Embarcations comprenant une enveloppe composite

L'objet de la présente invention concerne une coque d'embarcation, ainsi que l'embarcation en tant que telle, comprenant une enveloppe extérieure présentant une variété d'effets techniques liée au fait que ladite enveloppe comprend une poudre métallique particulière. En outre, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une telle coque d'embarcation, ainsi que la coque d'embarcation susceptible d'être obtenue par ce procédé.

INTRODUCTION A l'aube des années 80, une nouvelle technique apparut et révolutionna la façon dont le monde travaille le métal.

Cette technique (dite de métallisation à froid) consiste schématiquement à associer du métal et un liant, permettant de recouvrir rapidement quasiment n'importe quel support, quelle qu'en soit la forme ou la nature (stratifiés, mélaminés, bois, plastiques, plâtre, fibre de verre, céramique, béton, mousses, porcelaine, verre et métal), en en épousant tous les détails. Ces composites, formés de granulats micronisés de métal, d'un liant polymère hybride et d'un catalyseur, produisent une adhérence très forte entre le composite et le support. Les métaux composites catalysés peuvent en outre être poncés, sablés, polis, brossés, acidés, oxydés, gravés (si l'épaisseur l'autorise), vernis et traités exactement de la même façon que du métal massif pour une fraction du prix. De plus, la couche de composite n'est pas conductrice d'électricité et ne corrode pas le support, ce qui l'en distingue du métal.

Ce composite s'applique tant aux métaux et alliages « rouges » que « gris » et s 'enrichi régulièrement de nouveaux métaux/alliages. Ainsi, la technologie de métallisation à froid se fait communément au moyen d'un équipement de peinture au pistolet conventionnel. Les métaux composites sont pulvérisés à froid au moyen d'un pistolet HVLP (haut volume / basse pression) avec des buses adaptées. Ce procédé permet l'application d'une fine couche de composite sur le support. Il n'y a pas de limitation quant à l'épaisseur, si ce n'est qu'il faut procéder à plusieurs applications résultant en un multicouche. Le bon compromis économique jusqu'alors était toutefois autour de 0,015 à 0,07 mm d'épaisseur, pouvant être obtenu en une seule couche.

Récemment, la Demanderesse a montré que les composites de cuivre sont très bien adaptés pour les revêtements de type « antifouling » dans le domaine nautique (cf. par exemple article paru dans « Moteur Boat Magazine », n° 282 Juin 2013, page 133-137).

Les produits développés par la Demanderesse permettent de plus une diminution de la consommation et/ou un gain de vitesse de l'embarcation considérée. Aucune explication jusqu'à présent ne permettait de justifier cet effet : était-il dû au mode de pulvérisation, à la nature chimique du métal du composite, à la nature chimique du liant, ou encore à une forme particulière des grains de poudre ?

Il a été rapporté dans FR1357099 une granulométrie particulière devait être respectée pour que la poudre de cuivre (oxydée/phosphorée) puisse être incorporée dans le liant. Or, une diminution de la consommation et/ou un gain de vitesse de l'embarcation considérée a été également constatée sur ces composites. Plusieurs autres poudres métalliques ont été testées avec la même granulométrie et l'effet a été retrouvé. Ainsi, et c'est l'origine de la présente invention, il semblerait que ce soit la granulométrie particulière de la poudre testée qui soit à l'origine de cet effet et ce indépendamment de la nature chimique de la poudre métallique. Ainsi une poudre de cuivre, d'aluminium ou d'un autre métal par exemple. De plus, les embarcations restants dans le milieu liquide pour de longues périodes de temps, l'usure quotidienne liée à cette utilisation particulière rend les techniques de métallisation classiques moins attirantes que le procédé de fabrication d'une coque d'embarcation selon la présente invention qui permet de générer une épaisseur de couche extérieure plus grande et évite la délamination du revêtement. Ainsi, un autre aspect de la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation, tel qu'un bateau, qui permette une plus grande longévité de la couche extérieure chargée en poudre métallique/composite. Ce procédé permet d'ailleurs, si on le désire, de créer un gradient de concentration de grains de poudres dans la couche extérieure. En outre, le procédé d'obtention selon la présente invention permet de garder les propriétés inhérentes des poudres métalliques (tel que la propriété biocide ou antifouling). Enfin, de manière tout à fait surprenante, l'épaisseur générée de la couche extérieure de la coque d'embarcation comprenant les poudres métalliques donne un aspect esthétique inédit des embarcations fabriquées par ce procédé. Cet aspect est à la fois lié à la granulométrie particulière de la poudre utilisée, à l'épaisseur de la couche, à la possibilité de créer un gradient de concentration, à l'environnement liquide extérieur et à la possibilité de faire varier la nature chimique des grains de poudre pour obtenir des teintes plus ou moins colorées, cuivrées, argentée, ternes, brillantes, etc.

RESUME DE L'INVENTION L'objet de la présente invention concerne une coque d'embarcation comprenant dans une enveloppe externe destinée à être en contact avec un élément liquide extérieur, une poudre métallique caractérisée en ce que :

- ladite poudre :

- contient plus de 30% en masse de grains dont le diamètre est supérieur à 45μηΐ 6ί

- est partiellement en contact avec ledit élément liquide extérieur;

l'enveloppe externe présente un épaisseur inférieure à 0,2 mm, avantageusement inférieure à 0,3mm, 0,5 mm, 0,6mm, 0,7mm, 0,8 mm, 0,9 mm ou 1mm ;

- et que la poudre comprend une poudre de cuivre avec au moins 60% en masse de cuivre par rapport à la masse de poudre.

Dans un mode de réalisation particulier ladite enveloppe externe comprend un gradient de concentration de grains de poudre.

