FR2522342A1 - Procede de formation d'un revetement de metal sur une fibre et fibre correspondante - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA FABRICATION DE FIBRES. ON FORME UNE COUCHE DE REVETEMENT EN METAL SUR UNE FIBRE 101 EN APPLIQUANT A LA FIBRE UNE PATE DE VISCOSITE RELATIVEMENT ELEVEE QUI CONSISTE EN UN ALLIAGE SOUS LA FORME DE PHASES LIQUIDE ET SOLIDE. CECI PERMET L'APPLICATION DE REVETEMENTS DE METAL SUR DES COUCHES QUI NE SONT PAS MOUILLEES PAR LE METAL LIQUIDE. ON PEUT PAR EXEMPLE REVETIR AINSI UNE FIBRE OPTIQUE PORTANT UNE COUCHE DE POLYMERE, POUR EMPECHER LA PENETRATION DE L'HUMIDITE. DES ALLIAGES TELS QUE BI-SN OU IN-SN, ENTRE AUTRES, PERMETTENT D'EFFECTUER LE REVETEMENT A UNE TEMPERATURE RELATIVEMENT BASSE, POUR EVITER LA DEGRADATION DU POLYMERE. APPLICATIONS AUX FIBRES OPTIQUES.

Description

La présente invention concerne un procédé de fabri-

cation d'une fibre revêtue de métal, et des fibres fabriquées

par ce procédé, et elle porte de préférence sur une fibre op-

tique en verre de silice ayant une couche de revêtement inté-

rieure en polymère. Les fibres optiques pour les télécommunications et

d'autres utilisations sont constituées de façon caractéristi-

que par du verre de silice ou de la matière plastique, mais elles peuvent consister en autres matières Des dopants tels que le germanium, le phosphore, le bore, le fluor, etc, sont incorporés de façon caractéristique pour obtenir un profil d'indice de réfraction désiré dans la fibre, ou pour faciliter la fabrication de la fibre, ou dans d'autres buts Quelle que soit la matière, il est habituellement souhaitable de protéger la fibre contre l'abrasion, l'entrée d'eau et les pertes par

microcourbures, entre autres Dans ce but, on applique de fa-

çon caractéristique au moins un revêtement sur une fibre opti-

que pendant la fabrication La technique la plus caractéristi-

que consiste à appliquer une couche de revêtement pendant

l'étirage de la fibre à partir d'une préforme chauffée consis-

tant en verre ou en une autre matière dont la fibre optique est constituée Ceci constitue ce qu'on appelle un traitement "en ligne" Cependant, on peut également former une fibre en une première opération et la revêtir ensuite en une opération

séparée A l'heure actuelle, des revêtements organiques, con-

sistant de façon caractéristique en polymères, sont appliqués

en ligne en utilisant des applicateurs à bac ouvert L'extru-

sion de Nylon ou d'autres polymèressur une fibre est également

connue dans la technique.

Simultanément à la technologie de revêtement par

polymère, plusieurs techniques ont été développées pour appli-

quer sur des fibres des matières non organiques Dans certains cas, des matières non organiques, comme par exemple des métaux,

sont supérieures aux revêtements de polymères Ceci est parti-

culièrement vrai lorsqu'on désire empocher la pénétration d'humidité atteignant la fibre La pénétration d'humidité peut réduire la résistance à la traction de la fibre et produire d'autres effets nuisibles Ceci est particulièrement important, par exemple, dans les fibres prévues pour être utilisées sous la mer ou pour être enterrées directement dans le sol, o on ne peut pas compter sur des couches extérieures de câblage pour empêcher complètement la pénétration d'humidité sur de longues périodes, dans certains cas En outre, un revêtement de métal sur une fibre peut faire fonction de conducteur pour la transmission d'énergie électrique pour un répéteur, ou pour la signalisation, ou pour empocher un accès non autorisé à la

fibre, entre autres.

