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 Proceedings of the International Topical Meeting on Light Water Reactor Fuel Performance written by and published by . This book was released on 1994 with total page 760 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book OXYDATION D ALLIAGES DE ZIRCONIUM EN VAPEUR D EAU written by JOEL.. GODLEWSKI and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OXYDATION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM EN PRESENCE DE VAPEUR D'EAU PRESENTE, APRES UNE LOI DE CROISSANCE PARABOLIQUE, UNE ACCELERATION DE LA VITESSE D'OXYDATION. CECI CONDUIT DE NOUVEAU A UNE LOI DE CROISSANCE PARABOLIQUE. CE PHENOMENE LIMITE L'UTILISATION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM COMME ELEMENT DE GAINAGE DU COMBUSTIBLE NUCLEAIRE. AFIN DE DETERMINER LE PROCESSUS PHYSICOCHIMIQUE PROVOQUANT CETTE TRANSITION CINETIQUE, DEUX APPROCHES ONT ETE MENEES: L'UNE A CONSISTE A DETERMINER LA COMPOSITION DE LA COUCHE D'OXYDE ET SON EVOLUTION AVEC LE TEMPS D'OXYDATION; L'AUTRE A ETE DE DETERMINER LES COEFFICIENTS DE DIFFUSION DE L'OXYGENE DANS LES COUCHES D'OXYDE DE PRE ET POST-TRANSITION AINSI QUE LEUR EVOLUTION AVEC LE TEMPS D'OXYDATION. LA COMPOSITION DES COUCHES D'OXYDE A ETE DETERMINEE A L'AIDE DE DEUX TECHNIQUES D'ANALYSE: LA DIFFRACTION DES RAYONS X ET LA SPECTROSCOPIE RAMAN LASER (SRL). CETTE DERNIERE A PERMIS DE CONFIRMER LA PRESENCE DE ZIRCONE TETRAGONALE DANS LES COUCHES D'OXYDE. DES ANALYSES REALISEES PAR SRL SUR DES COUPES BIAISES D'OXYDES ONT PERMIS DE MONTRER QUE LA ZIRCONE TETRAGONALE SE TRANSFORME EN PHASE MONOCLINIQUE AU MOMENT DE LA TRANSITION CINETIQUE. UNE APPROCHE QUANTITATIVE A PERMIS DE CORROBORER LES RESULTATS OBTENUS PAR CES DEUX TECHNIQUES. AFIN DE DETERMINER LES COEFFICIENTS DE DIFFUSION DE L'OXYGENE DANS LES COUCHES D'OXYDES, DEUX TRAITEMENTS DE DIFFUSION ONT ETE REALISES: UN SOUS BASSE PRESSION AVEC D#2#1#8O ET L'AUTRE SOUS FORTE PRESSION DANS UN AUTOCLAVE AVEC H#2#1#8O. LES PROFILS DE CONCENTRATION EN OXYGENE 18 ONT ETE OBTENUS PAR DEUX TECHNIQUES D'ANALYSE: LA MICROANALYSE NUCLEAIRE ET LA SPECTROMETRIE D'EMISSION D'IONS SECONDAIRES. LES PROFILS AINSI OBTENUS MONTRENT QUE LE TRANSPORT DE MATIERE SE FAIT PAR LE VOLUME ET SURTOUT PAR LES JOINTS DE GRAINS. A L'AIDE DE LA SOLUTION DE WHIPPLE ET LE CLAIRE, LES COEFFICIENTS DE DIFFUSION CORRESPONDANTS ONT ETE CALCULES. LA PRESENCE DE ZIRCONES TETRAGONALE, SA RELATION AVEC LA TRANSITION CINETIQUE, AINSI QUE L'EVOLUTION DES COEFFICIENTS DE DIFFUSION AVEC LE TEMPS D'OXYDATION, SONT DISCUTES EN TERME DE CONTRAINTES INTERNES DANS LA COUCHE D'OXYDE ET DE CHANGEMENT DE MORPHOLOGIE DE LA COUCHE D'OXYDE

Download or read book Comportement l oxydation des verres m talliques massifs base de zirconium written by Bin Wang and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les verres métalliques massifs à base de zirconium, développés depuis la fin des années 80, présentent des propriétés mécaniques très intéressantes. Ils peuvent être envisagés pour de multiples applications y compris à des températures élevées et il est donc intéressant d'étudier leur résistance à l'oxydation dans de telles conditions. L'objectif fondamental de cette étude consiste à mieux comprendre le rôle de divers paramètre thermodynamiques et chimiques sur le comportement à l'oxydation des verres métalliques à base de zirconium à des températures intermédiaires sous air sec, à déterminer les contraintes résiduelles au