Le gradient de grains de poudre au sein de la matrice de liant solidifiée peut être évalué par des techniques de microscopie électronique à balayage et un homme du métier dispose dans la littérature technologique de différentes techniques d'analyse et de caractérisation de la microstructure d'un matériau lui permettant de mettre en évidence un gradient de particules de poudre métallique. Les techniques d'analyse par microscopie électronique permettent des grossissements de l'ordre de 5 à 60000 fois et la visualisation ainsi que la répartition de particules de la taille de quelques microns à quelques dizaines de microns sont rendues possibles. Par exemple les analyses structurales telles que décrites par le Centre de Transfert de Technologies Céramiques (CTTC, France) sont adaptées pour de telles mesures.

La présente invention concerne également des objets pouvant être ajoutés à une coque d'embarcation comprenant ou non une enveloppe extérieure telle que présentement décrite.

L'objet de la présente invention concerne donc également une quille, un foil, un élément directionnel tel qu'un gouvernail ou un aileron, un élément de propulsion telle qu'une hélice ou un tube de jet comprenant une enveloppe externe telle que définie présentement.

L'objet de la présente invention concerne une embarcation comprenant une enveloppe externe telle décrite présentement, en particulier au niveau de l'un quelconque des objets suivant : au niveau de la coque d'embarcation (en particulier au niveau de la surface mouillée lors de la navigation), au niveau de la quille, au niveau d'un foil, au niveau d'un élément directionnel tel qu'un gouvernail ou un aileron, ou au niveau d'un élément de propulsion telle qu'une hélice ou un tube de jet.

L'objet de la présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite présentement comprenant les étapes suivantes : a. Fourniture d'un mélange liant/poudre métallique,

b. dépôt d'une couche du mélange sur un moule de coque d'embarcation ; c. ajout optionnel de matériaux fibreux dans ledit liant ;

d. durcissement du mélange liant/poudre métallique par exemple par traitement lumineux, thermique ou par ajout d'un agent durcisseur éventuellement ajouté au mélange;

e. ajout optionnel d'au moins une couche supplémentaire de structure et/ou de renfort sur la première couche durcie à l'étape c;

f. démoulage de la coque d'embarcation; caractérisé en ce que la poudre métallique contient plus de 30% en masse de grains dont le diamètre est supérieur à 45μιη.

Selon un mode de réalisation particulier le dépôt de la couche du mélange est réalisée par pulvérisation. Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne également un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite comprenant les étapes suivantes : a. fourniture d'un mélange liant/poudre métallique,

b. dépôt d'une couche du mélange sur la face externe d'une coque d'une embarcation,

c. durcissement du mélange liant/poudre métallique par exemple par traitement lumineux, thermique ou par ajout d'un agent durcisseur éventuellement ajouté au mélange,

d. ajout optionnel d'au moins une couche supplémentaire de structure et/ou de renfort sur la première couche durcie à l'étape c, caractérisé en ce que la poudre métallique contient plus de 30% en masse de grains dont le diamètre est supérieur à 45μιη.

L'objet de la présente invention concerne en outre une coque d'embarcation susceptible d'être obtenue par le procédé tel que décrit présentement.

DEFINITIONS

Embarcation

L'embarcation selon la présente invention est un bateau, un sous-marin, une planche à voile, un kite surf, un wake board, un surf, un paddle board, un jet ski, un canoë, un kayak, etc. En effet, l'enveloppe externe selon la présente invention permet de limiter les phénomènes de frottements liés aux fluides ce qui fait qu'il est également applicable aux différents supports de sport de glisse. En outre l'embarcation peut être occupée par des personnes ou commandé à distance. Bateau

La présente invention peut être appliquée à tout bateau tel que des bateaux à voile(s) ou à moteur(s), multicoques, bateaux à foils, hors-bords, ferries, pétroliers, bateaux gonflables, aux porte-containers, bateaux de marchandises, ou encore aux bateaux de pêche tel que les chalutiers. Carène

Par « carène », il est compris selon la présente invention la partie immergé de la coque d'un navire, ou de toute autre embarcation, ou la partie du substrat (tels que des skis nautique par exemple) directement en contact avec l'élément liquide extérieur provoquant un frottement.

Liquide extérieur

Par « liquide » il est compris selon la présente invention toute substance qui se déforme continuellement sous une contrainte de cisaillement qui lui est appliquée. Ainsi, par liquide extérieur, il est compris tout liquide dans lequel l'embarcation est susceptible de se déplacer et/ou flotter. Préférentiellement dans le cadre de la présente invention, le liquide extérieur comprend de l'eau tel que la mer, un lac, un fleuve, une rivière, un étang...

Granulométrie

La granulométrie est de manière générale l'étude de la distribution statistique des tailles d'une pluralité d'unités (ou morceaux/granules) solide(s) de matière naturelle ou fractionnée (c'est à dire une collection). L'analyse granulo métrique est l'ensemble des opérations permettant de déterminer la distribution des tailles des éléments composant une poudre. La distribution granulo métrique est la représentation sous forme de tables de nombres ou de graphiques des résultats expérimentaux de l'analyse granulométrique. La granulométrie peut être mesurée par tout méthode adéquate connue de l'homme du métier et plus particulièrement via la méthode standardisée telle que décrite dans la norme IS04497.

Poudre

De manière générale, la poudre est un état fractionné de la matière. Il s'agit ainsi d'une pluralité d'unités (ou morceaux/granules) de matière(s) solide(s) de taille généralement inférieure au dixième de millimètre (100 μιη) qui constituent ensemble une « collection ». Une poudre est caractérisée en termes de propriétés physiques par sa granulométrie.

Poudre de cuivre oxydée Par « poudre de cuivre oxydée », il est compris selon la présente invention d'une part que la poudre a les caractéristiques granulométriques définies présentement (permettant son incorporation dans un liant) et d'autre part que la poudre a une teneur en cuivre oxydé supérieure ou égale à 5% en masse de la masse totale de cuivre dans la poudre préférentiellement supérieure ou égale 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%), 95%o, 99%o ou 100%) en masse de la masse totale de cuivre dans la poudre.

