EBookClubs

Read Books & Download eBooks Full Online

EBookClubs

Read Books & Download eBooks Full Online

Book Mod lisation de la corrosion des alliages de zirconium par l eau

Download or read book Mod lisation de la corrosion des alliages de zirconium par l eau written by Paul Buttin and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La « shadow corrosion » est un phénomène observé sur les gaines en alliages de zirconium des assemblages de combustibles dans les réacteurs nucléaires. Il consiste en l'augmentation de la corrosion sur les zones de la gaine qui sont à proximité d'autres parties de l'assemblage en Inconel. Afin d'améliorer la compréhension de ses mécanismes, des modèles numériques sont développés suivant deux axes d'études. Un premier modèle de couplage galvanique a pour but de dégager les facteurs de premier ordre. Les résultats des simulations montrent que l'intensité du courant anodique, et sa dépendance en potentiel, contrôlent le caractère local (effet d'ombre) de ce phénomène. D'autre part, cet effet nécessitant un courant cathodique assez élevé révèle l'importance du pouvoir oxydant de l'électrolyte. Un deuxième modèle d'oxydation du zirconium est développé en intégrant le transport multi particules dans l'oxyde. Ce modèle, couplé aux effets d'interfaces (métal/oxyde et oxyde/électrolyte), permet de démontrer le rôle crucial de la polarisation et de l'hydrogène provenant de la dissociation de l'eau sur les cinétiques d'oxydation. A partir de ces modèles, un scénario explicatif de la shadow corrosion est élaboré suggérant l'importance de la radiolyse de l'eau.

Book Mod lisation num rique de la diffusion corrosion des alliages de zirconium

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.

Book Corrosion of Zirconium and Its Alloys in Liquid Metals

Download or read book Corrosion of Zirconium and Its Alloys in Liquid Metals written by R. F. Koenig and published by . This book was released on 1953 with total page 18 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Influence du traitement de surface sur la corrosion de deux alliages de zirconium dans l eau sous pression et dans la vapeur surchauff e haute temp rature

Download or read book Influence du traitement de surface sur la corrosion de deux alliages de zirconium dans l eau sous pression et dans la vapeur surchauff e haute temp rature written by M. Warzee and published by . This book was released on 1967 with total page 33 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book The Corrosion of Zirconium

Download or read book The Corrosion of Zirconium written by L. E. Colteryahn and published by . This book was released on 1951 with total page 16 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Etude exp rimentale de l oxydation des alliages de zirconium haute pression de vapeur d eau et mod lisation des m canismes

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.

Book Influence Du Traitement de Surface Sur la Corrosion de Deux Alliages de Zirconium Dans L eau Sous Pression Et Dans la Vapeur Surchauffee Haute Temperature

Download or read book Influence Du Traitement de Surface Sur la Corrosion de Deux Alliages de Zirconium Dans L eau Sous Pression Et Dans la Vapeur Surchauffee Haute Temperature written by M. Warzee and published by . This book was released on 1967 with total page 33 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Etude photo lectrochimique en r acteur simul du ph nom ne de shadow corrosion des alliages de zirconium

Download or read book Etude photo lectrochimique en r acteur simul du ph nom ne de shadow corrosion des alliages de zirconium written by Milan Skocic and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Des méthodes électrochimiques classiques, et des caractérisations photoélectrochimiques (PEC), utiliséesex-situ et in-situ, ont permis d'étudier le phénomène de Shadow Corrosion, considéré ici comme une corrosion galvanique entre des alliages de zirconium et de nickel, corrosion influencée par l'environnement chimique et l'irradiation de ces alliages. Une cellule électrochimique simulant les conditions d'un réacteur à eau bouillante (REB), permettant l'illumination UV--Visible des échantillons et le contrôle de la chimie de l'eau, a été conçue, développée et validée. Cette cellule a permis de mesurer pour la première fois des spectres en énergie de photocourant d'un alliage de zirconium, in-situ en milieu REB simulé. Par ailleurs, les résultats expérimentaux obtenus tendent à montrer que les impuretés de type cations métalliques jouent un rôle important dans le mécanisme d'activation du couplage galvanique, donc potentiellement dans le mécanisme d'activation du phénomène de Shadow Corrosion, alors que la présence d'oxygène et/ou de peroxyde d'hydrogène n'induit pas de différences significatives du comportement électrochimique des échantillons. Il est montré également que l'illumination UV--Visible des échantillons, qui amplifie notablement les courants de couplage, est un paramètre important du phénomène de Shadow Corrosion.