Malheureusement, des revêtements de métal appliqués

directement sur une fibre optique en verre peuvent dans cer-

tains cas dégrader la fibre, par action chimique et intersec-

tion de plans de glissement Ce dernier mécanisme produit à l'interface verre-métal des centres de durcissement dont on

pense qu'ils augmentent les pertes par microcourbures En ou-

tre, si on doit appliquer un revêtement de métal, il faut le

déposer sur un sous-revêtement organique Cependant, le procé-

dé d'application du revêtement de métal sur la couche organi-

que doit faire intervenir une température suffisamment basse

pour éviter une dégradation notable de la couche organique.

Ceci est également le cas lorsque la fibre elle-même consiste

en une matière polymère, comme dans le cas de fibres en matié-

re plastique.

les procédés actuels caractéristiques pour l'appli-

cation de métaux sur des fibres comprennent le dépôt en phase vapeur, l'utilisation de jets de plasma, ou l'utilisation de revêtements formés par solidification Un autre procédé de revêtement d'une fibre optique avec un métal consiste à faire passer une fibre de silice à travers une goutte de métal en fusion, le métal consistant par exemple en aluminium ou en un alliage d'aluminium Ceci permet une vitesse de revêtement de la fibre relativement élevée Malheureusement, le procédé du métal en fusion nécessite une température trop élevée pour

l'application sur de nombreuses matières polymères sans en-

trainer de dégradation Les procédés d'application de métal

de l'art antérieur souffrent également de façon caractéristi-

que d'une absence virtuelle de mouillage entre le revêtement de métal et une matière organique, ce qui rend l'application

difficile sur des polymères et d'autres matières organiques.

Certains métaux sont difficiles à appliquer sur du verre de

silice ou d'autres matières non organiques Il est donc sou-

haitable de trouver un autre procédé pour appliquer une cou-

che métallique sur une fibre optique.

L'invention procure un procédé de fabrication d'une

fibre revêtue de métal, caractérisé en ce qu'on confine ra-

dialement autour d'une fibre ou d'une couche intermédiaire située sur la fibre, une ptte consistant en un alliage à phases multiples qui se présente sous la forme d'une phase solide et d'une phase liquide, pendant qu'on fait passer la fibre axialement à travers des moyens de confinement de pate,

et on refroidit la pâte jusqu'à l'état solide.

Le mode de réalisation préféré de l'invention pro-

cure un procédé de fabrication d'une fibre revttue de mntal, dans lequel on confine radialement une pote consistant en un alliage à phases multiples qui se présente sous la forme d'une phase solide et d'une phase liquide, autour d'une fibre ou d'une couche intermédiaire située sur celle-ci, pendant qu'on fait passer la fibre axialement à travers les moyens de confinement de pâte, et on refroidit la pate jusqu'à l'état solide La pâte peut également comprendre d'autres constituants parmi lesquels des constituants non métalliques Dans le cas

de fibres optiques en silice, la couche de métal est avanta-

geusement appliquée sous la forme d'un second revêtement, sur

une couche consistanten une matière polymère qui a été appli-

quée précédemment sur la fibre de silice Dans les cas dans lesquels le métal est appliqué sur une matière polymère, on

choisit l'alliage de métaux de façon que la température d'ap-

plication soit suffisamment basse pour empocher une dégradation notable de la matière polymère Dans un mode de réalisation, la couche de métal est appliquée sur une couche d'une matière, par exemple une matière polymère, qui n'est pas "mouillée" par la forme en fusion de l'alliage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se

référant aux dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 montre un système caractéristique d'éti-

rage en ligne, dans lequel une fibre optique en verre est éti-

rée à partir d'une préforme, puis revêtue; et

La figure 2 montre un applicateur actuellement pré-

féré pour revêtir une fibre optique conformément à la techni-

que de l'invention.

la présente invention concerne le revetement de fi-

bres avec un métal au moyen d'un alliage à phases multiples.