Poudre de cuivre phosphorée

Par « poudre de cuivre phosphorée », il est compris selon la présente invention d'une part que la poudre a les caractéristiques granulométriques définies présentement (permettant son incorporation dans un liant) et d'autre part que la poudre a une teneur en phosphore comprise entre 2 et 16% en masse, préférablement 8%. De manière préférée, la poudre de cuivre phosphorée consiste en un alliage de cuivre et de phosphore, préférentiellement CuPs, préférentiellement à une teneur en cuivre :phosphore en pourcentage en masse égale ou supérieure à 84 : 16%, 85 : 15%, 86 : 14%, 87 : 13%, 88 : 12%, 89 : 11%, 90 : 10%, 91 : 9%, 92 : 8%, 93 : 7%, 94 : 6%, 95 : 5%, 96 : 4%, 97 : 3%, 98 : 2%, 99 : 1%, plus préférentiellement supérieure ou égale de 92 : 8%. De manière préférée, la poudre comprenant du cuivre-phosphoré comprend comme élément majoritaire dans sa composition du CuPs, ou consiste en du CuPs, pouvant par exemple être compris à une teneur égale ou supérieure à 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 99% en masse totale de poudre.

Oxydation à cœur

Par « oxydation à cœur », il est compris selon la présente invention, que les grains de la poudre de cuivre oxydée sont oxydés à la fois en surface et au centre des grains qui composent ladite poudre. Le taux d'oxydation peut néanmoins varier selon une ligne droite qui irait de la surface du grain au centre (c'est-à-dire centre de gravité) du grain. Typiquement la surface du grain est plus oxydée que ne l'est le centre de par la plus grande entropie que la surface présente. Avantageusement le centre présente un taux d'oxydation qui est 50%> en masse inférieure à celui de la surface, plus avantageusement encore le centre présente un taux d'oxydation qui est 25% en masse inférieure à celui de la surface, encore plus avantageusement le centre présente un taux d'oxydation qui est 10%) en masse inférieure à celui de la surface, plus avantageusement que cela le centre présente un taux d'oxydation qui est 5% en masse inférieure à celui de la surface, de manière la plus avantageuse le centre présente un taux d'oxydation qui est identique à celui de la surface.

Taux d'oxydation

De manière générale, l'oxydation implique une perte d'électrons de l'entité oxydée. Dans la présente invention, ceci se traduit par la mise en réaction d'oxygène avec le métal dans la poudre, préférentiellement le cuivre. Par exemple dans le cas où la poudre ne contient initialement que du cuivre, le « taux d'oxydation » selon la présente invention fait alors référence à la quantité massique initiale de cuivre à l'état d'oxydation zéro (« Cu° ») qui est oxydé en CuO, soit le cuivre est à l'état d'oxydation +2. De manière générale le taux d'oxydation fait donc référence à la quantité de cuivre qui est oxydé et représente donc un ratio de quantités (masse, mole) du cuivre qui est engagé dans la réaction d'oxydation.

De manière générale selon la présente invention, la quantité de cuivre étant prépondérante, par mesure de praticité, il est fait référence par approximation à des taux massiques. En toute rigueur, il devrait s'agir de taux molaires. Le conversion de taux massique aux taux molaire est naturellement à la portée de l'homme du métier.

Composite

Un composite est une combinaison de deux matériaux de nature différentes. Dans la présente invention, il s'agit de combiner des particules issus d'une poudre métallique dans une matrice organique ou inorganique figée constituée par le « liant »/ « agent liant ».

Agent liant

Un agent liant selon la présente invention concerne un produit qui lie les molécules d'un élément à un autre élément, lors de la fusion (généralement à froid) de matériaux. Par exemple, dans le présent cas de figure, un agent liant va permettre d'agglomérer les particules de poudre dans une matrice figée qui peut être polymérique.

Catalyseur de prise

Le catalyseur de prise permet l'accélération, voire la faisabilité, de la polymérisation en une matrice qui peut être dure ou flexible. Le catalyseur peut être remplacé par un traitement thermique. Le polymère est souvent préparé par réticulation de deux ingrédients, dont l'un est typiquement une « résine », réagissent sous l'action de la chaleur en présence de réactifs (catalyseur et accélérateur de polymérisation). La structure tridimensionnelle (réseau) formée, stable, présente typiquement une résistance thermomécanique et chimique. Kevlar®

Le Kevlar® est un poly(p-phénylènetéréphtalamide) (PPD-T), polymère thermoplastique, constitué de noyaux aromatiques séparés par des groupes amide. Ce matériau est très bien connu par l'homme de l'art qui utilisera le type de Kevlar® adéquat pour obtenir la dureté voulue de l'enveloppe externe. Température ambiante

La température ambiante est celle généralement admise comme comprise entre 15 et 30°C, préférentiellement entre 20 et 25°C.

Enveloppe externe

Une enveloppe externe selon la présente invention peut être placée à tout endroit de l'embarcation considérée où il peut alors remplir sa fonction technique, par exemple biocide (antifouling), de diminution de la friction du liquide extérieur avec les éléments immergés, ou pigmentaire.

Ainsi l'enveloppe externe selon la présente invention peut présenter une épaisseur variée de quelques microns à plusieurs centimètres. L'épaisseur de l'enveloppe externe est avantageusement comprise entre ΙΟμιη à 30 cm, plus avantageusement entre 50μιη et 15 cm, encore plus avantageusement entre 100 μιη et 5 cm, plus avantageusement encore entre 150μιη et 1 cm tel que 200 μιη, ou en encore entre 500μιη et 1 mm. L'enveloppe externe peut présenter une épaisseur sensiblement constante.

Moulage La technique de moulage consiste à prendre une empreinte qui servira ensuite de moule. Ainsi un moulage peut être utilisé dans le cadre de la présente invention pour mouler les différents objets comprenant une enveloppe externe selon la présente invention.

Selon la présente invention, le moulage consiste donc à placer un composite dans un moule dont il prendra la forme puis de l'en retirer. Les composites selon la présente invention peuvent ainsi être utilisés pour mouler ces objets. L'objet qui découle de ce moulage peut être creux ou rempli du composite ou d'un autre matériau, tel qu'un polymère sans poudre métallique par exemple.

