électrique. La mousse augmente les points de contact entre les deux surfaces de contact et permet ainsi une répartition homogène du courant. L'utilisation de la mousse est encore plus avantageuse dans le cas où la connexion électrique est dégradée et déformée dans la mesure où elle augmente nettement la conductance électrique de la connexion qui s'est dégradée à cause de la formation d' oxydes .

L'obtention des plaques de mousse de métal se fait généralement par électrolyse. La plaque de mousse rendue électriquement conductrice est utilisée comme cathode dans un bain électrolytique de manière à recouvrir toutes les surfaces par une couche de métal. Le brevet européen EP 1.356.137 décrit deux méthodes pour rendre conductrice la mousse, généralement en polyuréthane ou équivalent. La première méthode consiste à déposer sur la mousse un monomère tel que du pyrrole dont la forme polymère est électriquement conductrice. Il faut donc ensuite procéder à l'étape de polymérisation . La deuxième méthode consiste à déposer le métal, du cuivre en l'occurrence, par la technique du dépôt sous vide. Cette méthode qui s'effectue à température élevée nécessite malheureusement des moyens techniques importants.

Ces deux méthodes présentent un inconvénient majeur. En effet, elles ne permettent pas un dépôt égal, soit du monomère, soit du cuivre, sur toutes les surfaces des alvéoles de la mousse. En outre, le brevet EP 1.356.137 décrit principalement le procédé d'élimination de la mousse organique pour ne conserver que la mousse de cuivre, par l'utilisation d'un four dont l'atmosphère est composée de vapeur d'eau. Cette technique effectuée en l'absence d'oxygène est destinée à éviter l'oxydation du cuivre, qui, autrement, deviendrait cassant.

C'est pourquoi le but de l'invention est de réaliser un procédé de fabrication d'une mousse de métal tel que de l'argent ou de l'or dans lequel la mousse de polyuréthane est rendue électriquement conductrice par le dépôt de métal en utilisant simplement un bain chimique.

Un autre but de l' invention est de réaliser un procédé de fabrication de mousse de métal tel que de l'argent ou de l'or dans lequel l'élimination du polymère ayant servi de support à la mousse est effectuée par simple brûlage de la mousse après l'étape d' électrolyse.

Encore un autre but de l'invention est de réaliser une mousse de métal tel que de l'argent ou de l'or utilisable dans de nombreuses applications mettant à profit les caractéristiques mécaniques, de conduction électrique ou de conduction thermique de la mousse.

L'objet de l'invention est donc un procédé de fabrication de mousse de métal tel que l'argent ou l'or consistant à déposer par voie chimique une première couche de métal de faible épaisseur à la surface des alvéoles d'une mousse de polyuréthane ou équivalent pour obtenir une mousse métallique et à déposer par voie électrolytique une deuxième couche du même métal d' épaisseur bien plus importante à la surface des alvéoles de ladite mousse métallique.

Un autre aspect de l'invention est la mousse de métal obtenue par le procédé ci-dessus ainsi que les nombreuses applications possibles dues à la combinaison des caractéristiques propres à la structure de la mousse d'une part et des caractéristiques propres au métal d' autre part

Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit.

Le mode de réalisation préféré décrit dans la description qui suit concerne le procédé de fabrication de la mousse d'argent. Mais d'autres modes de réalisation concernant des métaux autres que l'argent, peuvent être mis en œuvre en adaptant le procédé de fabrication.

Selon le procédé conforme à l'invention, on utilise des plaques de mousse de polyuréthane à alvéoles ouvertes ayant une consistance spongieuse de manière à pouvoir être utilisées, après leur transformation en mousse d'argent, dans de nombreuses applications et notamment pour les contacts des connexions électriques. Les plaques de mousse de polyuréthane ont une épaisseur comprise entre 1 mm et 2 mm et sont sous forme de rectangles dont les dimensions sont comprises entre 10 cm et 40 cm. Toutefois, des plaques de plus grandes dimensions, sous forme de rouleaux, pourraient aussi être utilisées. Le procédé d'obtention des plaques de mousse d'argent se compose de deux étapes essentielles. La première étape est une étape d' activation de la mousse par dépôt chimique d'une faible couche d'argent et la deuxième étape est une étape d' électrolyse pendant laquelle une couche d'argent d'épaisseur importante est déposée par électrolyse.

L'étape d' activation se subdivise en la suite d'étapes suivantes

1. Dégraissage et lavage des plaques de mousse à l'aide d'un détergent .

2. Rinçage à l'eau filtrée.

3. Etape d'immersion avec malaxage dans une solution sodée (par exemple la lessive de soude) pendant 10 à 15 mn pour obtenir une mouillabilité parfaite de la mousse. 4. Etape proprement dite d'activation qui se subdivise elle- même en plusieurs étapes : a) On prépare un bain d'argenture composé de nitrate d'argent (dosé par exemple à 120 g/1) dans un bain d'eau désionisée contenant de l'ammoniaque et de la potasse. b) On verse un réducteur dans le bain d'argenture. Ce réducteur est de préférence du glucose, par exemple à 92 g/1; mais ce pourrait être du formol. c) Immédiatement après avoir versé le réducteur dans le bain d'argenture, le nouveau bain obtenu est versé sur les plaques de mousse se trouvant dans un bac de traitement. Il faut prendre soin de retourner las plaques à plusieurs reprises pour que l'argent se dépose bien à l'intérieur des alvéoles de la mousse. A noter que cette étape doit être effectuée très rapidement du fait qu'il faut éviter que la réduction du nitrate d'argent se fasse dans la solution et non dans la mousse.

