Thèse soutenue

Etude de la rhéologie de pâtes céramiques pour la mise en forme de combustible nucléaire par extrusion
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Pierre-François Mougard-Camacho
Direction : Rudy ValetteFranck DoreauArnaud PoulesquenRomain Castellani
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique numérique et Matériaux
Date : Soutenance le 08/03/2021
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de mise en forme des matériaux (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....)
Jury : Président / Présidente : Élisabeth Lemaire
Examinateurs / Examinatrices : Rudy Valette, Franck Doreau, Arnaud Poulesquen, Romain Castellani, Julie Bourret
Rapporteurs / Rapporteuses : Fabrice Rossignol, Christophe Lanos

Mots clés

FR  |  
EN

Résumé

FR  |  
EN

Les travaux de cette thèse portent sur la formulation et la rhéologie de pâtes de céramiques simulant le combustible nucléaire MOX (U,Pu)O2 . Ils s’inscrivent dans le contexte de recherche de procédés innovants pour la mise en forme de ces combustibles, traditionnellement fabriqués par pressage de poudres. Un système en base aqueuse représentant un combustible chargé à 30%at en PuO2 et permettant une extrusion sans défauts a été formulé à l’aide d’additifs organiques. Cette formulation de référence a ensuite été caractérisée d’un point de vue rhéologique, puis sur les propriétés atteintes par les échantillons extrudés et frittés afin de valider la faisabilité du procédé. La rhéologie capillaire conventionnelle, ainsi qu’un modèle empirique dérivé de l’extrusion de céramique ont été combinés pour permettre une prédiction fidèle des pressions expérimentales dans un large panel de conditions opératoires. En parallèle la rhéométrie par écrasement a été mise en place pour faciliter la formulation de pâtes au comportement adéquat. Ces essais permettent par ailleurs un meilleur contrôle des conditions de glissement ainsi que la mise en évidence d’éventuels phénomènes de filtration. En conclusion de ces travaux, la mise en forme de combustible MOX par extrusion semble une alternative prometteuse qui mériterait d’être approfondie dans le futur.