Antifouling Un antifouling dans le cadre de la présente invention est une surface antisalissure contenant des biocides destinée à empêcher les organismes aquatiques de se fixer sur la coque des navires ou sur d'autres objets immergés.

Biocide

La définition du terme « biocide » selon la présente invention rejoint celle de la Directive du Parlement européen et du Conseil n° 98/8/CE du 16 février 1998 concernant la mise sur le marché des produits biocides (JOCE n° L 123 du 24 avril 1998) qui les définit comme étant « Les substances actives et les préparations contenant une ou plusieurs substances actives qui sont présentées sous la forme dans laquelle elles sont livrées à l'utilisateur, qui sont destinées à détruire, repousser ou rendre inoffensifs les organismes nuisibles, à en prévenir l'action ou à les combattre de toute autre manière, par une action chimique ou biologique ».

Bio-corrosion

Le terme « bio-corrosion » selon la présente invention concerne la corrosion de matériaux directement du à ou suite à l'action d'organismes vivants. Ces organismes vivants peuvent être microscopiques ou macroscopiques, unicellulaires ou pluricellulaires, tels que des bactéries, des algues, des champignons, des mollusques, etc.

Pigment

Dans le cadre de la présente invention, par « pigment » il est compris une substance colorante insoluble dans la matrice du matériau qui le contienne. Préférentiellement le pigment est une substance colorante de composite c'est-à-dire pour teinter dans la masse un composite comprenant un agent liant et éventuellement un catalyseur de prise. De manière préférée les pigments selon la présente invention permettent d'obtenir des revêtements/composites de couleurs noires, anthracites, ou noire avec des légers reflets bruns, ou encore brun foncé selon la nature et la concentration du pigment (poudre), en particulier par l'utilisation de poudres de métaux oxydés, tel que le cuivre oxydé.

DESCRIPTION DETAILLEE

Un facteur qu'il convient de prendre en compte dans le cadre de la présente invention est la granulométrie de la poudre. En effet, la granulométrie de la poudre métallique selon la présente invention va être déterminante afin de réaliser l'enveloppe externe. En effet, si la poudre est trop fine, contrairement à ce qu'il aurait pu être attendu avant la réalisation de la présente invention, le composite utilisé pour fabriquer l'enveloppe externe ne se forme pas correctement et présente des propriétés physico-chimiques (dureté, friabilité, flexibilité, etc.) inacceptables. Ainsi il semble qu'il y ait un seuil qui se situe vers 30% en masse de grains de poudre par rapport à la quantité totale de poudre dont le diamètre doit être supérieur à 45μιη pour que le revêtement/composite final puisse être fabriqué.

La détermination de la granulométrie de la poudre peut être réalisée par toute méthode adéquate, en particulier celle décrite par la nome IS04497 ou adaptée de celle-ci. Cette norme internationale spécifie une méthode de détermination de la distribution granulométrique des poudres métalliques par tamisage à sec en fractions granulo métriques .

Ainsi, la poudre métallique peut contenir plus de 40%, 50%, 75%, 90%, 95%, 100% en masse de grains dont le diamètre est supérieur à 45μιη. En outre, il semble important dans certains modes de réalisations de la présente invention qu'au moins une proportion, même très faible, de la poudre ait un diamètre inférieur à 45μιη. Ainsi, dans un mode réalisation particulier, la poudre métallique, préférentiellement de cuivre oxydée et/ou phosphorée, ne contient pas plus de 70%>, 50%>, 25%, 10%), 5%), 2%) ou 1%) en masse de grains dont le diamètre est inférieur à 45μιη. Ces modes de réalisations particuliers dans lesquels sont définis la quantité maximale de grains dont le diamètre est inférieur à 45 μιη peuvent être individuellement combinées à des gammes de quantité minimale de grains dont le diamètre est inférieur à 63 μιη au maximum dans la composition de poudre métallique, préférentiellement de cuivre oxydée et/ou phosphorée, selon la présente invention. Ainsi, la poudre métallique contient au moins 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, 90% ou 95% en masse de grains dont le diamètre est inférieur à 63 μιη. Dans un mode de réalisation de la présente invention, les grains de poudre sont tous inférieurs en diamètre à 500μιη. Avantageusement, les grains de poudre sont tous inférieurs en diamètre à 250μιη, 200μιη, 150μιη, ΙΟΟμιη, 90μιη, 80μιη, 70μΏί ο\ι 60μιη. Ainsi, plus particulièrement, l'objet de la présente invention concerne une composition de poudre métallique, préférentiellement de cuivre oxydée et/ou phosphorée, telle que définie ci-dessus dans laquelle la granulométrie présente des caractéristiques spécifiques qui sont détaillées ci-dessous.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la poudre contient des grains de diamètres D suivants :

1 ± 1% en masse de grains de diamètre Dl : 125μιη< Dl

2 ± 2% en masse de grains de diamètre D2 : 106μιη<ϋ2<125μιη

12 ± 10% en masse de grains de diamètre D3 : 75μιη<ϋ3<106μιη

10 ± 5% en masse de grains de diamètre D5 : 63μιη<ϋ5<75μιη

20 ± 10% en masse de grains de diamètre D6 : 45μιη<ϋ6<63μιη

40 ± 30% en masse de grains de diamètre D7 : ϋ7<45μιη

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la poudre contient des grains de diamètres D suivants :

1 ± 1% en masse de grains de diamètre Dl : 125μιη< Dl

2 ± 2% en masse de grains de diamètre D2 : 106μιη<ϋ2<125μιη

5 ± 5%> en masse de grains de diamètre D3 : 90μιη<ϋ3<106μιη

7 ± 5%> en masse de grains de diamètre D4 : 75μιη<ϋ4<90μιη

10 ± 5%> en masse de grains de diamètre D5 : 63μιη<ϋ5<75μιη

20 ± 10%) en masse de grains de diamètre D6 : 45μιη<ϋ6<63μιη

40 ± 30%) en masse de grains de diamètre D7 : ϋ7<45μιη

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la poudre contient des grains de diamètres D suivants :

