DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne une composition composite et un matériau composite
à base d'or comprenant des charges conductrices, de l'époxy et des fibres.
[0002] Le domaine d'utilisation de la présente invention concerne notamment la fabrication
d'articles d'horlogerie, de bijouterie ou de joaillerie.
ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE
[0003] Les composites à base de métaux précieux sont couramment utilisés dans les domaines
tels que l'horlogerie ou la bijouterie. Les propriétés recherchées peuvent varier
mais elles sont généralement esthétiques et mécaniques.
[0004] A titre d'exemple, le document
US 4,282,174 décrit un matériau comprenant des particules métalliques et un polymère thermoplastique
de type polyéthylène, polystyrène, polyméthyl méthacrylate ou nylon. La présence du
polymère thermoplastique permet de diminuer la masse volumique du matériau composite.
En outre, ce matériau présente l'avantage de pouvoir être facilement collé.
[0005] Le document
EP 2 668 305 divulgue un matériau comprenant des particules métalliques de 3 à 300 nm dispersées
dans une résine silicone élastomère. En raison de ses propriétés de brillance et de
lustre, ce matériau est utilisé dans la bijouterie notamment.
[0006] Le document
EP 1 918 047 décrit la préparation d'un matériau comprenant un métal et un polymère thermoplastique,
par passage dans une extrudeuse. Ce traitement permet d'obtenir un matériau homogène
ayant des propriétés élastiques.
[0007] Le document
WO 2011/035446 décrit un matériau composite comprenant des nanoparticules métalliques de type coeur/coquille
et une matrice formée par un polymère chargé en silicate ou en silice. La coquille,
ou enrobage, des nanoparticules a pour but d'empêcher la réaction des nanoparticules
avec la matrice lors de sa polymérisation. Ce matériau présente des propriétés de
dureté et de résistance mécanique.
[0008] Le document
WO 2012/119647 décrit un matériau comprenant un métal précieux et une matrice céramique à base de
bore. Ce type de matériau présente des avantages, notamment en termes de dureté et
de conduction électrique. Cependant, la matrice en céramique reste couteuse et délicate
à mettre en oeuvre. En effet, ce matériau est préparé par infiltration du métal à
une pression de 10 à 200 bars.
[0009] Afin de remédier aux écueils de l'art antérieur et notamment les difficultés de mise
en oeuvre, le Demandeur a mis au point un matériau composite majoritairement à base
d'or, relativement léger et ne nécessitant pas de procédé de préparation complexe.
EXPOSE DE L'INVENTION
[0010] La présente invention concerne un matériau composite comprenant des particules d'or
et une matrice polymère époxy. Ce matériau est conducteur électriquement, ce qui le
rend adéquat pour un traitement de plaquage et/ou un traitement galvanique en surface.
[0011] La présente invention concerne également la composition composite permettant de préparer
ce matériau composite. Cette composition composite comprend, en poids par rapport
au poids de la composition composite :
- au moins 75,00 % de particules d'or,
- des particules de nitrure de titane,
- une résine époxy,
- des fibres,
les particules d'or ayant une taille supérieure à 600 nm (> 600 nm).
[0012] De manière avantageuse, la composition composite est constituée de ces quatre types
de composants et d'un durcisseur. L'homme du métier saura ajuster les pourcentages
en poids des différents constituants pour atteindre 100 %.
[0013] Les particules (notamment Au et TiN) peuvent notamment se présenter sous la forme
de paillettes ou de particules tridimensionnelles, par exemple des particules sphériques.
La taille des particules correspond à la dimension la plus importante des particules,
par exemple le diamètre pour des particules sphériques ou la longueur pour les particules
parallélépipédiques ou cylindriques ou ovales.
[0014] De manière générale, la résine époxy durcit par polymérisation de monomères et/ou
de pré-polymères et/ou par réticulation. Après durcissement (curing) en présence d'un
durcisseur, elle apporte des propriétés de dureté au matériau composite.
[0015] En l'absence de durcisseur, la composition composite se présente sous la forme d'une
pâte.