sein de la couche d'oxyde formée, en comparaison avec des alliages amorphe cristallisés après un traitement de recuit. La cinétique d'oxydation de ces verres et la structure cristalline de la couche d'oxyde ZrO2 dépend de la température et de la durée d'oxydation : pour des durées courtes d'oxydation et pour une température légèrement inférieure à Tg, la cinétique d'évolution est parabolique alors que si l'échantillon est oxydé à T > Tg, la loi cinétique peut être décomposée en deux parties. Les mêmes alliages cristallisés après un traitement de recuit, s'oxydent selon une loi parabolique quelque soit la température. Pour des durées d'oxydation longues à une température proche de Tg, les lois cinétiques deviennent plus complexes et la cristallisation du verre métallique pouvant avoir lieu au cours des essais d'oxydation. De même la structure cristalline des couches d'oxyde dépend de la température d'oxydation. Ainsi, pour T Tg, la couche d'oxyde des alliages amorphes est uniquement constituée de la zircone tétragonale alors que pour ces mêmes alliages portés à une température T Tg et pour les alliages cristallisés, on observe de la zircone monoclinique. Les mécanismes d'oxydation dépendent de la température d'oxydation. Pour les températures où les alliages restent vitreux, la formation de l'oxyde est due à la fois à la diffusion des ions d'oxygène vers l'intérieur mais également à la diffusion des ions de zirconium vers l'extérieur de la couche. En revanche, pour les alliages en cours de cristallisation, la diffusion des ions de zirconium est progressivement freinée jusqu'à devenue nulle lorsque la cristallisation est totale, l'oxydation étant alors uniquement contrôlée par la diffusion interne des ions d'oxygène.Les contraintes résiduelles correspondantes au sein de couches d'oxyde sont de compression, aussi bien pour les alliages amorphes que pour les alliages cristallisés, et qu'elles augmentent linéairement avec l'épaisseur de la couche. Les contraintes de croissance lors de l'oxydation et résiduelle après l'oxydation sont fortement influencées par le changement de phase de la zircone.

Download or read book INFLUENCE DE LA RADIOLYSE SUR LA CINETIQUE D OXYDATION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM EN MILIEU R E P written by RAPHAEL.. SALOT and published by . This book was released on 1996 with total page 138 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE ZIRCALOY-4 CONSTITUE LE MATERIAU DE GAINAGE DU COMBUSTIBLE NUCLEAIRE ET PRESENTE EN REACTEUR A EAU PRESSURISEE UNE VITESSE D'OXYDATION DEUX A TROIS FOIS PLUS IMPORTANTE QU'HORS IRRADIATION. DANS CE TRAVAIL, L'INFLUENCE DU DEPOT D'ENERGIE SUR LA CINETIQUE D'OXYDATION DU ZIRCALOY-4 EST QUANTIFIEE LORS D'OXYDATIONS REALISEES EN REACTEUR EXPERIMENTAL ET EN AUTOCLAVE BLINDE AVEC PRESENCE MATERIAUX EMETTEURS BETA AFIN DE DISPOSER DE VARIATIONS LOCALES DU DEPOT D'ENERGIE. POUR ANALYSER L'EFFET DU DEPOT D'ENERGIE DANS L'EAU ET LA ZIRCONE, CES EXPERIENCES SONT COMPLETEES PAR UNE ETUDE DU COMPORTEMENT ELECTROCHIMIQUE DU ZIRCALOY-4 DANS UNE SOLUTION IRRADIEE PAR DES SOURCES BETA AVEC TROIS ACTIVITES DIFFERENTES. SOUS FLUX NEUTRONIQUE, LE FACTEUR D'ACCELERATION REPRESENTATIF DE L'OXYDATION DU ZIRCALOY-4 EN R.E.P. EST RETROUVE. L'EFFET DU RAYONNEMENT BETA EST MASQUE OU INEXISTANT. EN AUTOCLAVE, UNE AUGMENTATION DE 30% DE LA CINETIQUE D'OXYDATION EST OBSERVEE APRES 250 JOURS. LE COMPORTEMENT ELECTROCHIMIQUE DU ZIRCALOY-4 LORS DE BALAYAGES