1 ± 0,5%o en masse de grains de diamètre Dl : 125μιη< Dl

2 ± 1% en masse de grains de diamètre D2 : 106μιη<ϋ2<125μιη

5 ± 2%o en masse de grains de diamètre D3 : 90μιη<ϋ3<106μιη

7 ± 2% en masse de grains de diamètre D4 : 75μιη<ϋ4<90μιη

10 ± 3%o en masse de grains de diamètre D5 : 63μιη<ϋ5<75μιη

20 ± 5%o en masse de grains de diamètre D6 : 45μιη<ϋ6<63μιη

50 ± 20%) en masse de grains de diamètre D7 : ϋ7<45μιη Selon un mode de réalisation plus avantageux de l'invention, la poudre contient des grains de diamètres D suivants :

0,9 ± 0,1% en masse de grains de diamètre Dl : 125μιη< Dl

1,5 ± 0.5% en masse de grains de diamètre D2 : 106μιη<ϋ2<125μιη

4,5 ± 1%) en masse de grains de diamètre D3 : 90μιη<ϋ3<106μιη

6,5 ± l%o en masse de grains de diamètre D4 : 75μιη<ϋ4<90μιη

8,5 ± l%o en masse de grains de diamètre D5 : 63μιη<ϋ5<75μιη

18 ± 5%o en masse de grains de diamètre D6 : 45μιη<ϋ6<63μιη

60 ± 10%) en masse de grains de diamètre D7 : ϋ7<45μιη

Selon un mode de réalisation plus avantageux de l'invention, la poudre contient des grains de diamètres D suivants :

0,9 ± 0,l%o en masse de grains de diamètre Dl : 125μιη< Dl

1,5 ± 0.5%) en masse de grains de diamètre D2 : 106μιη<ϋ2<125μιη

4,5 ± 1%) en masse de grains de diamètre D3 : 90μιη<ϋ3<106μιη

6,5 ± 1%) en masse de grains de diamètre D4 : 75μιη<ϋ4<90μιη

8,5 ± 1%) en masse de grains de diamètre D5 : 63μιη<ϋ5<75μιη

18 ± 5%o en masse de grains de diamètre D6 : 45μιη<ϋ6<63μιη

60 ± 5%o en masse de grains de diamètre D7 : ϋ7<45μιη

Selon un mode de réalisation encore plus avantageux de l'invention, la poudre contient des grains de diamètres D suivants :

0,9 %> en masse de grains de diamètre Dl : 125μιη< Dl

1,5 %> en masse de grains de diamètre D2 : 106μιη<ϋ2<125μιη

4.5 %> en masse de grains de diamètre D3 : 90μιη<ϋ3<106μιη

6.6 %> en masse de grains de diamètre D4 : 75μιη<ϋ4<90μιη

8,4 %o en masse de grains de diamètre D5 : 63μιη<ϋ5<75μιη

20,8 %> en masse de grains de diamètre D6 : 45μιη<ϋ6<63μιη

58,8 %o en masse de grains de diamètre D7 : ϋ7<45μιη

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la poudre contient des grains de diamètres D suivants :

1.0 %> en masse de grains de diamètre D2 : 106μιη<ϋ2

8.1 %> en masse de grains de diamètre D3' : 75μιη<ϋ3'<106μιη

7,9 %> en masse de grains de diamètre D5 : 63μιη<ϋ5<75μιη

19,2 %o en masse de grains de diamètre D6 : 45μιη<ϋ6<63μιη

63,8 %> en masse de grains de diamètre D7 : ϋ7<45μιη De manière classique, les pourcentages massiques sont additionnés pour avoir une granulométrie cumulative selon la norme ISO 4497. Il est facile pour l'homme du métier au vu des gammes données ci-dessus de simplement additionner les valeurs pour retrouver les normes actuelles de granulométrie (cumulative).

Comme précédemment dit, ces valeurs de granulométrie sont indépendantes de la nature chimique de la poudre, et permettent simplement l'incorporation des poudres dans un liant. Toutefois, des variations d'effets techniques particuliers (biocidie, vitesse d'écoulement, pigmentation) peuvent être obtenues selon la finesse de la poudre. Plus particulièrement, l'objet de la présente invention concerne une coque d'embarcation telle que présentement décrite caractérisée en ce que la poudre métallique est une poudre comprenant au moins un métal choisi parmi le magnésium, l'étain, le technétium, le rhénium, le titane, le fer, le chrome, le cobalt, l'or, le zinc, le platine, le cadmium, l'aluminium, le nickel, l'argent, le béryllium, le calcium, le strontium, le cuivre, préférentiellement l'aluminium et/ou le cuivre.

L'invention concerne donc aussi un coque d'embarcation comprenant dans une enveloppe externe destinée à être en contact avec un élément liquide extérieur, une poudre métallique caractérisée en ce que :

- ladite poudre

- contient plus de 30% en masse de grains dont le diamètre est supérieur à 45μιη et

- est partiellement en contact avec ledit élément liquide extérieur; l'enveloppe externe présente un épaisseur inférieure à 0,2 mm, avantageusement inférieure à 0,3mm, 0,5 mm, 0,6mm, 0,7mm, 0,8 mm, 0,9 mm ou 1mm .

Dans un mode de réalisation particulier ladite enveloppe externe comprend un gradient de concentration de grains de poudre.

La présente invention vise ainsi l'utilisation d'une enveloppe externe d'une coque d'embarcation telle que définie ci-dessus pour diminution de la consommation et/ou un gain de vitesse de l'embarcation considérée.

En ce qui concerne la densité des poudres utilisées, de manière générale, celle-ci est comprise entre 1 et 5 g/cm ³ , plus particulièrement entre 1,5 et 3 g/cm ³ , entre 1,5 et 2 g/cm ³ , entre 2 et 3 g/cm ³ , entre 2 et 2,5 g/cm ³ , entre 2,5 et 3 g/cm ³ . La densité va dépendre à la fois de la granulométrie et de la nature chimique de la poudre, par exemple de son degré d'oxydation.