Dans la technique de l'invention, on choisit des compositions d'alliage de façon à obtenir un régime à phases multiples dans

une plage de température comprise entre le solidus et le li-

quidus L'alliage à phases multiples présente une viscosité effective qui est supérieure à celle de métaux complètement

fondus et qui conduit à un processus d'extrusion qui est sta-

ble, au point de vue de la dynamique des fluides, après la

sortie de l'applicateur.

Lorsqu'un alliage n'est pas un composé intermétal-

lique ou une composition eutectique, il se refroidit en pas-

sant par un régime mélangé, liquide plus solide Pendant le

refroidissement dans ce régime, il y a dégagement d'une cha-

leur de fusion qui correspond à la quantité de la phase soli-

de présente, et la chaleur de fusion de l'alliage global est réduite, ce qui permet une solidification plus rapide dans le processus de formation final Une solidification rapide est

souhaitable pour appliquer l'alliage à une faible pression au-

tour d'une fibre, à partir d'un applicateur Le revêtement est

effectué de manière continue avec une pàte constituant l'allia-

ge, en tirant parti de la viscosité effective de la p Cte pour maintenir un écoulement stable à partir de l'applicateur, ce

qui forme un filament de métal qui enveloppe la fibre.

On utilise ici le terme "alliage" pour désigner un mélange métallique de deux métaux, ou plus, ou d'un ou plu- sieurs métaux et d'un ou plusieurs corps non métalliques Un

"alliage à phase multiples' est un alliage qui existe simul-

tanément en une ou plusieurs phases solides et une ou plusieurs phases liquides, au moment du refroidissement à partir d'un bain en fusion, en traversant une plage de température donnée

au-dessus du solidus L'expression "température de fusion ini-

tiale" désigne la température la plus basse à laquelle l'allia-

ge existe simultanément dans les phases solide et liquide.

L'expression "état solide" implique que l'alliage est au-des-

sous de la température du solidus, et toutes les phases sont

alors des phases solides L'expression "pâte" désigne un sys-

tème solide-liquide mélangé qui constitue l'alliage à phases multiples, à une température à laquelle l'alliage existe à la

fois dans une phase solide et dans une phase liquide L'expres-

sions "composition de l'alliage" désigne les proportions rela-

tives des constituants d'un alliage, comprenant les phases so-

lide et liquide La p 4 te peut consister entièrement en un al-

liage à phases multiples ou peut comprendre d'autres consti-

tuants métalliques ou non métalliques qui ne font pas partie du système d'alliage à phases multiples L'expression "couche

de métal" désigne une couche comprenant un métal qui est ap-

pliquée conformément à la technique de l'invention, mais cette couche peut également comprendre d'autres constituants, comme il est envisagé ciaprès L'expression "couche intermédiaire" désigne la couche extérieure parmi une ou plusieurs couches de matière qui sont appliquées à la fibre avant l'application

de la couche de métal de la technique de l'invention.

Dans un but d'illustration, les alliages correspon-

dant aux exemples présentés ici consistent en deux consti-

tants métalliques d'un système ayant un eutectique Les sys-

tèmes indium-étain (In-Sn) et bismuth-étain (Bi-Sn) convien-

nent bien pour réaliser un revêtement extérieur, par extru-

sion d'une p 9 te, sur des fibres optiques rev Otues par une ma-

tière organique Tous deux sont des systèmes eutectiques ayant des températures de solidus basses, respectivement de 11700 et 13900, et ils ont des régimes liquide plus solide étendus, d'un côté au moins de la composition eutectique Le système indium-étain a une plus faible température de solidus et il

est donc moins susceptible de produire une dégradation thermi-

que d'un substrat en polymère Le système bismuth-étain a une température de solidus un peu plus élevée mais il convient

néanmoins pour effectuer un revêtement sur de nombreuses ma-

tières organiques On peut utiliser de nombreux autres allia-

ges à phases multiples; voir par exemple l'ouvrage intitulé Constitution of Binary Alloys, 2 ième édition,M Hansen, McGraw-Hill ( 1958) Un grand nombre des alliages connus ayant une température de solidus relativement basse comprennent l'un au moins des corps suivants: étain, bismuth, indium, plomb, gallium, mercure, antimoine ou cadmium Par exemple, le "métal de Wood" est une composition eutectique d'environ 50,2 % de bismuth, 24,8 % de plomb, 12,6 % d'étain et 12,5 % de cadmium, en poids, et il a une température de fusion d'environ 700 C.