POTENTIODYNAMIQUES APPARAIT ETRE MODIFIE EN PRESENCE D'UN FORT RAYONNEMENT BETA: UN COURANT SUPPLEMENTAIRE, INDEPENDANT DE LA VITESSE DE BALAYAGE ET NON LINEAIRE EN FONCTION DU DEPOT D'ENERGIE, EST MESURE. L'ANALYSE DE CES RESULTATS EST BASEE SUR UNE QUANTIFICATION DES EFFETS DU FLUX BETA SUR L'OXYDE ET SUR UNE COMPARAISON AVEC DES MESURES EN PRESENCE D'EAU OXYGENEE. L'ADSORPTION D'UNE ESPECE RADIOLYTIQUE A LA SURFACE DE LA ZIRCONE EST JUGEE RESPONSABLE DES RESULTATS OBTENUS. FINALEMENT, UNE COMPARAISON DE CES RESULTATS AVEC LE COMPORTEMENT DU ZIRCALOY-4 DANS PLUSIEURS TYPES DE REACTEUR DE PUISSANCE EST EFFECTUEE

Download or read book Comparaison de l oxydation de deux alliages de zirconium par diffraction des rayons X in situ et ex situ written by Nathalie Pétigny-Putigny and published by . This book was released on 1998 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les réacteurs à eau pressurisée (REP), le gainage du combustible nucléaire composé d'un alliage de zirconium est soumis à de fortes conditions corrosives qui provoquent l'oxydation du matériau. La couche d'oxyde formée est un facteur limitant le temps de séjour en réacteur. Actuellement, l'alliage Zy4 a base d'étain répond aux exigences des exploitants mais son utilisation est limitée à 4 cycles (4 ans). Leur volonté étant d'amener le temps de séjour de 4 à 5 ans, le développement de nouveaux alliages a été entrepris depuis de nombreuses années. Lors de la corrosion de ces alliages, une couche de zircone se forme comprenant deux variétés allotropiques : ZrO2 monoclinique et ZrO2 quadratique. Ce travail s'inscrit dans le cadre de la compréhension de la présence de la zircone quadratique et son rôle quant à la vitesse de corrosion. Cette étude s'est notamment orientée vers la piste d'une stabilisation de la zircone quadratique par de fortes contraintes de compression et les relations entre cette phase et la transition cinétique. Les conditions étudiées lors de ce travail sont éloignées des conditions d'utilisation en réacteur (T = 470°C, pression d'oxygène et de vapeur d'eau) mais permettent des durées d'expérience convenable. La texture, la composition de la couche et les contraintes ont été déterminées sur l'oxyde issu de la corrosion de deux alliages, Zy 4 et Zr1%Nb-O. Ces différentes analyses ont été réalisées in-situ et ex-situ. En effet, les études ayant habituellement lieu après refroidissement, l'influence de ce refroidissement a été étudiée afin de savoir si les dites études rendent effectivement compte du comportement en température. Une variation de la quantité de zircone quadratique lors de la transition cinétique n'a pas pu être détectée en raison du manque de sensibilité. Une corrélation entre la transformation de phase et la vitesse d'oxydation a été mise en évidence. Une relaxation in-situ des contraintes dans la zircone monoclinique issue de Zy 4 a pu être corrélée à la vitesse de la transition cinétique. Les suivis in-situ ou après refroidissement de la proportion de phase quadratique d'une part et de la détermination des contraintes d'autre part ne permettent pas de conclure à une stabilisation de la zircone quadratique majoritairement par de fortes contraintes de compression. Si moyennant certaines hypothèses les analyses de phases ex-situ rendent compte de manière cohérente du dosage in-situ, il n'en ai pas de même dans le cas de la détermination des contraintes, rendant ainsi nécessaires les études en température.

