Download or read book CONTRIBUTION A L IDENTIFICATION DES PROCESSUS CINETIQUEMENT LIMITANTS DE L OXYDATION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM CARACTERISATION EN ELECTROCHIMIE DES SOLIDES DES FILMS D OXYDE FORMES A HAUTE TEMPERATURE written by JEAN-JEROME.. VERMOYAL and published by . This book was released on 2000 with total page 256 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MECANISMES DE CORROSION DES ALLIAGES DE ZR, UTILISES COMME TUBES DE GAINAGE DU COMBUSTIBLE NUCLEAIRE, NE SONT ACTUELLEMENT PAS TOTALEMENT ELUCIDES DU FAIT, NOTAMMENT, DE LA COMPLEXITE DES MATERIAUX ET DE L'ENVIRONNEMENT DE CORROSION. LA CINETIQUE EST GENERALEMENT CONSIDEREE COMME PILOTEE PAR LA DIFFUSION DES IONS OXYDES A TRAVERS UNE COUCHE BARRIERE DONT LES CARACTERISTIQUES EVOLUENT DANS LE TEMPS. CEPENDANT, CERTAINES CONSTATATIONS EXPERIMENTALES, COMME L'EFFET DU COUPLAGE SUR LA CROISSANCE DU FILM D'OXYDE, MOTIVENT FORTEMENT L'INTRODUCTION DE PROCESSUS ELECTROCHIMIQUES DANS LA DESCRIPTION DES ETAPES-CLES DE L'OXYDATION. LA FINALITE DE LA PRESENTE ETUDE EST DE CONTRIBUER A LEVER L'INDETERMINATION QUANT A LA NATURE DES ETAPES CINETIQUEMENT LIMITANTES DE LA CORROSION DE DEUX ALLIAGES DE ZIRCONIUM, LE ZIRCALOY-4 (ZY-4) ET LE ZR-NB(1%)O(0,13%). LA COMPLEMENTARITE DES CARACTERISATIONS IN SITU DE L'OXYDATION SOUS AIR SEC A 500\C SUR DES CRITERES CINETIQUES (ANALYSES THERMOGRAVIMETRIQUES), ELECTROCHIMIQUES (SPECTROSCOPIE D'IMPEDANCE) ET MICROSTRUCTURAUX (MEB), ET DE L'INFLUENCE DE LA POLARISATION DES GAINES SUR L'OXYDATION ET L'HYDRURATION EN MILIEU REP A 360\C, A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LE CONTRASTE ENTRE LES DEUX ALLIAGES EN TERMES DE PROCESSUS LIMITANTS. ALORS QUE LES RESULTATS OBTENUS POUR LE ZY-4 SATISFONT A L'HYPOTHESE DE LA DIFFUSION DE L'OXYGENE A TRAVERS LE FILM DE ZIRCONE, L'ACCELERATION DE L'OXYDATION DU ZR-NB(1%)O(0,13%) SOUS POLARISATION ANODIQUE EN MILIEU LIQUIDE, ET EN PRESENCE D'UN METAL NOBLE CATALYSEUR DE LA REDUCTION DE L'OXYGENE EN MILIEU GAZEUX, EST INCOMPATIBLE AVEC UN TEL MECANISME. LES ESSAIS MENES EN MILIEU REP PEUVENT S'EXPLIQUER A LA FOIS PAR UN MECANISME PILOTE PAR LA CONDUCTIVITE ELECTRONIQUE DE L'OXYDE MAIS EGALEMENT PAR UN CONTROLE DE TYPE INTERFACIAL. EN COMPLEMENT, LES CARACTERISATIONS ELECTRIQUES DES FILMS DE ZIRCONE FORMES EN EAU ET ETUDIES EN ENVIRONNEMENT GAZEUX CONFIRMENT LA DIFFERENCE ENTRE LES DEUX ALLIAGES. LA PRISE EN COMPTE DU CARACTERE MIXTE (DIFFUSION-INTERFACE) DE L'OXYDATION DU ZR-NB(1%)O(0,13%) A CONDUIT A UN ESSAI DE MODELISATION BASE SUR UNE APPROCHE PROPRE A LA CINETIQUE HETEROGENE AINSI QU'A UNE DESCRIPTION ELECTROCHIMIQUE.