Ainsi, l'objet de la présente invention concerne une coque d'embarcation telle que présentement décrite, caractérisée en ce que l'enveloppe externe comprend un gradient de concentration de grains de poudre, par exemple orienté de l'intérieur vers l'extérieur de l'embarcation et préférentiellement croissant.

L'objet de la présente invention concerne ainsi une coque d'embarcation telle que ci- dessus caractérisée en ce que le cuivre est phosphoré ou oxydé, préférentiellement avec un taux d'oxydation du cuivre supérieur à 95% en masse de cuivre oxydé vis-à-vis de la masse totale de cuivre dans la poudre. Dans le cas de cuivre phosphoré, la quantité massique de phosphore peut être comprise entre 0 et 8%, plus particulièrement entre 2 et 7 %.

Plus particulièrement, l'objet de la présente invention comprend une composition de poudre de cuivre métallique (Cu°), de cuivre oxydé et/ou phosphoré telle que définie ci- dessus dans laquelle la masse cuivre est supérieure ou égale à 65%, avantageusement supérieure à 70%, plus avantageusement supérieure à 75%, plus avantageusement encore supérieure à 80%, encore plus avantageusement supérieure à 85%, encore plus avantageusement supérieure à 90%, encore plus avantageusement supérieure à 95%, encore plus avantageusement supérieure à 97%, encore plus avantageusement supérieure à 98%), encore plus avantageusement supérieure à 99%, encore plus avantageusement supérieure à 99,5%, encore plus avantageusement supérieure à 99,9% en masse en comparaison avec la masse totale de la composition de poudre.

La composition de cuivre oxydée selon la présente invention est caractérisée en ce que le cuivre est oxydé à divers degrés, c'est-à-dire allant d'une oxydation superficielle des grains de cuivre à une oxydation à cœur.

Préférentiellement, la composition de cuivre oxydée selon la présente invention est caractérisée en ce que les grains de cuivre sont oxydés à cœur.

La composition de cuivre oxydée selon la présente invention est caractérisée en ce que le cuivre est oxydé à divers taux, par exemple, la composition de cuivre oxydée peut être oxydée à 5%, 10%, 15, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%), 80%), 85%), 90%) ou 95% en masse de cuivre oxydé vis-à-vis de la masse totale de cuivre. Ce degré d'oxydation permet d'ajuster l'activité biocide de l'enveloppe extérieur de l'embarcation.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la composition de cuivre oxydée incorporée dans l'enveloppe externe selon la présente invention est caractérisée en ce que le taux d'oxydation du cuivre est supérieur à 95 % en masse de cuivre oxydé vis-à-vis de la masse totale de cuivre et/ou que la quantité de phosphore est comprise entre 2 et 16%, préférentiellement 8% en masse vis-à-vis de la masse totale de poudre.

Par exemple, selon un mode de réalisation de la présente invention, la composition de cuivre oxydée incorporée dans l'enveloppe externe selon la présente invention est caractérisée en ce que le taux d'oxydation du cuivre est de 95,5 %, 96%, 96,5%>, 97%, 97,5%, 98%, 98,5%, 99%, 99,5%, 99,7%, 99,8%, 99,9% ou 100% en masse de cuivre oxydé vis-à-vis de la masse totale de cuivre.

En outre, les techniques de détermination du taux de cuivre sont extrêmement communes dans l'art et peuvent être faites par voies chimiques et/ou physiques. L'objet de la présente invention concerne en outre une coque d'embarcation telle que ci- dessus caractérisée en ce que la poudre métallique comprend au moins un composé inorganique non métallique tel que l'azote, l'oxygène, le phosphore, l'arsenic, le soufre, le fluor, le chlore, le brome, le carbone, le silicium.

L'objet de la présente invention concerne également une coque d'embarcation telle que ci-dessus, caractérisée en ce que ladite poudre métallique est comprise dans un liant organique ou inorganique, ou un mélange des deux, formant ainsi un composite.

L'objet de la présente invention concerne de plus une coque d'embarcation telle que ci- dessus, caractérisée en ce que le liant organique est un polymère organique préférentiellement choisi parmi le polyester, le polyuréthane, un polymère époxy, le vinyle ester ou en ce que le liant inorganique est un polymère inorganique préférentiellement choisi parmi la silice, les polydiméthylsiloxanes, les polythiazyles, les polysilanes, les polygermanes, plus préférentiellement un polymère de silice.

L'objet de la présente invention concerne en outre une coque d'embarcation telle que ci- dessus, caractérisée en ce que le composite comprend une proportion en masse de poudre / liant comprise de 1/2 à 2/1 respectivement, préférentiellement de 1,25/1 à 1,6/1 respectivement. Par exemple le composite de poudre métallique et de l'agent liant tel que défini ci-dessus est caractérisé en ce que la proportion en masse de la composition en poudre / liant est comprise de 1,1/1 à 1,8/1 respectivement, de 1,15/1 à 1,6/1 respectivement, de 1,2/1 à 1,4/1 respectivement, de 1,25/1 à 1,3/1 respectivement, ou est de 1 ,275 / 1 respectivement.

L'objet de la présente invention concerne également une coque d'embarcation telle que ci-dessus, caractérisée en ce que le composite comprend des matériaux fibreux, tels que de la fibre de verre, de la fibre de carbone, du Kevlar ®, ou leur mélange.

L'objet de la présente invention concerne de plus une coque d'embarcation telle que présentement décrite, caractérisée en ce qu'elle est choisie parmi un bateau, un sous- marin, une planche à voile, un kite surf, un ski nautique, un wake board, un surf, un paddle board, un jet ski, un canoë ou un kayak.

L'objet de la présente invention concerne également un procédé de fabrication tel que décrit ci-dessus.

