Étude in situ des mécanismes d’adsorption de molécules gazeuses et d’apparition de produits de corrosion
Commissariat A Le Energie Atomique
Bretagne, France
il y a 5j

Description de l'offre

Les phénomènes de corrosion déterminent la durée de vie de nombreux équipements industriels. Ainsi, la compréhension des mécanismes de corrosion des matériaux métalliques constitue un enjeu majeur pour l'industrie nucléaire.

Les mécanismes de corrosion gaz-métal mettant en jeu des interactions entre les molécules gazeuses et la surface du matériau métallique ne sont pas intégralement élucidés.

Les techniques d'observation ex situ telles que le MEB (Microscope Electronique à Balayage), le MET (Microscope Electronique à Transmission) et l'XPS (Spectroscopie de Photoémission X) permettent de caractériser les produits de corrosion et de mieux appréhender le rôle des différents éléments composant le matériau de base dans le processus de corrosion.

Elles constituent une source importante d'informations. Cependant, ces techniques nécessitent de travailler sous ultravide et permettent d'avoir accès uniquement aux états initiaux et finaux des surfaces.

Pour aboutir à la construction de schémas réactionnels, il convient donc de compléter ces informations au moyen de techniques d'analyse in situ de la surface des matériaux.

En ce sens, la spectroscopie infrarouge peut être adaptée pour réaliser des analyses in situ de mélanges gazeux ou de la surface de matériaux métalliques.

Effectivement, il s'agit d'une technique physico-chimique, non-destructive et non intrusive, permettant de sonder les niveaux vibrationnels caractéristiques des liaisons et des groupements chimiques présents dans un milieu.

Ceci permet notamment une analyse qualitative des espèces adsorbées et des liaisons constituées avec la surface. Le laboratoire est équipé depuis mi-

2016 d'un dispositif PM-IRRAS (Polarization Modulation InfraRed Reflection Absorption Spectroscopy ou spectroscopie infrarouge de réflexion-

absorption par modulation de polarisation), dispositif permettant d'obtenir, séparément et simultanément, les signatures vibrationnelles des espèces de la phase gazeuse et celles des espèces en surface, et ainsi de suivre les évolutions conjointes de l'atmosphère gazeuse et de la surface de l'échantillon au cours des réactions de corrosion.

Après une phase de qualification hors boîte à gants, ce dispositif a été installé en BàG début 2017 pour pouvoir y étudier des matériaux toxiques ou très réactifs.

Des premiers essais ont ainsi été effectués sur le cérium, matériau inflammable. Le but principal du post-doctorat sera d'étudier le comportement du cérium sous différents gaz.

Sera considérée l'influence : de la nature des gaz (gaz pur ou en mélange), de la pression, et de la température sur les interactions gaz-cérium.

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