Download or read book Oxydation haute temp rature d alliages mod les Ni 25Cr Influence des l ments mineurs Mn et Si sur les m canismes de croissance des oxydes protecteurs written by Thomas Perez and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les alliages réfractaires à base de nickel et de chrome sont parmi les plus utilisés à haute température en atmosphère oxydante sur le domaine de température de 700 à 1100°C. Ils sont généralement capables de développer des couches à base de chromine dont la vitesse de croissance est suffisamment lente pour limiter cinétiquement la dégradation des pièces. L'addition d'éléments d'alliage peut modifier considérablement leur comportement en oxydation et/ou leurs propriétés mécaniques. Si des relations entre la composition, la microstructure et la cinétique d'oxydation sont aujourd'hui connues, l'évaluation du comportement en oxydation des nouvelles nuances industrielles demeure systématique car le rôle des différentes additions et leur synergie éventuelle sont mal compris. Aussi, cette thèse vise à affiner la compréhension des relations existant entre la composition chimique et la réactivité chimique des matériaux métalliques en milieu oxydant dans le but de contribuer au design d'alliages aux propriétés en oxydation optimisées. Pour cela, ce travail repose sur l'étude du comportement d'alliages modèles, simplifiés par rapport à ceux proposés aujourd'hui par l'industrie. Ils sont traités en atmosphères oxydantes, puis caractérisés à l'aide des techniques actuellement disponibles (EBSD, SEM-FIB, MET-HR) de façon à évaluer les mécanismes d'oxydation et le rôle des éléments manganèse et silicium présents dans ces alliages en quantités mineures (~ 1% massique). Les premiers stades de l'oxydation des alliages modèles au manganèse ont été suivi in-situ en MEB environnemental (Collaboration ICSN de Marcoule) et ont permis d'observer que le spinelle Mn1+xCr2-xO4 est l'oxyde se formant le plus tôt à 1050°C quelle que soit la teneur en Mn dans l'alliage. Ces ajouts à un alliage de référence Ni-25Cr (% massique) conduisent d'une part à une augmentation de la vitesse d'oxydation et d'autre part à une diminution de la vitesse de volatilisation de l'oxyde de chrome suite à la formation d'une couche continue de spinelle à l'interface oxyde/gaz. A l'opposé, l'ajout de silicium diminue d'un facteur cinq la constante parabolique d'oxydation, suite à la formation de silice aux joints de grains de la couche de chromine. L'ajout à la fois de manganèse et de silicium conduit à des vitesses d'oxydation, en condition isotherme, similaires à celle de l'alliage de référence. Par contre, la durée de vie de tels alliages est considérablement augmentée en condition cyclique d'utilisation. La connaissance du sens de croissance des couches d'oxyde et de leur type de semi-conductivité, par le biais de mesures photo-électrochimiques réalisées en collaboration avec le laboratoire SIMaP de Grenoble, a permis d'identifier les défauts ponctuels majoritaires au sein des couches d'oxyde étudiées. Les mécanismes diffusionnels à l'œuvre lors de la croissance des oxydes ont ainsi pu être caractérisés.