5. Rinçage des plaques de mousse argentée dans de l'eau désionisée ;

6. Séchage des plaques de mousse argentée. A noter qu'après séchage, une plaque de mousse de 1 mm d'épaisseur contient de

100 g à 150 g d'argent par m ² .

La deuxième étape essentielle consiste à déposer de l'argent sur toutes les surfaces des alvéoles de la mousse argentée. Elle se subdivise en plusieurs étapes : 1. Préparation d'un bain d' électrolyse composé de cyanure d'argent, par exemple à 35 g/1 dans de l'eau désionisée contenant du carbonate de potassium.

2. Immersion dans le bain d' électrolyse ainsi préparé des plaques de mousse argentée qui ont été préalablement placées

chacune dans un cadre métallique . Chaque plaque encadrée servant de cathode est placée entre deux anodes d' argent massif.

3. Electrolyse par production d'un courant de 30 A entre les anodes d'argent connectées à la borne positive et les plaques de mousse argentée connectées à la borne négative. De préférence, l' electrolyse est effectuée pendant un quart d' heure.

4. Séchage des plaques de mousse d'argent. A noter que les plaques de mousse d'argent d'une épaisseur de 1 mm contiennent environ 500 g d'argent par m ² .

La mousse d'argent ainsi obtenue est donc composée d'un squelette de polyuréthane recouvert d' argent qui lui procure les propriétés qui ont été décrites dans la demande de brevet PCT WO 2004/049515. Cependant, une étape supplémentaire permet d'obtenir une mousse d'argent pur en se débarrassant du squelette de polyuréthane. Cette étape consiste à enflammer une extrémité de la plaque. Le polyuréthane, combustible, brûle. La flamme se propage d'un bout à l'autre de la plaque. En fin de compte, tout le polyuréthane a été brûlé quand la flamme d'éteint, laissant une mousse formée entièrement d'argent qui révèle des propriétés améliorées lorsqu'elle est utilisée notamment comme contact selon les enseignements de la demande de brevet PCT WO 2004/049515. A noter que l'argent a été utilisé dans le procédé de fabrication qui vient d'être décrit parce que l'argent présente la meilleure conductivité électrique de tous les métaux, ce qui est un atout considérable pour l'application de la mousse d'argent dans l'amélioration des contacts dans les connexions électriques. L'argent présente également la meilleure conductivité thermique, ce qui permet une bonne évacuation de la chaleur produite dans les connexions où est utilisée la mousse d'argent. Un autre avantage de l'argent est son caractère inaltérable en présence d'oxygène qui, comme on

vient de le voir, permet d'éliminer le squelette de mousse de polyuréthane sans utiliser une méthode lourde à l'abri de l'air.

Mais d'autres métaux pourraient être utilisés, en particulier l'or qui présente des propriétés similaires à celles de l'argent, à savoir qu'il est inaltérable et présente des conductivités électrique et thermique égales à 70% de celles de l'argent. On pourrait donc transposer le procédé de fabrication de mousse d'argent qui vient d'être décrit, en l'adaptant bien sûr, à un procédé de fabrication de mousse d'or sans sortir du cadre de l'invention.

Les mousses de métal réalisées par le procédé selon l'invention peuvent être utilisées dans de nombreuses applications du fait de la combinaison de leurs caractéristiques propres à la structure de mousse d'une part et de leurs caractéristiques propres au métal d'autre part.

Ainsi, grâce à leur rapport masse/surface mouillée favorable les mousses de métal peuvent être utilisées favorablement comme électrodes de batteries (cuivre, nickel) et comme électrodes d' électrolyse chlore/soude (titane, nickel) .

Leurs caractéristiques de conduction électrique dues au métal permettent de les utiliser pour la construction de fusibles (mousse Ag ou Cu) ou de filtres chauffants pour produits visqueux (parfumerie) .

Leurs caractéristiques mécaniques permettent d'envisager une utilisation efficace de la mousse de métal comme joint technique (par exemple étanchéité de filtrage pour l'aviation) avec des tenues en température très élevées pour l'argent notamment, tout en conservant une conductivité électrique satisfaisante (contrairement à la plupart des produits d' étanchéité) .

L'emploi des mousses de métal comme filtres très fins utilisables à toute température peut être envisagé puisque de

tels filtres présenteront les mêmes propriétés de filtrage obtenues avec les mousses de polyuréthane et auront une bonne tenue à haute température ce qui n' est évidemment pas le cas des filtres en mousse de polyuréthane. Les mousses de métal peuvent être intégrées aux matériaux composites avec non seulement d' importantes capacités électriques mais aussi mécaniques et tribologiques .

Enfin, la capacité de transmission thermique des mousses de métal dues à leur conductivité thermique devrait permettre de les utiliser dans les surfaces des échangeurs thermiques.