Si on change les proportions de ces constituants, on peut ob-

tenir divers alliages à phases multiples (non eutectiques)

ayant une température de fusion initiale relativement basse.

la figure 1 montre un système de revêtement caracté-

ristique, utilisé pour les exemples considérés ici Un four chauffe une préforme en verre (non représentée) à partir de laquelle on étire une fibre optique 101 La fibre traverse

un premier applicateur 102 dans lequel est appliquée une pre-

mière couche de revêtement organique Si la couche organique est une résine durcissable par ultraviolet, comme dans les exemples ci-après, une source de rayonnement ultraviolet (UV) (non représentée) est placée sous cet applicateur La fibre

traverse ensuite un second applicateur 103 dans lequel la cou-

che de revêtement de métal de la technique de l'invention est

appliquée Il existe un bain d'eau 104, avec un embout flexi-

ble, pour refroidir la couche de revêtement en métal, et le bain d'eau est monté sur une structure de montage 105, mobile en X-Y Malgré la représentation séparée faite dans un but de clarté, la buse de sortie de l'applicateur de métal 103 est

de façon caractéristique immergée dans le bain d'eau 104, com-

me on l'envisagera ci-après de façon plus détaillée La fibre portant un double revêtement passe ensuite autour d'une poulie

106 pour se diriger vers un tambour récepteur 107 L'applica-

teur de métal 103 est accouplé à une table X-Y, 108, sur la-

quelle est monté un réservoir chauffé 109 qui est relié à une

conduite sous pression 110 Un thermocouple 111 mesure la tem-

pérature de l'alliage en fusion dans le réservoir.

L'alliage est maintenu dans l'état de fusion dans le réservoir chauffé et dans le corps de l'applicateur, et il

devient rapidement une pate près de la sortie de l'applicateur.

L'applicateur maintient un confinement radial de la p 6 te au-

tour de la fibre pendant que cette dernière traverse axialement l'applicateur La pâte se refroidit ensuite pour passer à l'état solide dans le bain d'eau Un objectif de conception de l'applicateur de métal 103 est de maintenir la distribution de température appropriée pour l'alliage L'alliage doit être

maintenu à une viscosité suffisamment faible pour ne pas obs-

truer l'applicateur mais, d'autre part, il doit avoir une vis-

cosité suffisamment élevée, lorsqu'il est appliqué à la fibre, pour permettre l'obtention d'un revêtement approprié Ceci est particulièrement important pour des fibres non mouillables, du fait qu'elles tendent à être poussées vers un cdté de la buse de sortie de l'applicateur Il est donc nécessaire qu'une ptte

de viscosité suffisamment élevée soit présente près de la sor-

tie pour maintenir un centrage approprié.

La figure 2 montre en détail une structure préférée pour l'applicateur de p 4 te de métal 103 L'alliage en fusion est introduit dans l'applicateur par le passage d'entrée 218

de façon à pénétrer dans la chambre 219 L'alliage est main-

-" tenu de façon caractéristique dans l'état fondu dans la cham-

bre 219, par la bobine de chauffage 212 On utilise une valve de sortie conique pour commander l'écoulement de la pâte vers la fibre en mouvement Le réglage de l'ouverture de la valve, en association avec des réglages de température soigneux dans

diverses parties de l'applicateur, permet de commander le dé-

pôt de la pâte sur la fibre Une section d'entrée 201 pour la fibre, étroitement ajustée, est constituée par du Rulon