[0016] Sauf indication contraire, les pourcentages sont exprimés en poids par rapport au
poids de la composition composite, avantageusement par rapport au poids du matériau
composite c'est-à-dire de la composition composite constituée des quatre composants
ci-dessus (particules d'or, nitrure de titane, résine époxy, fibres) et d'un durcisseur.
[0017] De manière générale, les dimensions (par exemple la taille ou la surface spécifique)
des particules peuvent être mesurées selon les techniques conventionnelles utilisées
par l'homme du métier, par exemple par granulométrie laser (malvern). Avec un système
optique adapté, le facteur de forme peut être déterminé, la densité peut également
être déterminée ainsi que la surface spécifique par pycnomètre à gaz ou par BET, technologie
basée sur la théorie Brunauer, Emmett et Teller. La morphologie des grains peut être
déterminée par MEB (microscopie électronique à balayage) et la composition chimique
par EDX (spectrométrie à dispersion d'énergie).
Particules d'or
[0018] Les particules d'or représentent au moins 75 % en poids de la composition composite,
avantageusement entre 75 % et 92 %. A titre d'exemple, une composition composite ou
un matériau composite comprenant 75 % en poids d'or correspond à un composite à 18
carats. Une composition composite ou un matériau composite comprenant 92 % en poids
d'or correspond à un composite à 22 carats.
[0019] Comme déjà indiqué, les pourcentages des constituants sont exprimés, sans distinction,
par rapport au poids de la composition composite ou du matériau composite. Toutefois,
ils correspondent avantageusement aux pourcentages des constituants dans le matériau
composite.
[0020] Les particules d'or correspondent à des particules d'or chimiquement pur soit 24
carats. Elles se présentent avantageusement sous la forme de paillettes (flakes) ou
de particules sphériques ou de particules ovales. Elles peuvent notamment être obtenues
par réduction chimique d'un sel d'or ou par atomisation.
[0021] Les paillettes d'or correspondent à des particules d'or essentiellement bidimensionnelles.
[0022] De manière avantageuse, les particules d'or présentent une granulométrie micrométrique.
[0023] Les particules d'or, avantageusement les poudres de paillettes d'or, présentent une
surface spécifique avantageusement comprise entre 0,22 m
2/g et 0,35 m
2/g, plus avantageusement entre 0,26 m
2/g et 0,28 m
2/g.
[0024] Les particules, avantageusement sphériques ou parallélépipédiques ou cylindriques
ou ovales, présentent une taille moyenne avantageusement comprise entre 1 µm et 60
µm, plus avantageusement entre 1 µm et 50 µm. Par taille, on désigne la dimension
la plus importante des particules, la longueur pour des particules ovales ou le diamètre
pour des particules sphériques.
[0025] Les paillettes ont une taille moyenne avantageusement inférieure ou égale à 650 micromètres
(≤ 650 µm), plus avantageusement entre 1 micromètre et 3 micromètres. Par taille,
on désigne la dimension la plus importante des paillettes, par exemple la longueur.
[0026] La distribution de taille des particules d'or est avantageusement relativement étroite.
De manière générale, la taille des particules varie de moins de 25 %, avantageusement
de moins de 15 %, plus avantageusement de moins de 10 %, par rapport à la taille moyenne
des particules. Ces pourcentages correspondent à l'écart de taille maximum entre les
plus grandes particules et les plus petites particules d'or de la composition composite.
[0027] A titre d'exemple, les particules d'or de forme sphérique présentent une distribution
d50 égale à 21,34 µm et d90 égale à 34,48 µm. De manière avantageuse, 50 %, en poids,
des particules sphériques présentent donc une taille inférieure à 21,34 µm alors que
90 %, en poids, des particules sphériques présentent une taille inférieure à 34,48
µm.
[0028] L'utilisation de particules de taille supérieure à 600 nm permet de maintenir les
propriétés de conduction (thermique et électrique) de l'or au sein du matériau composite
et ce, même lorsque les particules d'or représentent 75,00 % en poids du matériau
composite.
