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Fabre, Stéphanie. Comportement de métaux et alliages en milieux florures fondus

Fabre, Stéphanie (2009) Comportement de métaux et alliages en milieux florures fondus.

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Résumé en francais

Les fluorures fondus, envisagés comme solvants du combustible et comme fluides caloporteurs pour les réacteurs nucléaires de Génération IV, imposent d'utiliser des matériaux de structure résistants à la corrosion à haute température. Les études menées lors du développement du Réacteur à Sels Fondus ont conduit à la mise au point de l'Hastelloy-N (alliage base Ni), mais ses mécanismes de dégradation n'ont pas été détaillés. L'objectif de ce travail est ainsi de contribuer à la compréhension des processus de corrosion du nickel et de ses alliages en fluorures fondus. Une méthodologie expérimentale, basée sur les mesures électrochimiques, est proposée afin d'identifier les conditions thermochimiques du système et d'étudier l'influence de divers paramètres (milieu, température, impuretés) sur le comportement des matériaux. Les métaux sont majoritairement testés dans LiF-NaF entre 800 et 1100°C. Une échelle des potentiels d'oxydation des métaux purs est proposée : Cr < Fe < Ni < Mo < W. Deux comportements sont détectés : Cr et Fe sont oxydés tandis que Ni, Mo et W sont stables, soulignant l'importance d'identifier le couple redox régissant les équilibres du système. Il est de plus montré que les courants de corrosion augmentent avec la température, la fluoroacidité du milieu et la teneur en oxydes dissouts. La dégradation des alliages Ni-Cr monophasés se manifeste par la dissolution sélective de Cr. Des calculs thermochimiques et des essais expérimentaux permettent d'orienter la composition de l'alliage afin d'optimiser sa stabilité. Enfin, des essais d'immersion ont été menés afin de compléter les interprétations des essais électrochimiques et d'établir des analogies entre ces deux approches.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Chamelot, Pierre
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Génie Chimique (LGC), UMR 5503
Mots-clés libres :Electrochimie - Corrosion - Alliages base nickel - Fluorures fondus - Fluoroacidité
Sujets :Sciences de l'ingénieur
Déposé le :17 Nov 2010 09:45