type A ("Rulon" est une marque de Dixon Corp pour une matiè-

re fluorocarbonée du type tétrafluoréthylène), qui n'est pas mouillable par le métal Cette section d'entrée procure un certain degré d'autocentrage de la fibre et s'oppose à un refoulement de la p 4 te par le sommet de l'applicateur La section de sortie de la valve comprend une section d'isolateur en Rulon 202 et une chemise 203 en acier inoxydable étamé, pour assurer un bon mouillage par le métal en fusion Ceci conduit à une sortie de la p 4 te régulière, à symétrie axiale, par le bas de l'applicateur Un écran en Rulon 204 recouvrant le bas de l'applicateur permet une immersion directe de la sortie dans le bain d'eau Un écran extérieur 220 en Teflon (marque de E I Du Pont pour du OF 2 polymérisé), améliore

l'isolation de la section inférieure du corps, 214, par rap-

port au bain d'eau Cette configuration permet le réglage des

températures internes de l'applicateur, depuis la températu-

re correspondant au liquidus dans la valve conique, jusqu'à une température correspondant à une pâte à la sortie, et un refroidissement immédiat par de l'eau de la fibre revetue de métal. Dans cet applicateur, le réglage de l'ouverture de valve 205 s'effectue en faisant tourner le support de valve réglable 206 qui se visse dans le corps 207 et qui est séparé de ce dernier par des joints toriques doubles, 208 et 209 La

position est maintenue par des vis à tête moletée 210 et 211.

Le corps comprend trois sections 207, 213, 214, qui sont réa-

lisées en acier inoxydable pour améliorer la conduction ther-

mique et la stabilité de température tout en maintenant au minimum l'érosion et le mouillage Un anneau de cuiv e 215 fait

fonction de rondelle entre les sections de corps 207 et 213.

Un élément chauffant de forme annulaire 212 est incorporé dans le but de commander la température du corps Cet élément

comprend un fil résistant bobiné sur un noyau de mica et en-

veloppé dans un bottier en tôle, ayant une épaisseur d'environ 3 mm, un diamètre intérieur d'environ 5,1 cm et un diamètre extérieur d'environ 7, 6 cm Il dissipe jusqu'à environ 200 W et il est commandé par un transformateur à rapport variable

du type Variac, pour le réglage de la température.

Deux thermocouples 216, 217, en fil de chromel-alu-

mel,sont placés dans les sections de corps 207 et 213 pour contrôler la température dans ces sections; la température du corps mentionnée ici est la moyenne des deux Un autre jeu

de fils de chromel-alumel, fixé à la chemise en acier inoxy-

dable 203 entre la section de corps inférieure 214 et l'écran en Rulon 204 forme un troisième thermocouple (non représenté)

destiné à mesurer la température au niveau de la buse de sor-

tie de l'applicateur De plus, une paire de tubes de verre ayant un diamètre intérieur de 1 mm (non représentés) sont

placés dans le même plan que ce thermocouple, mais perpendicu-

lairement à lui, pour faire passer de l'azote chauffé à tra-

vers la chemise en acier 203 De cette manière, on obtient une

commande précise de la température de la pâte au moment o el-

le sort de l'applicateur.

Les exemples qui suivent illustrent de façon plus

complète la technique de revêtement.

EXEMPLE 1

On a utilisé un alliage de 50 % de bismuth 50 % d'étain (en poids) pour former un revêtement sur une fibre de verre portant un revêtement continu d'une résine polymère en époxyacrylate, durcie par ultraviolet, qui a été appliquée précédemment sur la fibre par l'applicateur 102 La fibre de silice avait un diamètre dans la plage de 100 à 125 pm, et la

couche durcie par UV avait une épaisseur d'environ 50 à 75 pm.