Download or read book Interaction des solutions solides mangan se cuivre avec l oxyg ne et l azote written by Jian Wen Liu and published by . This book was released on 1990 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette these est une contribution a l'etude des cinetiques d'oxydation et de nitruration des alliages binaires mn-cu, ainsi qu'a la caracterisation des couches d'oxydes ou nitrures formes. Lors de l'oxydation, le gain de masse satisfait a une cinetique classique de type parabolique, conduisant a des energies d'activation apparentes entre 120 et 140 kj/mol, pour les alliages a 5, 10 et 36 at.%mn. Par contre, le comportement des alliages de composition voisine de 20 at.% mn est plus complexe: la cinetique d'oxydation et la nature des couches d'oxydes evoluent avec la duree et la temperature. L'identification des couches s'effectue par recoupement des resultats obtenus par analyses en diffraction des rayons x, a la microsonde et en s.d.l. Aux faibles teneurs en mn (5 et 10 at.%), ainsi que pour les temperatures inferieures a 800c (20 at.%), les couches d'oxydes se divisent en couches externes peu adherentes (cuo/cu#2o) et en une couche interne adherente (mn#3o#4/mno dispersees dans une matrice en cuivre); pour les temperatures superieures a 820c (20 at.%) et les alliages a 36 at.% mn, la couche externe est constituee de l'oxyde mixte cu#xmn#3##xo#4 et la couche interne evolue vers deux couches (mn#3o#4 et mno). Le gain de masse lie a la nitruration des alliages mn-cu est dix fois plus petit que celui relatif a l'oxydation, type cinetique n'a pas encore ete precise. Neanmoins les analyses nous permettent de conclure a la formation d'une seule couche de nitrure mixte cu#1#-#xmn#3#+#xn, de structure type perovskite

Download or read book EVOLUTION DES PRECIPITES A BASE DE ZIRCONIUM LORS DE L OXYDATION ET DE L IRRADIATION D ALLIAGES DE ZIRCONIUM IMPACT SUR LA CINETIQUE D OXYDATION D ALLIAGES DE ZIRCONIUM written by DOMINIQUE.. PECHEUR and published by . This book was released on 1993 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE ZIRCALOY-4, MATERIAU DE GAINAGE DES CRAYONS COMBUSTIBLES UTILISE DANS LES REP FRANCAIS, PRESENTE UNE VITESSE D'OXYDATION PLUS ELEVEE EN REACTEUR QU'EN AUTOCLAVE. IL EST PAR AILLEURS ETABLI QUE LA VITESSE D'OXYDATION DEPEND DE LA NATURE ET DE LA REPARTITION DES PRECIPITES DANS L'ALLIAGE. OR, CES CONDITIONS EVOLUENT JUSTEMENT SOUS IRRADIATION: EN PARTICULIER LES PRECIPITES S'AMORPHISENT. DANS CE TRAVAIL, NOUS ETUDIONS LE ROLE DES PRECIPITES SUR LE PROCESSUS D'OXYDATION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM ET L'IMPACT DE L'IRRADIATION, NOTAMMENT CELUI DE L'AMORPHISATION DES PRECIPITES, SUR CETTE OXYDATION. LE MODE D'INCORPORATION DANS LA COUCHE D'OXYDE, DES PRECIPITES DE REFERENCE ET DES PRECIPITES AMORPHISES PAR IRRADIATION IONIQUE, EST CARACTERISE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION ET PAR ANALYSE EDX. LES EVOLUTIONS DE COMPOSITION CHIMIQUE ET DE STRUCTURE, QU'ILS SUBISSENT AU COURS DE LEUR OXYDATION, SONT ANALYSEES ET LEURS CONSEQUENCES SUR LA CINETIQUE D'OXYDATION SONT DISCUTEES. A QUELQUES CENTAINES DE NANOMETRES DE L'INTERFACE METAL-OXYDE, LA REMISE EN SOLUTION PARTIELLE DU FER DANS LA ZIRCONE FORMEE ET L'AUGMENTATION DE VOLUME DES PRECIPITES, DUES A LEUR OXYDATION, POURRAIENT RETARDER LA DESTABILISATION DE LA ZIRCONE QUADRATIQUE ET PROLONGER LA FORMATION D'UNE COUCHE D'OXYDE DENSE PROTECTRICE AU-DELA DES PREMIERS STADES DE L'OXYDATION. AINSI, LA TRANSITION CINETIQUE DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM SERAIT RETARDEE ET LEUR VITESSE D'OXYDATION RALENTIE. PAR AILLEURS, LES PRECIPITES AMORPHISES PAR IRRADIATION IONIQUE ET CEUX DE REFERENCE PRESENTENT DANS LA COUCHE D'OXYDE DES EVOLUTIONS SEMBLABLES. L'AMORPHISATION DES PRECIPITES NE SEMBLE DONC PAS ETRE EN MESURE DE MODIFIER LA CINETIQUE DE CROISSANCE DE L'OXYDE. CEPENDANT, ON CONSTATE EXPERIMENTALEMENT QUE LA VITESSE D'OXYDATION DES MATERIAUX IRRADIES AUX IONS EST PLUS ELEVEE QUE CELLE DES MATERIAUX DE REFERENCE. L'ORIGINE D'UN TEL EFFET RESTE TOUTEFOIS MAL COMPRISE. ENFIN, LES PREMIERS RESULTATS DES TESTS D'OXYDATION REALISES EN AUTOCLAVE BLINDE, SUR DES TRONCONS DE GAINE DE CRAYONS COMBUSTIBLES IRRADIES AUX NEUTRONS, SONT PRESENTES ET COMMENTES.

