Compréhension et Modélisation de la Corrosion des Alliages Chromino-Formeurs dans les Verres Nucléaires

La protection des alliages chromino-formeurs contre la corrosion par le verre repose sur la formation d'une couche protectrice d'oxyde de chrome (Cr₂O₃). La stabilité de cette couche dépend de la compétition entre sa cinétique de formation et sa cinétique de dissolution dans le verre. Ces deux processus sont simultanés et interdépendants, ce qui complique leur étude directe.

Pour comprendre les mécanismes de corrosion, les processus de formation et de dissolution de l'oxyde ont été décorrélés. Des études ont été menées sur des systèmes modèles simplifiés, comprenant des alliages binaires Ni-Cr et des verres silicatés binaires et ternaires. La composition des verres a été choisie pour évaluer l'influence de leur basicité et de leur viscosité sur la corrosion.

Les travaux antérieurs ont établi un lien entre la basicité des verres et la corrosion des alliages chromino-formeurs. Ces travaux ont montré que la basicité favorise la dissolution de l'oxyde de chrome dans le verre. En revanche, l'effet de la viscosité des verres sur la corrosion n'avait pas encore été étudié. Les recherches menées dans cette thèse ont révélé que la viscosité atténue la corrosion, car elle entrave la diffusion des espèces corrosives vers l'alliage.

La compréhension des mécanismes de corrosion a permis de modéliser les cinétiques de corrosion. Ces modèles prennent en compte la compétition entre la cinétique de formation et de dissolution de l'oxyde de chrome. Ils permettent de prédire la durée de vie des alliages chromino-formeurs dans les verres nucléaires et de guider les efforts de R&D pour améliorer leur résistance à la corrosion.