la température du métal en fusion dans le réservoir était d'environ 17000, et le corps de l'applicateur de revêtement de métal était à 15400 La buse de sortie était maintenue à environ 1500 C Un revêtement de métal continu d'environ 50)m d'épaisseur a été formé sur la couche de polymère durcie par

UV On a obtenu des revêtements centrés de façon continue Ce-

pendant, la plage liquide plus solide très étroite de la p Cte

de revêtement, qui est d'environ 13900 à 15500 pour cet allia-

ge, a rendu la commande de la température très difficile Des écarts de température vers le bas ont entratné une obstruction de la valve, tandis que les écarts vers le haut ont conduit à une pâte excessivement fluide, tendant à expulser la fibre non

mouillable vers une position excentrée.

EXEMPLE 2

On a utilisé une fibre optique en silice avec une couche durcie par UV, comme dans l'exemple 1 On a utilisé en tant que revêtement de métal une pâte à 30 % d'indium-70 % d'étain (en poids), et on a appliqué une pression plus élevée à l'applicateur pour tenir compte des fractions solides plus élevées dans l'orifice de sortie, c'est-à-dire d'une viscosité supérieure de la pâte Cet alliage a une plage biphase plus étendue, qui est d'environ 1170 C à 17500, ce qui a permis de mieux commander la consistance de la pâte et a conduit à un revêtement amélioré Pendant cette expérience, la température était d'environ 180 C dans le réservoir, 16400 à 16600 dans le corps de l'applicateur et 1240 C-au niveau de la buse de sortie On a fait varier l'épaisseur de la couche de métal

sur une plage d'environ 25 à 100 pnm, en faisant varier la tail-

le de l'ouverture 205; une plage plus étendue apparatt 4 tre possible. D'autres expériences similaires à celles ci-dessus

ont permis d'obtenir de bons revêtements sur une fibre de ver-

re ayant été revêtue préalablement avec une matière polymère ll du type silicone Outre l'applicateur à valve conique de la

figure 2, d'autres applicateurs ont été utilisés avec succès.

Des exemples d'applicateurs à écoulement radial figurent dans la demande de brevet US 257 354 Cependant, la structure de valve conique de la figure 2 est actuellement préférée du fait de la facilité relative d'éviter une obstruction des applicateurs par des particules de métal Pour améliorer le

centrage du revêtement lorsqu'on doit revêtir de grandes lon-

gueurs de fibre, il est souhaitable de faire fonctionner le système de revêtement avec une commande de débit constant, au

lieu de la configuration à pression constante qui est repré-

sentée sur la figure 1 Ceci contribue à l'obtention d'un dé-

bit plus uniforme pour la pete, ce qui est souhaitable pour un fonctionnement prolongé De plus, on doit alors incorporer des soupapes de sûreté pour se protéger contre l'établissement

d'une pression excessive Il est également possible d'amélio-

rer l'uniformité du revêtement en définissant de façon plus

précise les gradients de température dans la valve Ceci fa-

cilite l'obtention d'une mobilité avantageusement élevée (fai-

ble viscosité) de la plte jusqu'au voisinage de l'orifice de sortie, et on peut y parvenir en utilisant des micro-éléments chauffants indépendants (non représentés) dans le siège de la valve, et en optimisant la configuration géométrique de l'écran thermique placé sur la buse, pour augmenter au maximum la stabilité du profil de température interne Des matières mouillables améliorées sont également souhaitables pour le

siège de la valve, bien qu'un bon mouillage s'accompagne habi-

tuellement d'une certaine érosion de la matière nle érosion excessive conduit à une destruction de la symétrie axiale et de la stabilité de l'écoulement de sortie De plus, on peut

utiliser une certaine agitation ou un certain mélange, compre-

nant par exemple une excitation ultrasonore au niveau de la sortie de la valve, pour s'opposer au dép St de solides dans les passages et pour contribuer à l'obtention d'un processus

de revêtement régulier.

Bien que l'applicateur représenté sur la figure 2 utilise une pression positive pour appliquer la pâte à la fibre, la force d'entraînement de la fibre elle-même peut

dans certains cas 4 tre suffisante pour effectuer le revêtement.