Book Oxidation and Corrosion of Zirconium and Its Alloys

Download or read book Oxidation and Corrosion of Zirconium and Its Alloys written by K. Alcock and published by . This book was released on 1959 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Influence de la microstructure sur la cin tique de corrosion des alliages 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

Book MECANISMES DE CORROSION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM ETUDE DES CINETIQUES INITIALES D OXYDATION ET DU COMPORTEMENT MECANIQUE DU SYSTEME METAL OXYDE

Download or read book MECANISMES DE CORROSION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM ETUDE DES CINETIQUES INITIALES D OXYDATION ET DU COMPORTEMENT MECANIQUE DU SYSTEME METAL OXYDE written by MARION.. PARISE and published by . This book was released on 1996 with total page 273 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE GAINAGE DU COMBUSTIBLE NUCLEAIRE EST CONSTITUE D'ALLIAGES A BASE DE ZIRCONIUM. DANS LES CONDITIONS D'UTILISATION, L'EXTERIEUR DE LA GAINE S'OXYDE. LA COUCHE FORMEE CONSTITUE UNE BARRIERE THERMIQUE: ELLE EST AINSI LIMITANTE POUR L'UTILISATION DU GAINAGE OXYDE AU-DELA DE 100 M ENVIRON. LA CINETIQUE D'OXYDATION EST APPROXIMATIVEMENT CUBIQUE JUSQU'A UNE EPAISSEUR D'OXYDE DE 2 M ENVIRON, LINEAIRE AU-DELA. UN MODELE CINETIQUE A ETE PROPOSE, PERMETTANT D'ESTIMER LA VITESSE D'OXYDATION EN REGIME POST-TRANSITOIRE A PARTIR DES PARAMETRES CINETIQUES DU REGIME PRE-TRANSITOIRE ET DE CARACTERISTIQUES MORPHOLOGIQUES DES COUCHES POST-TRANSITOIRES. CE TRAVAIL CHERCHE A APPORTER LES ELEMENTS NECESSAIRES A LA VALIDATION DE CE MODELE ET A ETUDIER LES PHENOMENES SURVENANT AUTOUR DE LA TRANSITION CINETIQUE, POUR DETERMINER SI LES MECANISMES D'OXYDATION AVANT ET APRES PEUVENT ETRE SIMILAIRES. LES EPAISSEURS DES COUCHES D'OXYDE DANS LA GAMME 50 - 500 NM SONT MESUREES PAR UNE METHODE OPTIQUE ; LES CINETIQUES PRE-TRANSITOIRES SONT AINSI DETERMINEES PRECISEMENT. L'INFLUENCE DE LA COMPOSITION, DU TRAITEMENT THERMIQUE ET DE LA PRESENCE D'OXYGENE EN SOLUTION SOLIDE DANS LE METAL EST ETUDIEE. L'ETUDE MORPHOLOGIQUE ET CRISTALLOGRAPHIQUE DES COUCHES MONTRE QU'ELLES PRESENTENT DE FORTES SIMILITUDES AVANT ET APRES LA TRANSITION. LES RESULTATS CONCERNANT LES CINETIQUES ET LA MORPHOLOGIE DES COUCHES PERMETTENT DE MONTRER QUE LE MODELE CINETIQUE PROPOSE CONDUIT A UN BON ORDRE DE GRANDEUR DES VITESSES D'OXYDATION POST-TRANSITOIRES. LA TRANSITION CINETIQUE CORRESPOND A L'APPARITION DE FISSURES DANS LA COUCHE D'OXYDE. LE COMPORTEMENT MECANIQUE DU SYSTEME METAL-OXYDE A ETE MODELISE A DIFFERENTES ECHELLES. LA PRISE EN COMPTE DES COMPORTEMENTS MECANIQUES SPECIFIQUES DU METAL ET DE L'OXYDE, AINSI QUE DE LA GEOMETRIE DE L'INTERFACE, A PERMIS DE MONTRER QU'IL EXISTE DES CONTRAINTES DE TRACTION RADIALES SUSCEPTIBLES D'OUVRIR LOCALEMENT DES FISSURES, DONT L'APPARITION ET LA LOCALISATION SONT LIEES A LA GEOMETRIE DE L'INTERFACE ET A LA REPARTITION DES CONTRAINTES DANS LE SYSTEME METAL-OXYDE