Download or read book EVOLUTION DES PRECIPITES A BASE DE ZIRCONIUM LORS DE L OXYDATION ET DE L IRRADIATION D ALLIAGES DE ZIRCONIUM IMPACT SUR LA CINETIQUE D OXYDATION D ALLIAGES DE ZIRCONIUM written by DOMINIQUE.. PECHEUR and published by . This book was released on 1993 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE ZIRCALOY-4, MATERIAU DE GAINAGE DES CRAYONS COMBUSTIBLES UTILISE DANS LES REP FRANCAIS, PRESENTE UNE VITESSE D'OXYDATION PLUS ELEVEE EN REACTEUR QU'EN AUTOCLAVE. IL EST PAR AILLEURS ETABLI QUE LA VITESSE D'OXYDATION DEPEND DE LA NATURE ET DE LA REPARTITION DES PRECIPITES DANS L'ALLIAGE. OR, CES CONDITIONS EVOLUENT JUSTEMENT SOUS IRRADIATION: EN PARTICULIER LES PRECIPITES S'AMORPHISENT. DANS CE TRAVAIL, NOUS ETUDIONS LE ROLE DES PRECIPITES SUR LE PROCESSUS D'OXYDATION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM ET L'IMPACT DE L'IRRADIATION, NOTAMMENT CELUI DE L'AMORPHISATION DES PRECIPITES, SUR CETTE OXYDATION. LE MODE D'INCORPORATION DANS LA COUCHE D'OXYDE, DES PRECIPITES DE REFERENCE ET DES PRECIPITES AMORPHISES PAR IRRADIATION IONIQUE, EST CARACTERISE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION ET PAR ANALYSE EDX. LES EVOLUTIONS DE COMPOSITION CHIMIQUE ET DE STRUCTURE, QU'ILS SUBISSENT AU COURS DE LEUR OXYDATION, SONT ANALYSEES ET LEURS CONSEQUENCES SUR LA CINETIQUE D'OXYDATION SONT DISCUTEES. A QUELQUES CENTAINES DE NANOMETRES DE L'INTERFACE METAL-OXYDE, LA REMISE EN SOLUTION PARTIELLE DU FER DANS LA ZIRCONE FORMEE ET L'AUGMENTATION DE VOLUME DES PRECIPITES, DUES A LEUR OXYDATION, POURRAIENT RETARDER LA DESTABILISATION DE LA ZIRCONE QUADRATIQUE ET PROLONGER LA FORMATION D'UNE COUCHE D'OXYDE DENSE PROTECTRICE AU-DELA DES PREMIERS STADES DE L'OXYDATION. AINSI, LA TRANSITION CINETIQUE DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM SERAIT RETARDEE ET LEUR VITESSE D'OXYDATION RALENTIE. PAR AILLEURS, LES PRECIPITES AMORPHISES PAR IRRADIATION IONIQUE ET CEUX DE REFERENCE PRESENTENT DANS LA COUCHE D'OXYDE DES EVOLUTIONS SEMBLABLES. L'AMORPHISATION DES PRECIPITES NE SEMBLE DONC PAS ETRE EN MESURE DE MODIFIER LA CINETIQUE DE CROISSANCE DE L'OXYDE. CEPENDANT, ON CONSTATE EXPERIMENTALEMENT QUE LA VITESSE D'OXYDATION DES MATERIAUX IRRADIES AUX IONS EST PLUS ELEVEE QUE CELLE DES MATERIAUX DE REFERENCE. L'ORIGINE D'UN TEL EFFET RESTE TOUTEFOIS MAL COMPRISE. ENFIN, LES PREMIERS RESULTATS DES TESTS D'OXYDATION REALISES EN AUTOCLAVE BLINDE, SUR DES TRONCONS DE GAINE DE CRAYONS COMBUSTIBLES IRRADIES AUX NEUTRONS, SONT PRESENTES ET COMMENTES

Download or read book Oxydation anodique du zirconium written by Xue Song Chen and published by . This book was released on 1996 with total page 173 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les applications du zirconium dans les industries nucléaires et chimiques nécessitent une amélioration de sa résistance contre la corrosion. Le but de cette recherche est d'étudier les influences d'une couche anodique formée sur du zirconium sur son comportement à l'oxydation à haute température. Les films anodiques ont été élaborés dans trois milieux différents : H2SO4 H3PO4 et NaOH. Les rôles de divers paramètres (courant, concentration et température) sur la formation des couches ont été étudiés. Les courbes de variation du potentiel en fonction du temps V égal f(t) (à intensité constante) sont généralement linéaires. La formation des couches anodiques devient plus rapide quand le courant est plus important. Selon l'analyse par diffraction des rayons-X, l'oxyde anodique sur le zirconium se compose de zircone monoclinique et de zircone quadratique ; leurs pourcentages semblent varier avec les conditions d'anodisation. Dans les milieux H2SO4 et NaOH, la croissance des films anodiques a été interrompue par la claquage électrique qui dépend essentiellement de la concentration de l'électrolyte. Les impuretés induisent de petits pores dans la couche anodique et diminuent ainsi localement son effet protecteur contre l'oxydation à haute température. Les essais d'oxydation thermique ont été effectués à 550 degrés C dans l'air pour les échantillons anodisés dans les solutions acides. Les couches anodiques formées dans la solution H2SO4 ont un effet de protection meilleur que celles formées dans la solution H3PO4. Ceci peut être expliqué par l'influence des conditions d'anodisation sur l'épaisseur des films anodiques et la structure de l'oxyde anodique. Cependant, l'effet des films anodiques sur l'oxydation à haute température semble ne durer que pendant la période pré-transition.

Download or read book Approfondissement des m canismes d oxydation de deux alliages de zirconium Zircaloy 4 et ZrNbO sous oxyg ne et sous vapeur d eau Comparaison des r gimes cin tiquement limitants written by Marc Tupin and published by . This book was released on 2002 with total page 296 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La corrosion des gaines dans les réacteurs nucléaires à eau pressurisée représente le facteur limitant la durée de vie des crayons dans cet environnement. L'alliage communément utilisé pour ces tubes de gainage est le zircaloy-4. Ce dernier sera remplacé à moyen terme par un alliage, dont l'élément principal d'addition est le niobium, noté ZrNbO. Dans ce cadre, les objectifs de ce travail sont de confirmer ou d'infirmer les hypothèses proposées dans la littérature et de proposer, le cas échéant, de nouvelles interprétations sur les régimes cinétiquement limitants.Au cours de ce travail, quatre systèmes réactionnels ont été étudiés : l'oxydation de ces deux alliages sous oxygène et sous vapeur d'eau.L'oxydation a été suivie par thermogravimétrie, dans un domaine de température compris entre 490 et 550ʻC et pour des pressions partielles inférieures à la pression atmosphérique, que ce soit sous oxygène ou sous vapeur d'eau. En parallèle, une caractérisation morphologique des couches a été réalisée par MEB. Enfin, d'autres techniques ont été mises en œuvre pour décrire la composition chimique de la couche ou du métal (SDL, XPS, ).L'analyse de nos résultats sur Zircaloy-4 nous conduit à valider l'interprétation classique du régime pré-transitoire par une étape limitante de diffusion des lacunes d'oxygène dans la couche d'oxyde. En revanche, les résultats obtenus avec ZrNbO en pré-transition ont été interprétés, quelle que soit l'atmosphère, par un cas pur de diffusion d'ions adsorbés dans la couche poreuse. Enfin, le régime cinétique post-transitoire est toujours différent de celui observé en pré-transition.