De plus, l'applicateur de l'invention applique l'alliage à la fibre sous la forme d'une p Cte Cependant, d'autres structures d'applicateur (parmi lesquelles les structures à écoulement radial mentionnées ci-dessus) peuvent appliquer initialement l'alliage à la fibre à l'état fondu, puis refroidir l'alliage jusqu'à l'état d'une pate (solide plus liquide) pendant qu'il

traverse l'applicateur Dans la technique considérée, l'allia-

ge est confiné radialement autour de la fibre pendant qu'il est refroidi dans l'état de pete Le confinement radial est maintenu de façon caractéristique jusqu'à ce que la viscosité de la p$te soit suffisamment élevée pour conserver la forme

du revêtement au moment de la sortie des moyens de confinement.

L'alliage est alors refroidi rapidement de façon caractéristi-

que, jusqu'à l'état solide On utilise ici l'expression "re-

froidissement rapide" pour définir un refroidissement de la p 4 te jusqu'à l'état solide de façon suffisamment rapide pour qu'elle conserve pratiquement ses dimensions au moment o elle sort des moyens de confinement Selon une variante, s'il existe un embout flexible ou d'autres moyens de confinement appropriés qui évitent une obstruction lorsque l'alliage se refroidit jusqu'à l'état solide, le refroidissement jusqu'à l'état solide

peut 4 tre accompli dans les moyens de confinement eux-mêmes.

On notera que dans l'applicateur de la figure 2, le confinement radial se produit dans la partie de sortie de la buse, et le

refroidissement rapide par l'eau se produit immédiatement après.

Dans les exemples ci-dessus, il n'y a pratiquement pas de mouillage de la couche de polymère sous-jacente par la pâte de métal Ainsi, le revêtement de métal est formé sur une couche qui n'aurait pas pu être revêtuecommodément avec les techniques des applicateurs de métal caractéristiques de l'art antérieur La technique de l'invention n'est cependant pas

limitée à l'utilisation de revêtements de métal sur des cou-

ches de polymères non mouillables, et on peut également l'uti-

liser lorsqu'on désire effectuer un rev 8 tement avec des métaux

qui ne peuvent pas 9 tre appliqués aisément par d'autres tech-

niques Elle est particulièrement souhaitable lorsqu'on dé- sire effectuer un, revêtement à une température relativement

basse, par rapport aux techniques utilisant des métaux en fu-

sion Par exemple, les matières organiques telles que les fi-

bres optiques en matière plastique ou les couches de revêtement en polymères sur des fibres optiques en verre se dégradent de façon caractéristique à des températures dépassant 2000 C. Comme on l'a montré ci-dessus, la technique de l'invention permet d'appliquer le revêtement de métal à une température

inférieure à 20000 En outre, la facilité relative avec la-

quelle la pâte à viscosité plus élevée peut être appliquée

sur une fibre pour former un revêtement indique que la techni-

que de l'invention est applicable même lorsque les considéra-

tions de température ou de mouillage n'ont pas d'importance

particulière pour la fibre qui est utilisée.

Bien que la technique de l'invention soit hautement souhaitable pour l'utilisation avec des fibres optiques, des fibres destinées à d'autres buts peuvent avantageusement être revêtues d'une couche de métal conformément à la technique de l'invention Par exemple, on peut revêtirconformément à la technique de l'invention des fibres de verre qui ne sont pas de qualité optique, ou des fibres de bore ou de carbone, ou des fibres organiques telles que des fibres de Kevlar (marque de E I Dupont pour une fibre de polyamide aromatique), etc.

Une couche revêtue de métal peut procurer une protection con-

tre des substances susceptibles d'entraîner une dégradation

de la résistance mécanique de la fibre.