[0029] En revanche, l'utilisation de particules ayant une taille inférieure à 600 nm génère
une poudre ayant une surface spécifique trop importante, ce qui nécessite l'ajout
d'une quantité plus importante de résine pour maintenir une coulabilité permettant
la mise en forme de la composition composite. En effet, les particules de taille inférieure
à 600 nm ne permettent pas d'obtenir une composition composite contenant au moins
75 % en poids de particules d'or et présentant des propriétés satisfaisantes. Il en
résulte des propriétés mécaniques du matériau composite nettement inférieures à celles
du matériau composite selon l'invention.
[0030] Les particules d'or ayant une taille supérieure à 600 nm, notamment sous la forme
de paillettes d'or, présentent l'avantage de permettre la percolation des particules
d'or et donc la conduction électrique. Ceci est notamment dû au facteur de forme des
particules qui, lorsqu'il augmente, engendre la diminution du seuil de percolation
et donc une diminution de la quantité de particules nécessaire. Ce phénomène est encore
plus présent lorsque les particules d'or sont sous la forme de paillettes, en raison
de leur forme plate et de leur distribution de taille étroite.
Particules de nitrure de titane
[0031] Les particules de nitrure de titane (TiN) sont des charges conductrices d'électricité.
[0032] Du fait de cette conductivité, une portion de la poudre d'or peut être remplacée
par la poudre de nitrure de titane afin d'avoir, dans la composition finale, une proportion
d'or supérieure ou égale à 75 % massique d'or et afin de garder la conductivité électrique
du matériau ainsi formé. Sans la présence d'une autre charge conductrice, en l'occurrence
les particules de TiN, une proportion de 90 % massique d'or dans le matériau final
pourrait être nécessaire pour que celui-ci soit conducteur électrique.
[0033] De manière avantageuse, elles représentent entre 2,00 % et 10,00 % par rapport au
poids de la composition composite (ou du matériau composite), plus avantageusement
6,00 % à 10,00 %, encore plus avantageusement 8,00 % à 9,00 %.
[0034] Le nitrure de titane présente l'avantage d'avoir une couleur dorée, identique ou
proche de celle de l'or. La poudre de nitrure de titane a en revanche une couleur
un peu plus verte que la poudre d'or. En outre, le nitrure de titane est une céramique.
A ce titre, le nitrure de titane apporte des propriétés de dureté au matériau composite,
tout en présentant une faible masse volumique, de l'ordre de 5,24 g.cm
-3.
[0035] Les particules de nitrure de titane peuvent se présenter avantageusement sous la
forme de poudre.
[0036] Leur taille moyenne est avantageusement comprise entre 0,10 µm et 3,00 µm, plus avantageusement
entre 1,00 µm et 3,00 µm. La taille d'une particule correspond à la dimension la plus
importante de la section d'une particule (vue en coupe), par exemple le diamètre pour
des particules sphériques.
Résine époxy
[0037] Comme déjà indiqué, la résine époxy durcit par polymérisation de monomères et/ou
de pré-polymères et/ou par réticulation en présence d'un durcisseur.
[0038] De manière générale, la résine époxy est incolore après durcissement. En d'autres
termes, elle ne modifie pas la couleur des particules d'or.
[0039] Elle présente une masse volumique avantageusement comprise entre 0,9 et 1,4 g.cm
-3.
[0040] De manière avantageuse, la composition composite (ou le matériau composite) comprend
entre 5 % et 15 % de résine époxy et de durcisseur (résine + durcisseur = 5 % à 15
%), par rapport au poids de la composition composite, plus avantageusement entre 10
% et 15 % et encore plus avantageusement entre 12 % et 13 %.
[0041] La résine époxy est avantageusement le poly(bisphénol A-co-épichlorohydrine), plus
avantageusement le composé chimique ayant pour numéro CAS 25068-38-6.
[0042] Après durcissement, la résine époxy est avantageusement du poly(bisphénol A-co-épichlorohydrine)
réticulé.