La fabrication d'une poudre métallique comme définie ci-dessus se fait par des techniques usuelles dans le domaine. De manière générale, le fractionnement du métal en poudre peut se faire par toute technique connue dans l'art, que ce soit par fractionnement mécanique, chimique, physique etc. Il est possible d'obtenir la poudre voulue selon la présente invention directement par un fractionnement adéquat, ce qui implique une parfaite maîtrise de la technique par l'opérateur qui fait néanmoins appel aux connaissances communes dans l'art. Il est en outre bien connu dans l'art une technique alternative plus facile qui consiste à fractionner la matière de manière grossière et peu régulière en granulométrie, puis par l'opération de tamisages successifs, d'isoler des populations de poudres particulières (c'est-à-dire présentant des granulométries particulières et régulières). Dans le cadre de la présente invention cette technique est tout à fait applicable : Un fractionnement brut peut être opéré, suivi d'une étape d'échantillonnage et isolement des poudres particulières, puis une étape de sélection de poudres afin de reconstituer la poudre selon l'invention. Ces techniques sont extrêmement communes dans l'art. Le contrôle de la granulométrie fait en effet partie des connaissances générales de l'homme du métier. Ainsi, il est évident dans le contexte de la présente invention de la possibilité d'ajouter d'autres composés/poudres afin d'obtenir une composition « mixte », présentant les effets techniques décrits présentement en addition d'autres effets apportés par les composés/poudres secondaires ajoutés. Avantageusement, les poudres aux granulométries déterminées ont été obtenues par l'une quelconque des techniques de fractionnement connues dans l'art, suivies d'au moins deux passages sur tamis moléculaires permettant d'assurer que la taille des particules constituant la poudre ne sont ni trop petites, ni trop grosses en des quantités déterminées, assurant ainsi le parfait contrôle des caractéristiques essentielles nécessaires à la réalisation de la présente invention. Néanmoins et préférentiellement, le fractionnement se fait par une technique d'atomisation, par exemple à l'eau (suite à fusion métallique). Ainsi, le procédé de fabrication d'une composition selon la présente invention est caractérisé en ce que la poudre métallique, préférentiellement de cuivre (métallique Cu°, oxydé et/ou phosphoré), est obtenue directement par fractionnement ou est reconstituée à partir de plusieurs poudres aux granulométries et proportions de métaux (e.g. cuivre) déterminées.

De manière avantageuse les particules obtenues par de telles techniques sont comprises entre 8 et 150 μιη (D50) et/ou la quantité d'oxygène comprise dans la composition est entre 0,3 et 5% en poids.

Néanmoins, selon un mode de réalisation de l'invention l'oxydation du cuivre à proprement dite peut être faite après le fractionnement par le passage de la composition dans le four sous atmosphère contrôlée.

Par exemple en ce qui concerne la poudre de cuivre oxydé, l'oxydation peut se faire à une température égale ou supérieure à 500 °C en présence d'oxygène et/ou d'une source d'oxygène, préférentiellement en présence de magnésium ou de phosphore. Selon un mode de réalisation, la température est supérieure à 800°C, 1000°C, 1500°C ou 2000°C. Il peut être directement soufflé sur le cuivre de l'oxygène ou un gaz contenant de l'oxygène. De manière générale ceci se fait à l'air libre. Il peut également être incorporé un composé à même la poudre qui, lorsqu'il est chauffé, libérera de l'oxygène. Bien entendu, le cuivre peut être fractionné avant d'être chauffé pour permettre une meilleure oxydation. Le cuivre peut néanmoins être oxydé avant son fractionnement en poudre.

Ainsi, l'objet de la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite ci-dessus, caractérisé en ce que la poudre métallique est mélangée au liant avant l'étape de dépôt a. L'objet de la présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite ci-dessus caractérisé en ce que la poudre métallique comprend au moins un métal choisi parmi le magnésium, l'étain, le technétium, le rhénium, le titane, le fer, le chrome, le cobalt, l'or, le zinc, le platine, le cadmium, l'aluminium, le nickel, l'argent, le béryllium, le calcium, le strontium, le cuivre, préférentiellement l'aluminium et/ou le cuivre.

L'objet de la présente invention concerne en outre un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite ci-dessus, caractérisé en ce que la poudre contient au moins 60% en masse de cuivre.

De plus, l'objet de la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite ci-dessus caractérisée en ce que le cuivre est oxydé ou phosphoré.

L'objet de la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite ci-dessus caractérisée en ce que le taux d'oxydation du cuivre est supérieur à 95% en masse de cuivre oxydé vis-à-vis de la masse totale de cuivre.

L'objet de la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite ci-dessus caractérisée en ce que la poudre métallique comprend au moins un composé inorganique non métallique tel que l'azote, l'oxygène, l'arsenic, le soufre, le fluor, le chlore, le brome, le carbone, le silicium.

L'objet de la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite ci-dessus, caractérisée en ce que le liant est un polymère organique, préférentiellement choisi parmi le polyester, le polyuréthane, un polymère époxy, vinyle ester ou en ce que le liant est un polymère inorganique préférentiellement choisi parmi la silice, les polydiméthylsiloxanes, les polythiazyles, les polysilanes, les polygermanes, plus préférentiellement un polymère de silice.

L'objet de la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite ci-dessus, caractérisée en ce que la proportion en masse de poudre métallique / liant est comprise de 1/2 à 2/1 respectivement, préférentiellement de 1,25 / 1 à 1,6/1 respectivement. Par exemple le composite de poudre métallique et de l'agent liant tel que défini ci-dessus est caractérisé en ce que la proportion en masse de la composition en poudre / liant est comprise de 1,1/1 à 1,8/1 respectivement, de 1,15/1 à 1,6/1 respectivement, de 1,2/1 à 1,4/1 respectivement, de 1,25/1 à 1,3/1 respectivement, ou est de 1 ,275 / 1 respectivement. L'objet de la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une coque d'embarcation telle que décrite ci-dessus, caractérisée en ce que le composite comprend des matériaux fibreux, tels que de la fibre de verre, de la fibre de carbone, du Kevlar®, ou leur mélange.

FIGURES

Figure 1 : Photographie d'une coque de bateau réalisée selon la présente invention. La carène (en contact avec l'eau) est en composite selon la présente invention, la partie supérieure de la coque (blanche sur la photo) est en composite plus commun.

EXEMPLES

Afin d'illustrer la présente invention, les exemples suivants ont été réalisés. En aucun cas, l'objet de la présente invention n'est-il limité à ces seuls exemples.

1. Poudre à base de CUPR

La poudre de CuPs, dont la granulométrie n'est pas contrôlée est connue pour être utilisée dans la brasure.

De manière classique celle-ci a les caractéristiques suivantes :

Composition nominale (% massique) : Cu : 92

P : 8

Point de fusion : 710-750°C

Densité : 8g/cm ³

• Protocole de fabrication de la poudre de cupro-phosphore selon l'invention Selon la présente invention, l'alliage de cupro-phosphore contenant un pourcentage de phosphore entre 2 et 16% de préférence 8% est introduit dans le bain pour fusion. Cet alliage est ensuite atomisé à l'eau dans des conditions telles que le résultat granulométrique doit se trouver entre 8 et 150μιη (D50), le taux d'oxygène est compris entre 0,3 et 5 % en poids.

• La poudre suivante a été ainsi obtenue Tableau 1

Granulométrie, % cumulé retenu (IS04497)

P% obtenu: 8,0%> en masse

2. Poudre de cuiyre oxydé

Le même protocole que pour le cupro-phosphate a été appliqué pour le

La poudre suivante a été ainsi obtenue :

Tableau 2 :

Granulométrie, % cumulé retenu (IS04497)

Tailles particules Pourcentages Pourcentages cumulés par tranche retenus

>125 μπι 0,0 0,0

>106 μπι 1.0 1.0

>75 μιη 8.1 9.1

>63 μιη 7.9 17,0

>45 μιη 19.2 36.2

<45 μm 63.8 63.8

Total 100% 100%

(36,2+63,8)

3ensité obtenue: 2,88 g/cm Οτ% : 0,35% en masse (IS04491-4)

Ensuite, la poudre obtenue est passée dans un four à bande à une température supérieure à 500°C (environ 800°C en l'occurrence) pour l'oxyder, sous atmosphère contrôlée.

Une poudre avec la même granulométrie que précédemment a été obtenue avec : densité obtenue : 1 ,60 g/cm ³

0 _T % : 0,08% en masse

Cu%> 99,7 %en masse

3. Exemple de composite/revêtements obtenus

Les composites sont simplement obtenus en mélangeant les composés entre eux.

Avant de procéder à la fabrication de coques d'embarcations (coûteuse), des essais ont été menés à l'aide de revêtements des composites selon la présente invention. La pose des revêtements du tableau 3 s'est faite de la manière classique suivante. II est d'abord procédé à un sablage ou ponçage de la surface à traiter (grain de 120).

Les temps de durcissement de l'apprêt polyester (environ 6h à 20°C par couche) ont été respectés. Il peut être ensuite procédé à un séchage actif de la pièce à l'air comprimé ou par étuvage à 25°C en cabine pendant 20 minutes. Il est possible de dégraisser la surface à traiter. II est tout à fait possible d'appliquer le composite au rouleau ou au pistolet (avec dans ce cas la nécessité de respecter un angle constant de projection du composite sur la surface à 90° pour un recouvrement maximale)

Le stockage du produit revêtu peut se faire dans une pièce traitée en atmosphère contrôlée à 20°C de façon idéale pendant 12 heures pour un durcissement efficace (Pour un bateau ceci est plus difficile à obtenir, c'est pourquoi des durcisseurs accélérés permettent de réaliser la catalyse jusqu'à 5°C minimum). Une fois cette période de durcissement terminée, un sablage ou ponçage au grain de 120 est effectué pour débarrasser la surface des excès d'amidon et d'oxydes et obtenir une surface lisse de métal. Tableau 3 :

4. Exemples d'activités biocide et d'amélioration du mouvement de fluides

Des résultats des tests de laboratoire ont montré que des revêtements utilisant le même type de composite que la présente invention ont des propriétés biocides remarquables (voir les exemples de FR 1357099, FR 1400766, et PCT / EP2014 065 498).

De plus, des essais préliminaires ont montré que des revêtements utilisant le même type de composite que la présente invention présentent des propriétés biocides élevées (y compris antimicrobien) lorsqu'ils sont exposés à divers fluides tels que l'eau. En outre, des essais en laboratoire ont montré une augmentation de la vitesse d'écoulement de fluide sur toute la surface recouverte de revêtements utilisant le même composite que la présente invention. En effet, un substrat en plastique ordinaire a été dans un cas, revêtu avec le revêtement selon l'invention (composé N ° 2 dans le tableau 3- cuivre oxydé à 99,9%) et dans l'autre cas seulement avec le liant composite de N ° 2. Une goutte de liquide est déposée sur chaque substrat au même niveau et les deux substrats revêtus ont été inclinée avec le même angle par rapport à l'horizontale (jusqu'à plus ou moins 65 °), ce qui a permis de comparer directement les vitesses des gouttes de liquides descendantes. Cette comparaison directe a permis d'établir que le revêtement utilisant le même composite de la présente invention a permis une augmentation de vitesse de 10 à 30% par rapport au liant seul. Cette propriété inhérente des revêtements utilisant le même composite de la présente invention (ce qui semble être liée à la présence de poudre de cuivre) permet d'envisager une manière durable et sans coût d'économiser les dépenses d'énergie quant à la propulsion d ^' embarcations, ou d ^' en augmenter la v itesse.

5. Coque de bateau

Une coque de bateau (cf. figure 1) a été ainsi produite. Le composite utilisé était celui de formule N° 4 selon le tableau 3 ci-dessus. Le composite à l ^' état liquide obtenu a été manipulé comme toute résine utilisée classiquement pour la fabrication de telles coques de bateaux (et conformément au procédé générai décrit plus haut). Tous les effets techniques escomptés de la coque ainsi produite ont été obtenus.