Mécanismes de corrosion du zircaloy-4 et de l'alliageZr-1Nb en eau pressurisée hors et sous irradiation : rôle des interfaces

par Philippe Bossis

Thèse de doctorat en Science et Génie des matériaux

Sous la direction de Alain Galerie.

Soutenue en 1999

à Grenoble INPG , en partenariat avec Service d'études des matériaux irradiés (Grenoble) (laboratoire) et de Service d'études du comportement du combustible (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Jean Grilhé.

Le jury était composé de Alain Galerie, Florence Lefebvre-Joud, Pierre Barberis.

Les rapporteurs étaient Marie-Geneviève Barthes-Labrousse, Anne-Marie Huntz-Aubriot.


  • Résumé

    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.


  • Pas de résumé disponible.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (160 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 210 ref.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible pour le PEB

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université de Lille. Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de Sciences Humaines et Sociales.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 1999INPG0114
  • Bibliothèque : Université Paris-Est Créteil Val de Marne. Service commun de la documentation. Section multidisciplinaire.
  • PEB soumis à condition
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.