[0043] A titre d'exemple, la résine époxy peut être :
- un mélange de poly(bisphénol A-co-épichlorohydrine), d'alcool benzylique (CAS 100-51-6), d'acide benzoïque 4-((méthylphénylamino)méthylène)amino)-
éthyl ester (CAS 57834-33-0) et d'alkyl (C12-C14) glycidyl éther (CAS 68609-97-2)
; ou
- un mélange de poly(bisphénol A-co-épichlorohydrine), de propanetriol-1,2,3,oxydes de glycidyle (CAS 90529-77-4) de
formaldehyde polymérisé avec le (chlorométhyl)oxirane et le phénol (CAS 9003-36-5)
ayant un poids moléculaire moyen en nombre Mn avantageusement inférieur ou égal à
700 g/mol et de 1,4-bis(2,3-époxypropoxy)butane (CAS 2425-79-8).
[0044] La résine époxy peut notamment correspondre à une formulation commercialisée sous
le nom Super Sap® CCR Epoxy Resin (de chez Entropy Resin), EPIKOTE™ Resin MGS LR 385
(de chez Hexion) ou EPIKOTE™ Resin MGS L 235 (de chez Hexion).
Fibres
[0045] Les fibres sont avantageusement des fibres en matériau conducteur électrique, plus
avantageusement des fibres de carbone, notamment des microfibres de carbone.
[0046] Elles permettent d'améliorer la résistance à la traction du matériau composite.
[0047] Les fibres de carbone étant compatibles avec les différents constituants du matériau
composite, elles sont aisément intégrées au sein de la composition composite ou du
matériau composite.
[0048] De manière avantageuse, les fibres représentent entre 0,5 % et 6,0 % en poids de
la composition composite (ou du matériau composite), plus avantageusement 1,0 % et
4,0 % en poids.
[0049] Elles présentent une longueur moyenne avantageusement comprise entre 100 micromètres
et 500 micromètres, plus avantageusement entre 200 micromètres et 250 micromètres.
[0050] Selon un mode de réalisation particulier, les fibres présentent une longueur moyenne
de l'ordre de 220 micromètres.
Durcisseur
[0051] Comme déjà indiqué, la composition composite peut également comprendre un durcisseur.
[0052] La composition composite (ou le matériau composite) comprend entre 10 % et 15 % de
résine époxy et de durcisseur (résine + durcisseur = 10 % à 15 %), par rapport au
poids de la composition composite, plus avantageusement entre 12 % et 13 %.
[0053] L'homme du métier saura ajuster la quantité de durcisseur en fonction de la quantité
de résine époxy. Néanmoins, le matériau composite présente un rapport, en poids, résine
époxy/durcisseur avantageusement compris entre 100/30 et 100/50, plus avantageusement
entre 100/35 et 100/43.
[0054] Le durcisseur peut être une polyamine, avantageusement une diamine, de préférence
le polyoxypropylènediamine, avantageusement le composé chimique ayant pour numéro
CAS 9046-10-0.
[0055] Selon un autre mode de réalisation, le durcisseur peut être un mélange choisi dans
le groupe comprenant :
- un mélange de polyoxypropylènediamine et de 1-piperazine éthanamine (CAS 140-31-8)
;
- un mélange de 3-aminométhyl-3,5,5-triméthylcyclohexylamine (CAS 2855-13-2), d'alcool
benzylique (CAS 100-51-6), de polymère de phénol, 4,4'-(1-méthylèthylidène) bis- avec
5-amino-1,3,3-triméthylcyclohexaneméthanamine et (chlorométhyl)oxirane (CAS 38294-64-3),
d'acide salicylique (CAS 69-72-7) et de nonylphénol (CAS 25154-52-3) ; et
- un mélange de 3-aminométhyl-3,5,5-triméthylcyclohexylamine (CAS 2855-13-2), de triméthylolpropane
poly (oxypropylène) triamine (CAS 39423-51-3) et de 2,2'-diméthyl-4,4'méthylènebis
(cyclohexylamine) (CAS 6864-37-5).
[0056] Le durcisseur peut notamment correspondre à une formulation commercialisée sous le
nom Super Sap® CCS Hardener (de chez Entropy Resin), Super Sap® CCF Hardener (de chez
Entropy Resin), EPIKURE™ MGS LH 385 (de chez Hexion), EPIKURE™ MGS LH 386 (de chez
Hexion) ou EPIKURE™ MGS LH 238 (de chez Hexion).
Matériau composite
[0057] Le matériau composite selon l'invention est homogène. En d'autres termes, ses composants
sont répartis de manière régulière au sein du matériau composite. Ainsi, le matériau
composite ne comprend pas de gradient de concentration de ses composants.