Book MECANISMES DE CORROSION DU ZIRCALOY 4 ET DE L ALLIAGE ZR 1NB EN EAU PRESSURISEE HORS ET SOUS IRRADIATION

Download or read book MECANISMES DE CORROSION DU ZIRCALOY 4 ET DE L ALLIAGE ZR 1NB EN EAU PRESSURISEE HORS ET SOUS IRRADIATION written by PHILIPPE.. BOSSIS and published by . This book was released on 1999 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA RESISTANCE A LA CORROSION DES GAINES DE ZIRCALOY-4 CONSTITUE AUJOURD'HUI UN FACTEUR LIMITANT LE TEMPS DE SEJOUR DES CRAYONS COMBUSTIBLES DANS LES REACTEURS A EAU PRESSURISEE. DANS CET ENVIRONNEMENT, L'ALLIAGE ZR-1NB PRESENTE UNE MEILLEURE RESISTANCE A LA CORROSION. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE DETERMINER LES MECANISMES CONTROLANT LA CINETIQUE D'OXYDATION DE CES ALLIAGES HORS ET SOUS IRRADIATION AFIN DE DETERMINER CEUX QUI SONT A L'ORIGINE DE CETTE DIFFERENCE DE CINETIQUE D'OXYDATION. A L'INTERFACE OXYDE/MILIEU OXYDANT, LA COMPOSITION CHIMIQUE ET L'ETAT D'OXYDATION DES ELEMENTS SONT ANALYSES PAR SPECTROSCOPIE DE PHOTOELECTRONS (ESCA). LES CARACTERISTIQUES MORPHOLOGIQUES DES COUCHES D'OXYDE (FISSURATION, RUGOSITE DE L'INTERFACE METAL/OXYDE) SONT QUANTIFIEES PAR ANALYSE D'IMAGES MEB. LA MICROSTRUCTURE DES COUCHES D'OXYDE ET DE L'INTERFACE METAL/OXYDE EST OBSERVEE PAR MET, SUR DES LAMES MINCES TRANSVERSES. CES CARACTERISATIONS METTENT EN EVIDENCE DES COMPORTEMENTS DIFFERENTS, SELON L'ALLIAGE, DES DEUX INTERFACES. A L'INTERFACE ZIRCONE/MILIEU OXYDANT, AUCUNE SEGREGATION N'A ETE OBSERVEE POUR LE ZIRCALOY-4, ALORS QU'UNE SEGREGATION DE NIOBIUM A L'ETAT NB 5 + A ETE IDENTIFIEE POUR L'ALLIAGE ZR-1NB. LA STABILITE DE L'INTERFACE METAL/OXYDE EST DEGRADEE SOUS IRRADIATION POUR LE ZIRCALOY-4 ET N'EST PAS MODIFIEE POUR L'ALLIAGE ZR-1NB. L'ETAT D'OXYDATION DE L'ETAIN SUR ZIRCALOY-4, ET LE PROCESSUS D'OXYDATION DES PRECIPITES BETA-NB SUR L'ALLIAGE ZR-1NB ONT EGALEMENT ETE ETUDIES. L'ANALYSE DE CES RESULTATS CONDUIT A PROPOSER DES MECANISMES DIFFERENTS CONTROLANT LA CINETIQUE D'OXYDATION. POUR LE ZIRCALOY-4, LA DIFFUSION DE L'OXYDANT DANS LA COUCHE DENSE PROCHE DE L'INTERFACE METAL/OXYDE CONTROLERAIT LA STABILITE DE CETTE INTERFACE ET PAR SUITE L'APPARITION DE FISSURES SUR LES RETARDS DU FRONT D'OXYDATION ET L'ACCELERATION CONSECUTIVE DE LA CINETIQUE. LA REACTION DE REDUCTION DE L'EAU A L'INTERFACE OXYDE/MILIEU OXYDANT PREDOMINERAIT POUR L'ALLIAGE ZR-1NB.