Lorsqu'on désire une protection contre l'entrée d'eau, ou lorsqu'on désire protéger la fibre contre l'attaque

par d'autres substances, le revêtement de métal de la techni-

que de l'invention forme avantageusement une barrière hermé-

tique autour de la fibre; c'est-à-dire qu'une couche métal-

* lique continue est formée autour de la fibre Dans des cas dans lesquels une barrière hermétique n'est pas nécessaire mais o on désire d'autres propriétés, par exemple la résistance à l'abrasion, il n'est pas nécessaire que la couche de métal soit continue Lorsqu'on utilise la couche de métal pour acheminer de l'énergie électrique ou de l'information, la couche doit être continue sur la longueur de la fibre, mais

pas nécessairement autour de celle-ci.

Ia couche de métal peut également contenir des in-

clusions ou des régions de matière non métallique, qui peut

être organique ou non organique On considère qu'il est pos-

sible d'utiliser des inclusions de matière non organique, com-

me de la silice, du dioxyde de titane, etc, pour élever le

module de la couche de métal, si on le désire, ou pour amé-

liorer dans certains cas la résistance à l'abrasion On pense en outre que le fait d'inclure une matière organique, comme un époxyde, peut améliorer dans certains cas l'adhérence d'une couche de métal à une fibre Cependant, dans la mise en pratique de la technique de l'invention, au moins 50 % en poids de la couche de revêtement formée consistent de façon

caractéristique en un alliage à phases multiples De nombreu-

ses techniques de l'art antérieur appliquent nécessairement des couches de revêtement pratiquement circulaires sur une

fibre circulaire, lorsqu'on l'observe en coupe transversale.

Au contraire, le revêtement de métal de la technique de l'in-

vention peut avoir presque n'importe quelle forme désirée en coupe transversale, cette forme étant déterminée par la forme des moyens de confinement radial L'homme de l'art notera que la technique de l'invention permet de revêtir avantageusement

des fibres destinées à de nombreuses autres applications.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent 4 tre apportées au procédé et au dispositif décrits et

représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 Un procédé de fabrication d'une fibre revêtue de métal, caractérisé en ce qu'on confine radialement (par 103) autour d'une fibre ( 101) ou d'une couche intermédiaire (formée par 102) sur la fibre, une pàte consistant en un alliage à phases multiples qui se présente sous la forme d'lume phase

solide et d'une phase li(l ide, tout en faisant passer axiale-

ment la fibre à travers des moyens de confinement de pete ( 103),

et on refroidit cette pâte jusqu'à l'état solide.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

ce que la fibre est une fibre optique en verre de silice.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fibre ou la couche intermédiaire sur laquelle la couche de revêtement est appliquée n'est pratiquement pas

mouillable par la forme fondue de l'alliage.

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

ce que la fibre est une fibre optique en verre de silice por-

tant une couche intermédiaire qui consiste en une matière

polymère organique.

5 Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 ou 4, caractérisé en ce que la fibre ou la couche interné-

diaire se dégrade notablement à une température supérieure a

20000 C, et l'application de la ptte est accomplie à une Lemipé-

rature inférieure à 200 C.

6 Procédé selon l'une quelconque des revendications

1 à 5, caractérisé en ce que la fibre est une fibre choisie parmi une fibre de verre de silice, une fibre de bore, une

fibre de carbone et une fibre de polyamide aroma;ique.

7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de revêtement consistant en un métal foirme une couche métallique continue autour de la fibre ou de la

couche intermédiaire, produisant ainsi une barrière herm St ique.

8 Procédé selon l'une quelconque les revendications

1 à 7, caractérisé en ce que l'alliage comprend notamment au moins un élément choisi parmi l'étain, l'indium, le bismuth,

le plomb, le gallium, le mercure, l'antimoine et le cadmium.

9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la,couche métallique comprend au moins 50 % en poids

d'un alliage à phases multiples.

10 Fibre optique caractérisée en ce qu'elle est re-

vêtue par le procédé de l'une quelconque des revendications

i à 9.