[0058] Il présente une masse volumique avantageusement comprise entre 4,00 g.cm
-3 et 7,00 g.cm
-3, plus avantageusement entre 5,00 g.cm
-3 et 6,00 g.cm
-3 ; la masse volumique de l'or étant égale à 19,30 g.cm
-3.
[0059] Le matériau composite se présente sous la forme d'un solide. Comme déjà indiqué,
il comprend une matrice polymère formée par la résine époxy et le durcisseur, c'est-à-dire
un réseau tridimensionnel résultant de la polymérisation et/ou de la réticulation
de la résine époxy en présence du durcisseur.
[0060] Le matériau composite est avantageusement constitué de particules d'or, de particules
de nitrure de titane, de fibres et de la matrice polymère formée par la résine époxy
et par le durcisseur. Plus précisément, les différents constituants du matériau composite
sont répartis de manière homogène au sein de la matrice polymère.
[0061] Il peut se présenter sous la forme d'un objet fini ou d'une préforme. Ainsi, lorsqu'il
a été mis en forme préalablement au durcissement de la résine, il s'agit d'un article
fini. Il peut également se présenter sous la forme d'une préforme qui peut être usinée,
par exemple un cylindre ou un parallélépipède, notamment un pavé.
[0062] Comme déjà indiqué, le matériau composite selon l'invention est conducteur électrique.
Procédé de fabrication du matériau composite
[0063] La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un matériau
composite comprenant les étapes suivantes :
- a) préparation d'une composition composite comprenant, en poids :
- au moins 75,00 % en poids de particules d'or,
- des particules de nitrure de titane,
- une résine époxy, et
- des fibres,
les particules d'or ayant une taille supérieure à 600 nm,
- b) addition d'un durcisseur dans la composition composite,
- c) mise en forme de cette composition composite et durcissement de la résine époxy
pour former un matériau composite.
[0064] La nature de la composition composite de l'étape a) (sans durcisseur) ou de l'étape
b) (avec durcisseur) est identique à celle de la composition composite ou du matériau
composite décrits ci-dessus.
Etape a)
[0065] De manière générale, de l'or sous forme de paillettes ou de particules, des particules
de nitrure de titane, de la résine époxy et des fibres sont mélangées préalablement
à l'addition d'un durcisseur. Toutefois, selon un autre mode de réalisation, les étapes
a) et b) peuvent être réalisées par addition simultanée de tous les composants du
matériau composite.
[0066] La composition composite issue de l'étape a) se présente généralement sous la forme
d'une pâte.
[0067] Entre les étapes a) et b), cette composition composite peut être homogénéisée par
passage dans un broyeur, avantageusement un broyeur tricylindre, également appelé
laminoir trois cylindres.
[0068] Le passage dans ce type de broyeur permet non seulement d'homogénéiser la composition
composite mais aussi de casser les éventuels agrégats formés par les différents composants
de la composition composite. L'homogénéité de la composition composite est un critère
important pour permettre, ultérieurement, la percolation des particules conductrices
entre elles dans le matériau composite.
[0069] La formation de la composition composite, avec ou sans durcisseur, engendre généralement
l'incorporation de bulles d'air dans la pâte.
[0070] Aussi, afin d'éliminer ces bulles d'air, le procédé peut comprendre une étape d'élimination
de gaz. Cette étape peut être avantageusement réalisée au moyen d'une centrifugeuse
ou d'une centrifugeuse/mélangeur planétaire avec un vide partiel. Elle peut être réalisée
préalablement à l'étape b) et/ou préalablement à l'étape c) et/ou simultanément à
l'étape c).
[0071] La préparation de la composition composite (étape a) et/ou b)) et les éventuels traitements
(homogénéisation et élimination de l'air) sont avantageusement réalisés à une température
comprise entre 20°C et 25°C. Toutefois, la température peut varier d'une étape à l'autre.
Etape b)
[0072] L'étape b) consiste à introduire au moins un durcisseur de la résine époxy. Comme
déjà indiqué, ce durcisseur permet la polymérisation et/ou la réticulation de la résine
époxy.
