Thèse soutenue

Mécanismes et cinétiques d'oxydation du SiC à hautes températures et faibles pressions d'oxygène : application au gainage des réacteurs rapides à gaz
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Auteur / Autrice : Nicolas Hun
Direction : Francis RebillatLaurent Brissonneau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physicochimie de la matière condensée
Date : Soutenance le 12/12/2011
Etablissement(s) : Bordeaux 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Composites Thermostructuraux (Bordeaux)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Chaffron, Yann Le Petitcorps, Alexandre Maître
Rapporteurs / Rapporteuses : Daniel Monceau, Michèle Pijolat

Mots clés

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Résumé

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Les réacteurs rapides à gaz font partie des différents concepts étudiés pour la production d’énergie nucléaire. Les composites SiC/SiC sont des matériaux particulièrement intéressant pour le gainage du combustible, grâce entre autres à leur résistance à la corrosion à haute température.Les mécanismes et les cinétiques d’oxydation du carbure de silicium dans les conditions normales de fonctionnement doivent être identifiés et quantifiés, dans la mesure où la corrosion peut dégrader les propriétés mécaniques du composite. Un système expérimental a été développé pour étudier l’oxydation du SiC à hautes températures et faibles pressions partielles d’oxygène. Il apparaît que dans de telles conditions expérimentales, des mécanismes de réaction interfaciale et de volatilisation viennent s’ajouter à l’oxydation parabolique. Les cinétiques de chaque mécanisme sont déterminées en fonction de la température et de la pression partielle en O2, et sont ensuite utilisées dans un modèle numérique de l’oxydation des composites. Le modèle est utilisé pour prédire la durée de vie du composite dans les conditions normales de fonctionnement d’un réacteur.