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 Etude exp rimentale de l oxydation des alliages de zirconium haute pression de vapeur d eau et mod lisation des m canismes written by Yacoub Dali and published by . This book was released on 2007 with total page 257 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La corrosion des gaines de crayons combustible, en alliage de zirconium, limite la durée de vie des crayons dans les réacteurs à eau légère. Les industriels ont pour objectif à moyen terme d’augmenter la durée des cycles en réacteur, le nombre de cycles et de soumettre ces gaines à des conditions plus sollicitantes. Dans ce cadre, de nouveaux alliages, notamment le Zr-1%Nb, destinés à remplacer le Zircaloy-4 ont été récemment développés et présentent une résistance accrue à la corrosion en réacteur. Améliorer la compréhension des mécanismes de corrosion de ces alliages est donc un enjeu industriel majeur, pour prédire le comportement à long terme de ces matériaux. L’oxydation de deux familles d’alliages a été étudiée sous vapeur d’eau (pression comprise entre 100 millibars et 100 bars) : les alliages de type Zircaloy, dont la composition est basée sur celle du Zircaloy-4 et ceux de type Zr-x%Nb à différentes teneurs en niobium (0,2 ; 0,4 et 1%). Nos objectifs pour ces deux familles d’alliage étaient de comprendre les différences de réactivité de ces matériaux entre la basse et la haute pression de vapeur d‘eau, en estimant les variations de la vitesse avec cette variable et l’influence de chaque élément d’addition sur la vitesse. Pour les alliages au niobium, une analyse approfondie de la ségrégation du niobium en surface a également été menée. Au cours de ce travail, une thermobalance à suspension magnétique a été développée et mise en œuvre pour suivre in-situ l’oxydation à haute pression (jusqu’à 50 bars). Cette expérimentation est, à notre connaissance, unique en son genre. Au cours de cette étude, un large domaine de pression a ainsi été balayé en associant expérimentations en thermobalance (0,1-10 bars) et en autoclave (10-100 bars). Les couches d’oxyde formées ont ensuite été caractérisées par différentes techniques telles que le MEB, le MET-HR, la DRX, l’ESCA, la marco- et microphotoélectrochimie (MPEC et mPEC), le SIMS après échange isotopique en H218O. Pour les alliages de la famille du Zircaloy, nous avons confirmé le rôle prépondérant des précipités Zr(Fe,Cr)2 sur la résistance à la corrosion des gaines, et validé la croissance de la vitesse d’oxydation du zirconium quasi-pur avec la pression partielle de vapeur d’eau. A l’opposé de la très grande stabilité cinétique du Zircaloy-4, dont la vitesse est indépendante de la pression de vapeur d’eau et donc contrôlée par la diffusion de l’oxygène dans la couche, nos résultats nous ont conduits à proposer une étape limitante de réaction d’interface dans le cas du zirconium pur, associée à une forte dégradation de la couche liée à une croissance des grains catalysée par la vapeur d’eau, à l’origine des décohésions entre des amas de cristallites. Les précipités Zr(Fe,Cr)2, au travers de la dissolution du fer dans la matrice de zircone environnante, pourraient, en stabilisant la zircone quadratique, assurer l’intégrité de la couche. Pour les alliages Zr-x%Nb et plus particulièrement pour l’alliage Zr-1%Nb, la vitesse d‘oxydation est dépendante de la pression partielle de vapeur d’eau. A cela s’ajoute un accroissement sensible de la ségrégation en niobium à la surface, mise en évidence par ESCA, sous la forme Nb2O5, mise en évidence par MPEC. La vitesse d’oxydation et la ségrégation en niobium montrent toutes deux une dépendance homographique en fonction de la pression. L’originalité de l’exploitation de ces résultats réside essentiellement dans la proposition d’un mécanisme simple prenant à la fois en compte la ségrégation et l’oxydation. Une étape limitante de diffusion des ions hydroxydes adsorbés dans la couche externe de l’oxyde permet de décrire la majorité des résultats expérimentaux obtenus sur les alliages Zr-x%Nb.