[0073] Après l'addition du durcisseur (entre les étapes b) et c)), la composition composite
peut être homogénéisée par un mélangeur à hélice ou un passage dans un broyeur, avantageusement
un broyeur tricylindre également appelé laminoir trois cylindres.
Etape c)
[0074] Une fois la composition composite de l'étape b) obtenue, elle peut être mise en forme.
[0075] La mise en forme est réalisée selon les techniques conventionnelles, par exemple
dans un moule. Il peut s'agir d'un moule permettant d'obtenir un article fini ou une
préforme qui sera ultérieurement usinée.
[0076] Selon un mode de réalisation particulier, le moule est placé dans une centrifugeuse,
assurant ainsi de manière simultanée l'élimination d'air et la mise en forme du matériau
composite.
[0077] La vitesse de centrifugation peut être ajustée en fonction de la viscosité de la
composition composite, par exemple de l'ordre de 2000 G pendant une heure (1 G = 9,80665
m.s
-2).
[0078] La centrifugation est avantageusement réalisée à une température comprise entre 20°C
et 50°C, plus avantageusement entre 25°C et 35°C.
[0079] L'augmentation de la température permet de fluidifier la composition composite et
accélère le durcissement de la résine époxy.
[0080] Ainsi, dans le but d'éliminer un maximum d'air, la composition composite peut être
centrifugée avant et/ou après l'étape b), c'est-à-dire avant et/ou après l'addition
du durcisseur.
[0081] L'homogénéisation permet d'assurer l'homogénéité de microstructure du matériau composite
à l'état durci.
[0082] Le durcissement est, au moins partiellement, réalisé simultanément à la mise en forme.
En effet, un pré-durcissement peut être réalisé lors de la mise en forme. Le pré-durcissement
permet de manipuler et de terminer le durcissement du matériau composite en dehors
du moule de mise en forme.
[0083] Une autre méthode consiste à utiliser un mélangeur planétaire, avantageusement avec
un vide partiel pour dégazer la composition composite se présentant sous la forme
d'une pâte. Cette étape de mélange est avantageusement suivie d'une étape de mise
en forme dans un moule par gravité ou par centrifugation légère (par exemple à 250
G pendant 10 min ; 1 G = 9,80665 m·s
-2).
[0084] Comme déjà mentionné, le durcissement correspond à la formation d'une matrice polymère
par réaction entre la résine époxy et le durcisseur.
[0085] Le durcissement de l'étape c) est avantageusement réalisé à une température comprise
entre 20°C et 30°C, plus avantageusement entre 25°C et 30°C. Dans ces conditions,
les particules de nitrure de titane ne sont pas céramisées.
[0086] Il est avantageusement réalisé pendant une durée comprise entre 15 minutes et 48
heures, plus avantageusement entre 1 heure et 24 heures.
Article comprenant le matériau composite
[0087] La présente invention concerne également un matériau composite mis en forme ou d'une
préforme pouvant être usinée avant de former un objet fini.
[0088] Elle concerne en outre un article d'horlogerie, de bijouterie ou de joaillerie comprenant
le matériau composite ayant été durci. Il peut s'agir de bracelets, de boucles d'oreilles,
de pendentifs, de colliers, de broches, d'épingles à cravate, d'épingles à cheveux,
de boucles de ceinture, de boutons, de boutons de manchette, de boucles de ceinture,
de boitiers de montre...
[0089] L'invention et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple suivant
donné afin d'illustrer l'invention et non de manière limitative.
EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION
[0090] Un matériau composite selon l'invention a été préparé selon le mode opératoire suivant
:
a)-b) préparation d'une composition composite comprenant, en poids :
- 75,00 % de particules d'or,
- 8,45 % de particules de nitrure de titane,
- 4,00 % de microfibres de carbone,
- 12,55 % de résine époxy (EPIKOTE™ Resin MGS L 235) et d'un durcisseur (EPIKURE™ MGS
LH 238) dans un rapport, en poids, résine/durcisseur de 100/35,
c) mise en forme de cette composition composite et durcissement de la résine entre
20°C et 25°C pendant 24 heures à 7 jours.
[0091] Les particules d'or sont des paillettes présentant une taille moyenne de l'ordre
de 5,5 µm.
[0092] Les particules de nitrure de titane présentent une taille moyenne entre 0,10 micromètre
et 3,00 micromètres.
[0093] Les micro fibres de carbone présentent une longueur moyenne entre 100 micromètres
et 500 micromètres.
[0094] Le tableau 1 ci-dessous récapitule les données relatives à ce matériau composite
dont la masse volumique théorique est de 5,5 g.cm
-3.
Tableau 1 : matériau composite selon l'invention
| |
Paillettes d'or |
Nitrure de titane |
Microfibres de carbone |
Résine époxy + durcisseur |
| Masse volumique (g.cm-3) |
19,30 |
5,24 |
2,25 |
1,15 |
| Pourcentage en poids |
75,00 |
8,45 |
4,00 |
12,55 |
| Pourcentage volumique |
21,36 |
8,87 |
9,77 |
60,00 |
[0095] Ce matériau étant conducteur électrique, il peut ensuite être recouvert d'un plaquage.
1. Composition composite comprenant, en poids par rapport au poids de la composition
composite :
- au moins 75,00 % de particules d'or,
- des particules de nitrure de titane,
- une résine époxy,
- des fibres,
les particules d'or ayant une taille supérieure à 600 nm.
2. Composition composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que la composition composite comprend entre 75,00 % et 92,00 % de particules d'or.
3. Composition composite selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que la composition composite comprend entre 2 % et 10 %, avantageusement 6 % et 10 %,
plus avantageusement entre 8,00 % et 9,00 %, de particules de nitrure de titane.
4. Composition composite selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la résine époxy comprend du poly(bisphénol A-co-épichlorohydrine), avantageusement le composé chimique ayant pour numéro CAS 25068-38-6.
5. Composition composite selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les fibres sont des microfibres de carbone, avantageusement des microfibres de carbone
ayant une longueur moyenne comprise entre 100 micromètres et 500 micromètres, plus
avantageusement entre 200 micromètres et 250 micromètres.
6. Composition composite selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la composition composite comprend un durcisseur.
7. Composition composite selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la composition composite comprend un durcisseur,
le durcisseur étant une polyamine, avantageusement une diamine, plus avantageusement
le polyoxypropylènediamine.
8. Composition composite selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la composition composite comprend un durcisseur et présente un rapport, en poids,
résine époxy/durcisseur compris entre 100/30 et 100/50, avantageusement entre 100/35
et 100/43.
9. Composition composite selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la composition composite comprend entre 5 % et 15 % de résine époxy et de durcisseur,
avantageusement entre 10 % et 15 %, plus avantageusement entre 12 % et 13 %.
10. Matériau composite constitué de la composition composite selon l'une des revendications
6 à 9, la résine époxy et le durcisseur formant une matrice polymère.
11. Article d'horlogerie, de bijouterie ou de joaillerie comprenant le matériau composite
selon la revendication 10.
12. Procédé de fabrication d'un matériau composite comprenant les étapes suivantes :
a) préparation d'une composition composite comprenant, en poids :
- au moins 75,00 % de particules d'or,
- des particules de nitrure de titane,
- une résine époxy,
- des fibres,
les particules d'or ayant une taille supérieure à 600 nm,
b) addition d'un durcisseur dans la composition composite,
c) mise en forme de la composition composite et durcissement de la résine époxy pour
former un matériau composite.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'élimination de gaz, cette étape étant réalisée, avantageusement
au moyen d'une centrifugeuse ou d'un mélangeur planétaire avec un vide partiel, préalablement
à l'étape b) et/ou préalablement à l'étape c) et/ou simultanément à l'étape c).
14. Procédé selon l'une des revendications 12 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'homogénéisation par passage dans un broyeur tricylindre, cette
étape étant réalisée entre l'étape a) et l'étape b) et/ou entre l'étape b) et l'étape
c).
15. Procédé selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le durcissement de l'étape c) est réalisé pendant une durée comprise entre 15 minutes
et 48 heures, avantageusement à une température comprise entre 25°C et 30°C.