Download or read book EVOLUTIONS MICROSTRUCTURALES DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM SOUS IRRADIATION LIENS AVEC LE PHENOMENE DE CROISSANCE written by Claude Simonot and published by . This book was released on 1995 with total page 202 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE PORTE SUR L'EVOLUTION MICROSTRUCTURALE ET LA CROISSANCE SOUS IRRADIATION DE DIFFERENTES NUANCES DE ZIRCALOY-4 (ZR SN#1#,#2#-#1#,#7 FE#0#,#1#8#-#0#,#2#4 CR#0#,#0#7#-#0#,#1#3 O#0#,#0#9#-#0#,#1#5), ALLIAGE UTILISE POUR LES GAINES ET LES TUBES-GUIDES DES ASSEMBLAGES COMBUSTIBLES REP. ELLE VISE SURTOUT A MIEUX COMPRENDRE LE PHENOMENE D'ACCELERATION DE CROISSANCE SUSCEPTIBLE DE SE PRODUIRE A FORTE DOSE DANS LES MATERIAUX RECRISTALLISES. LES VALEURS D'ALLONGEMENT D'EPROUVETTES IRRADIEES A 400C EN REACTEURS EXPERIMENTAUX ONT ETABLI LA REALITE DE L'ACCELERATION DE CROISSANCE AU DELA D'UNE DOSE SEUIL. LES EXAMENS PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE ONT ALORS REVELE LA PRESENCE DE GRANDES BOUCLES DE DISLOCATION DE NATURE LACUNAIRE SITUEES DANS LES PLANS DE BASE, CE QUI CONSTITUE UNE CONFIGURATION ENERGETIQUEMENT DEFAVORABLE DANS UN MATERIAU DE STRUCTURE HEXAGONALE DONT LE RAPPORT C/A EST INFERIEUR A L'IDEAL, ET UNE REDISTRIBUTION SIGNIFICATIVE DES ELEMENTS D'ADDITION FER ET CHROME PAR DISSOLUTION DES PHASES ZR(FE,CR)#2 INITIALEMENT PRESENTES. DANS UN TUBE-GUIDE FORTEMENT IRRADIE A 320C EN REACTEUR DE PUISSANCE, ON OBSERVE EGALEMENT UNE FORTE DENSITE DE CES BOUCLES BASALES ET UNE IMPORTANTE REMISE EN SOLUTION DE FER ACCOMPAGNANT L'AMORPHISATION PARTIELLE PROGRESSIVE DES PHASES DE LAVES. PAR CONTRE, TANT QUE LA QUANTITE DE FER DISPONIBLE DANS LA MATRICE EST FAIBLE (DEBUT D'AMORPHISATION PROGRESSIVE A 350C OU AMORPHISATION TOTALE SANS MODIFICATION DE COMPOSITION A 280C), SEULES LES BOUCLES LACUNAIRES ET INTERSTITIELLES SITUEES DANS LES PLANS PRISMATIQUES SONT OBSERVEES, ET LA CROISSANCE CONSERVE UNE VITESSE STATIONNAIRE LENTE. UN MECANISME PRENANT EN COMPTE LA DIFFERENCE D'ANISOTROPIE DE DIFFUSION (DAD) DES LACUNES ET INTERSTITIELS CREES PAR LE FLUX DE NEUTRONS RAPIDES PARAIT LE PLUS APPROPRIE POUR EXPLIQUER LES CORRELATIONS ENTRE EVOLUTIONS MICROSTRUCTURALES ET CINETIQUES DE CROISSANCE. CELUI-CI NE PERMET CEPENDANT PAS DE PREVOIR LA DOSE NECESSAIRE A L'APPARITION DES BOUCLES BASALES RESPONSABLES DE L'ACCELERATION DE CROISSANCE. LA CONJUGAISON DE PLUSIEURS FACTEURS (DOSE, TEMPERATURE, ETAT METALLURGIQUE) S'AVERE NECESSAIRE ET LE FER REMIS EN SOLUTION JOUE VRAISEMBLABLEMENT UN ROLE ESSENTIEL VIS-A-VIS DE LA STABILISATION DE CE TYPE DE DEFAUTS, GRACE A UNE DIMINUTION DE L'ENERGIE DE FAUTE D'EMPILEMENT, UNE MODIFICATION DE L'ANISOTROPIE DE DIFFUSION ET UNE AUGMENTATION LOCALE DU RAPPORT C/A

Download or read book Cin tique compar e d oxydation en fonction de la temp rature du zirconium et du titane h c et de leurs alliages Zr O et Ti O written by Jacques Com-Nougue and published by . This book was released on 1969 with total page 14 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Cin tique compar e d oxydation en fonction de la temp rature du zirconium et du titane alpha h c et de leurs alliages Zr O et Ti O written by Jacques Com-Nougue and published by . This book was released on 1969 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Mod lisation num rique de la diffusion corrosion des alliages de zirconium written by Guillaume Zumpicchiat and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les réacteurs à Eau Pressurisée (REP), les pastilles d'uranium sont isolées de l'eau du circuit primaire par des gaines en alliages de zirconium (Zy-4, M5, ZIRLO). Ces gaines jouent un rôle crucial en termes de sureté car elles sont la première barrière de confinement des produits de fission. En conditions nominales d'utilisation, la corrosion des gaines induite par l'environnement du circuit primaire (320 °C, 155 bars, présence de lithium et de bore) se traduit par l'oxydation du zirconium et la formation de phases fragiles d'hydrures de zirconium sous l'interface oxyde/métal. Ces phénomènes couplés affectent la tenue mécanique de la gaine et, in fine, limitent la durée de vie des assemblages combustibles en réacteur (~ 5 ans). Ce travail vise à mieux comprendre le phénomène de corrosion des alliages de zirconium.Dans un premier temps, une modélisation par éléments finis de la diffusion-corrosion du Zircaloy-4 a été réalisée pour simuler la cinétique d'oxydation observée expérimentalement. Le modèle analytique de Wagner prédit une évolution de l'épaisseur d'oxyde proportionnelle à la racine carrée du temps (régime parabolique). En pratique, la cinétique d'oxydation du Zircaloy-4 en autoclave s'écarte de la loi parabolique et est quasiment cubique. Plusieurs phénomènes sont susceptibles d'expliquer cette différence entre la cinétique expérimentale et le modèle analytique, notamment la présence de fortes contraintes de compression au sein de la couche d'oxyde. La prise en compte dans la modélisation de l'effet des contraintes sur la diffusion de l'oxygène permet de simuler et d'expliquer cet écart à la loi parabolique.Dans un second temps, nous avons simulé par éléments finis la diffusion de l'oxygène à travers une couche polycristalline de zircone. Les grains de zircone sont modélisés par un agrégat de polyèdres de Voronoï. Un espace entre les polyèdres est également maillé pour modéliser les joints de grains. Ces échantillons numériques ont été utilisés pour étudier l'effet de la microstructure et de la microtexture des couches de zircone sur la diffusion de l'oxygène. Les simulations sont nourries par les données expérimentales obtenues sur des lames minces de zircone formées sur Zircaloy-4 et hydrure de zirconium.

Download or read book Influence de la microstructure sur la cin tique de corrosion des alliages de zirconium written by Amadou Ly and published by . This book was released on 2009 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objectif de cette thèse était de mettre en évidence l’influence de la microstructure des alliages de zirconium sur leur cinétique de corrosion. Pour cela, nous avons effectué des essais de corrosion (en eau sous pression et sous air à 360°C) sur un alliage type Zircaloy-4 avec différentes microstructures. Les oxydes ainsi formés ont été caractérisés par la microscopie électronique et par la diffraction des rayons X au synchrotron. La microscopie électronique couplée à une sonde ionique focalisée (FIB) a permis de confirmer la localisation des fissures au-dessus des retards d’oxydation ainsi que l’existence de pores dans la couche d’oxyde. Les mesures de contraintes réalisées au synchrotron ont permis de montrer que l’effet de la microstructure sur la cinétique de corrosion dépend essentiellement des propriétés mécaniques. Une méthode originale de caractérisation d’interfaces ondulées est également exposée et appliquée à quelques échantillons

Download or read book L Oxydation du zirconium et de l alliage Zircaloy 4 par la vapeur d eau written by Muchlis Badruzzaman and published by . This book was released on 1982 with total page 61 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Aspects m caniques de l oxydation haute temp rature du zirconium written by David Fettré and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La croissance de la couche d'oxyde en oxydation haute température induit la génération de contraintes dans le système métal/oxyde pouvant être responsable d'un endommagement de ce film d'oxyde lui faisant ainsi perdre son caractère protecteur vis-à-vis du substrat métallique. L'étude se base sur l'essai de déflexion par oxydation monofaciale (DTMO) du système Zr/ZrO2: l'asymétrie de contraintes dans une lame mince créée par la protection d'une de ses faces, génère la courbure de celle-ci du côté de l'oxyde formé, étant sujet à de fortes contraintes de compression internes. Une campagne d'essais servira de référence pour la confrontation avec un modèle semi-analytique de comportement élasto-viscoplastique décrivant l'essai de DTMO en isotherme. Le modèle prend en compte les différentes déformations affectant le système métal/oxyde (notamment le fluage et les déformations chimiques). Les paramètres matériaux identifiés sont ensuite utilisée dans des modèles d'oxydation symétrique qui représentent des cas d'applications réelles pour la détermination des champs de contraintes. Ces prédictions sont confrontées aux observations de la microstructure et à une étude de l'endommagement des couches de zircone. Le phénomène de transition cinétique liée à l'apparition de l'endommagement y est mis en évidence par une analyse expérimentale multi technique. Un suivi par émission acoustique permet d'identifier des classes de signaux liées aux différents régimes de la cinétique d'oxydation du zirconium et deux tendances à la transition cinétique sont observées en thermogravimétrie et sont différenciées par la suite par des comportements différents à l'écaillage.

Download or read book Proprietes du Zirconium et du Hafnium written by and published by Ed. Techniques Ingénieur. This book was released on with total page 7 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: