Mécanismes électrochimiques de la corrosion des alliages de magnésium en milieu cimentaire PDF Download
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Author: Caroline De Faria Barros Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 232
Book Description
Le retraitement des assemblages combustible de la filière UNGG (Uranium Naturel Graphite Gaz) en France a généré un volume important des déchets composés principalement d'alliages de magnésium. La gestion de ces déchets implique leur immobilisation dans des liants hydrauliques, dont les solutions porales sont très basiques (pH>12,5).Dans le cas de la corrosion du magnésium, le choix des matrices pour l'immobilisation de ces déchets est complexe, du fait de la forte réactivité de ces alliages. Ainsi, le potentiel électrochimique du magnésium le place comme une anode par rapport à la majorité des matériaux (par exemple, le graphite résiduel initialement présent dans les assemblages combustibles ou l'acier du conteneur de stockage), ce qui peut créer des couplages galvaniques et accélérer la corrosion. Par ailleurs, la corrosion du magnésium est fortement influencée par le pH et par la composition chimique de l'électrolyte (les solutions porales des liants hydrauliques).Des travaux antérieurs ont identifié le mortier de géopolymère contenant du NaF (inhibiteur de corrosion du magnésium) et le mortier de laitier activé comme étant des matrices prometteuses pour enrober les déchets magnésiens. Néanmoins, les mécanismes électrochimiques impliqués dans le processus de corrosion du magnésium doivent être identifiés dans ces deux scénarios de référence.L'objectif de cette thèse est la compréhension des mécanismes électrochimiques mis en œuvre une fois que les alliages de magnésium seront en contact avec les matrices cimentaires, que ce soit dans le cas d'une corrosion généralisée, mais aussi en situation de couplage galvanique.À partir de ces lignes directrices, une étude des matrices cimentaires (porosité et résistivité) et de leurs solutions interstitielles (pH, espèces ioniques et conductivité) a été réalisée afin d'identifier les principaux paramètres qui peuvent limiter la vitesse de corrosion du magnésium. Le comportement du magnésium face à ces conditions a été testé dans des solutions modèles et dans les matrices d'enrobage à l'aide de techniques d'électrochimiques (OCP, polarisation potentiodynamique et potentiostatique, ZRA), de gravimétrie, de caractérisation du solide (DRX, MEB-EDS, FIB-STEM) et de modélisation (COMSOL Multiphysics®).Les deux matrices sont pertinentes pour l'immobilisation des déchets de magnésium et présentent un pH thermodynamiquement favorable à la passivation du métal en raison de la précipitation de la Brucite (Mg(OH)2) sur la surface des alliages de magnésium. Cependant, chacune a ses particularités. La haute résistivité du laitier activé, ainsi que la consommation de l'oxygène par les sulfures présents dans la matrice, sont des aspects favorables à la réduction de la vitesse de corrosion galvanique du couple Mg-Mn/Graphite.Dans le cas du géopolymère, l'étude de corrosion généralisée et galvanique ont montré que la présence d'inhibiteurs de corrosion (silicates et fluorures) est majoritairement responsable de la réduction de la corrosion du magnésium dans cette matrice en raison de la formation d'un film protecteur à l'interface Mg-Zr/géopolymère. La vitesse de corrosion peut toutefois varier en fonction de la concentration de NaF ajouté à la formulation de la matrice, ce qui est lié à la nature et morphologie du produit de corrosion formé sur la surface du magnésium.
Author: Caroline De Faria Barros Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 232
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Le retraitement des assemblages combustible de la filière UNGG (Uranium Naturel Graphite Gaz) en France a généré un volume important des déchets composés principalement d'alliages de magnésium. La gestion de ces déchets implique leur immobilisation dans des liants hydrauliques, dont les solutions porales sont très basiques (pH>12,5).Dans le cas de la corrosion du magnésium, le choix des matrices pour l'immobilisation de ces déchets est complexe, du fait de la forte réactivité de ces alliages. Ainsi, le potentiel électrochimique du magnésium le place comme une anode par rapport à la majorité des matériaux (par exemple, le graphite résiduel initialement présent dans les assemblages combustibles ou l'acier du conteneur de stockage), ce qui peut créer des couplages galvaniques et accélérer la corrosion. Par ailleurs, la corrosion du magnésium est fortement influencée par le pH et par la composition chimique de l'électrolyte (les solutions porales des liants hydrauliques).Des travaux antérieurs ont identifié le mortier de géopolymère contenant du NaF (inhibiteur de corrosion du magnésium) et le mortier de laitier activé comme étant des matrices prometteuses pour enrober les déchets magnésiens. Néanmoins, les mécanismes électrochimiques impliqués dans le processus de corrosion du magnésium doivent être identifiés dans ces deux scénarios de référence.L'objectif de cette thèse est la compréhension des mécanismes électrochimiques mis en œuvre une fois que les alliages de magnésium seront en contact avec les matrices cimentaires, que ce soit dans le cas d'une corrosion généralisée, mais aussi en situation de couplage galvanique.À partir de ces lignes directrices, une étude des matrices cimentaires (porosité et résistivité) et de leurs solutions interstitielles (pH, espèces ioniques et conductivité) a été réalisée afin d'identifier les principaux paramètres qui peuvent limiter la vitesse de corrosion du magnésium. Le comportement du magnésium face à ces conditions a été testé dans des solutions modèles et dans les matrices d'enrobage à l'aide de techniques d'électrochimiques (OCP, polarisation potentiodynamique et potentiostatique, ZRA), de gravimétrie, de caractérisation du solide (DRX, MEB-EDS, FIB-STEM) et de modélisation (COMSOL Multiphysics®).Les deux matrices sont pertinentes pour l'immobilisation des déchets de magnésium et présentent un pH thermodynamiquement favorable à la passivation du métal en raison de la précipitation de la Brucite (Mg(OH)2) sur la surface des alliages de magnésium. Cependant, chacune a ses particularités. La haute résistivité du laitier activé, ainsi que la consommation de l'oxygène par les sulfures présents dans la matrice, sont des aspects favorables à la réduction de la vitesse de corrosion galvanique du couple Mg-Mn/Graphite.Dans le cas du géopolymère, l'étude de corrosion généralisée et galvanique ont montré que la présence d'inhibiteurs de corrosion (silicates et fluorures) est majoritairement responsable de la réduction de la corrosion du magnésium dans cette matrice en raison de la formation d'un film protecteur à l'interface Mg-Zr/géopolymère. La vitesse de corrosion peut toutefois varier en fonction de la concentration de NaF ajouté à la formulation de la matrice, ce qui est lié à la nature et morphologie du produit de corrosion formé sur la surface du magnésium.
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La spectroscopie d'impédance électrochimique a été utilisée pour caractériser au cours du temps d'immersion la corrosion d'alliages de magnésium en relation avec leurs microstructures. Le comportement électronique des alliages AM50, AZ91 et AZ91Si a été étudié au potentiel de corrosion dans une solution de sulfate de sodium 0,1M. A cause de sa microstructure, l'alliage AM50 présente une corrosion homogène alors que la corrosion des alliages AZ91 commence dans le grain et se développe progressivement au niveau des zones eutectiques. Pour ces alliages, la dissolution de la phase eutectique α conduit à un fort enrichissement en aluminium de la couche de produits de corrosion. Quand une concentration critique en oxyde d'aluminium dans la couche d'oxyde ou d'hydroxyde de magnésium est atteinte, un changement de l'allure des diagrammes d'impédance a été observé. Une étude plus fondamentale a été ensuite réalisée sur le magnésium pur. Il a été montré que les ions sulfates accélèrent la dissolution du film formé sur l'électrode mais que le dioxygène dissous n'influence pas la corrosion du magnésium pur. Par contre, la vitesse de corrosion est dépendante de la concentration en hydrogénocarbonate et donc de la présence de dioxyde de carbone dissous dans l'électrolyte. A partir des mesures d'impédances électrochimique et électrohydrodynamique, nous avons proposé un mécanisme réactionnel, dans lequel l'ion Mg+ (Mg exposant +) est l'espèce diffusante qui réagit chimiquement avec l'eau pour former une couche d'oxyde primaire et les ions Mg2+ (Mg exposant 2 +). Ceux-ci diffusent ensuite à travers une couche poreuse obtenue par précipitation rapide d'espèces insolubles. La boucle inductive observée sur les diagrammes d'impédance a été attribuée à l'adsorption de l'espèce Mg(OH)2 (Mg(OH) exponant 2). Le modèle proposé permet de rendre compte des résultats obtenus en impédance électrochimique.
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LA PREMIERE PARTIE DU TRAVAIL EST CONSACREE A L'ETUDE DU ROLE DE L'ALUMINIUM DANS LES MECANISMES DE CORROSION DES ALLIAGES MAGNESIUM-ALUMINIUM EN MILIEU NEUTRE SULFATE DE SODIUM. L'ETUDE DU PROCESSUS DE CORROSION APRES TROIS HEURES D'IMMERSION, SELON DES METHODES ELECTROCHIMIQUES STATIONNAIRES ET TRANSITOIRES ET DES METHODES DE DOSAGE EN SOLUTION DES IONS MAGNESIUM, MONTRE QUE LES MECANISMES DES REACTIONS ANODIQUE ET CATHODIQUE SONT MODIFIES PAR L'ADDITION D'ALUMINIUM AU MAGNESIUM, AINSI QUE PAR LA PRESENCE DE DIOXYGENE DISSOUS DANS LE MILIEU CORROSIF. IL EST PAR AILLEURS MONTRE QUE LA DISSOLUTION ELECTROCHIMIQUE DU MAGNESIUM ET DE SES ALLIAGES EST UN MECANISME A UN ELECTRON. DES EQUATIONS CINETIQUES SONT PROPOSEES POUR DECRIRE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. UN SUIVI TEMPOREL DE L'EVOLUTION DES SYSTEMES PAR L'UTILISATION CONJOINTE DE LA METHODE IMPEDANCEMETRIQUE ET DU DOSAGE EN SOLUTION DES IONS MAGNESIUM A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE L'ETROITE CORRELATION ENTRE PH DU MILIEU ET STABILITE DES COUCHES PROTECTRICES SUPERFICIELLES. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, LA CARACTERISATION ET L'ANALYSE DE COMPOSITIONS DES COUCHES DE PRODUITS DE CORROSION FORMEES SUR LE MAGNESIUM ET LES ALLIAGES MAGNESIUM-ALUMINIUM ONT ETE EFFECTUEES EN FONCTION DU TEMPS D'IMMERSION. LES RESULTATS ONT MONTRE EGALEMENT UN NET EFFET BENEFIQUE DE L'ALUMINIUM. LES COUCHES DE PRODUITS DE CORROSION FORMEES SUR LES ALLIAGES SONT FORTEMENT ENRICHIES EN ALUMINIUM ET INDIQUENT QUE LA CROISSANCE DES FILMS S'EFFECTUE SELON UN MECANISME DE DISSOLUTION SELECTIVE DU MAGNESIUM. L'ANALYSE DES SECTIONS TRANSVERSALES DE CES COUCHES MONTRE PAR AILLEURS QUE L'EPAISSEUR DES FILMS FORMES EST EN RELATION AVEC LA TENEUR EN ALUMINIUM DANS L'ALLIAGE. LES COMPOSES FORMES SONT DES PRODUITS MIXTES MAGNESIUM-ALUMINIUM, PARMI LESQUELS LA MANASSEITE APPARAIT ETRE LE PRODUIT MAJORITAIRE
Author: Stéphane Mathieu (docteur en Physique et chimie de la matière et des matériaux).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 145
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Les alliages de magnésium de type AZ91D (9%Al, 1%Zn) offrent une résistance à la corrosion élevée, associée à de bonnes propriétés mécaniques. Les mécanismes conduisant à leur dégradation restent mal connus. Lorsque l'alliage AZ91 est monophasé, il présente paradoxalement une vitesse de corrosion plus élevée que l'alliage biphasé. La première partie de ce travail est consacrée à l'étude microstructurale et électrochimique d'alliages AZ91D, obtenus par différentes voies d'élaboration. Les phases constitutives des alliages ont été synthétisées et caractérisées par électrochimie. La résistance à la corrosion de l'AZ91 repose sur les faibles courants galvaniques mis en jeu et sur les propriétés du film superficiel. La seconde partie met en évidence le caractère inhibiteur de la corrosion du décanoate de sodium dans le cas du magnésium pur et celui des alliages AZ91D.Une étude structurale a permis de déterminer la structure cristallographique de l'heptanoate de magnésium trihydraté.
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Ces travaux de thèse portent sur le développement de systèmes de protection anticorrosion pour alliages de magnésium par des revêtements issus de la voie sol-gel. La première partie de l'étude définit un prétraitement de surface adapté à l'alliage Elektron21 (Mg-Nd-Gd-Zr-Zn), comprenant une phase de préparation par voie mécanique puis par voie chimique. La deuxième partie concerne la formation de couches de conversion à base de cérium, et de phosphates, en vue de rendre le substrat métallique plus noble et de favoriser le post-dépôt d'autres revêtements. Une troisième partie est dédiée à la protection de l'alliage de magnésium par des revêtements hybrides élaborés à partir de deux formulations, " base méthacrylate " et " base époxyde ", et dont la formule d'origine a été modifiée par ajout d'un inhibiteur de corrosion, le Ce(NO3)3, et de groupes fonctionnels " phosphonatés ". Dans la perspective d'améliorer les performances du revêtement hybride " base époxyde ", un système architecturé " bicouche " est proposé. Enfin, la dernière partie de ces travaux concerne l'étude d'un système de protection " duplex ", comportant une couche de conversion chimique phosphatée et le revêtement hybride " base époxyde " en configuration mono ou bi-couche. Des analyses de surface et microstructurales sont corrélées aux résultats des caractérisations électrochimiques réalisées en milieu corrosif pour les différents systèmes de protection anticorrosion présentés.
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DANS CE TRAVAIL, NOUS ETUDIONS LE COMPORTEMENT EN CORROSION GENERALISEE DES TUBES DE GENERATEUR DE VAPEUR DES REACTEURS A EAU PRESSURISEE. NOTRE ANALYSE PORTE SUR LES ALLIAGES DE NICKEL 600 ET 690 AINSI QUE SUR L'ALLIAGE 800 A BASE DE FER, TOUS CES MATERIAUX ETANT EXPOSES DANS LES CONDITIONS DE TEMPERATURE ET DE CHIMIE DU MILIEU PRIMAIRE. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DE LA CORROSION GENERALISEE DE CE TYPE D'ALLIAGES A HAUTE TEMPERATURE EN MILIEU AQUEUX. LE CHAPITRE SUIVANT DECRIT LES DIFFERENTES CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX ETUDIES. ON DETERMINE ENSUITE LORS D'ESSAIS EN AUTOCLAVE A RECIRCULATION L'INFLUENCE DE CES CARACTERISTIQUES SUR LES CINETIQUES DE CORROSION ET DE RELACHEMENT EN MILIEU PRIMAIRE. POUR INTERPRETER LES VARIATIONS DE COMPORTEMENT OBSERVEES, DES ANALYSES STRUCTURALES ET CHIMIQUES SONT REALISEES SUR LES OXYDES FORMES AU COURS DES ESSAIS DE CORROSION. CES DIFFERENTS ESSAIS METTENT EN AVANT L'INFLUENCE CONSIDERABLE DES CARACTERISTIQUES DE L'ETAT DE SURFACE. ILS CONFIRMENT LE ROLE ACCELERATEUR DE L'ECROUISSAGE. ILS METTENT EGALEMENT EN EVIDENCE LE ROLE SPECIFIQUE DE L'ELECTROPOLISSAGE LIE A LA FORMATION INITIALE D'UN FILM DE SURFACE RICHE EN CHROME. CE FILM ORIENTE A HAUTE TEMPERATURE LA CROISSANCE D'UN OXYDE QUI PRESENTE MOINS DE DEFAUTS STRUCTURAUX QUE SUR LES AUTRES ETATS DE SURFACE ET QUI BLOQUE AINSI PLUS EFFICACEMENT LE TRANSFERT DES IONS IMPLIQUES DANS LE PROCESSUS DE CORROSION. LES METHODES ELECTROCHIMIQUES ET PHOTOELECTROCHIMIQUES MONTRENT QUE LE TRANSFERT ELECTRONIQUE DANS L'OXYDE NE PEUT CONSTITUER UNE ETAPE LIMITANTE DE LA CORROSION. DANS LA DISCUSSION GENERALE, UN MECANISME DE CORROSION ET DE RELACHEMENT EST PROPOSE, PERMETTANT D'INTERPRETER L'ENSEMBLE DES RESULTATS OBTENUS.
Author: Herbert Pöllmann Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG ISBN: 3110473720 Category : Science Languages : en Pages : 518
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Aside from water the materials which are used by mankind in highest quantities arecementitious materials and concrete. This book shows how the quality of the technical product depends on mineral phases and their reactions during the hydration and strengthening process. Additives and admixtures infl uence the course of hydration and the properties. Options of reducing the CO2-production in cementitious materials are presented and numerous examples of unhydrous and hydrous phases and their formation conditions are discussed. This editorial work consists of four parts including cement composition and hydration, Special cement and binder mineral phases, Cementitious and binder materials, and Measurement and properties. Every part contains different contributions and covers a broad range within the area. Contents Part I: Cement composition and hydration Diffraction and crystallography applied to anhydrous cements Diffraction and crystallography applied to hydrating cements Synthesis of highly reactive pure cement phases Thermodynamic modelling of cement hydration: Portland cements – blended cements – calcium sulfoaluminate cements Part II: Special cement and binder mineral phases Role of hydrotalcite-type layered double hydroxides in delayed pozzolanic reactions and their bearing on mortar dating Setting control of CAC by substituted acetic acids and crystal structures of their calcium salts Crystallography and crystal chemistry of AFm phases related to cement chemistry Part III: Cementitious and binder materials Chemistry, design and application of hybrid alkali activated binders Binding materials based on calcium sulphates Magnesia building material (Sorel cement) – from basics to application New CO2-reduced cementitious systems Composition and properties of ternary binders Part IV: Measurement and properties Characterization of microstructural properties of Portland cements by analytical scanning electron microscopy Correlating XRD data with technological properties No cement production without refractories
Author: John L. Provis Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9400776721 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 396
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This is a State of the Art Report resulting from the work of RILEM Technical Committee 224-AAM in the period 2007-2013. The Report summarises research to date in the area of alkali-activated binders and concretes, with a particular focus on the following areas: binder design and characterisation, durability testing, commercialisation, standardisation, and providing a historical context for this rapidly-growing research field.
Author: Ahmed Belasri Publisher: Springer Nature ISBN: 9811554447 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 659
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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
Author: Austin M 1876-1956 Patterson Publisher: Scholar Select ISBN: 9781296567972 Category : Languages : en Pages : 340
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This work has been selected by scholars as being culturally important, and is part of the knowledge base of civilization as we know it. This work was reproduced from the original artifact, and remains as true to the original work as possible. Therefore, you will see the original copyright references, library stamps (as most of these works have been housed in our most important libraries around the world), and other notations in the work. This work is in the public domain in the United States of America, and possibly other nations. Within the United States, you may freely copy and distribute this work, as no entity (individual or corporate) has a copyright on the body of the work.As a reproduction of a historical artifact, this work may contain missing or blurred pages, poor pictures, errant marks, etc. Scholars believe, and we concur, that this work is important enough to be preserved, reproduced, and made generally available to the public. We appreciate your support of the preservation process, and thank you for being an important part of keeping this knowledge alive and relevant.
Author: Caroline De Faria Barros
Author: Caroline De Faria Barros
Author: Geneviève Baril
Author: TAYEB.. BELDJOUDI
Author: Stéphane Mathieu (docteur en Physique et chimie de la matière et des matériaux).)
Author: Noé Verner Murillo Gutierrez
Author: STEPHANE.. GARDEY
Author: Herbert Pöllmann
Author: John L. Provis
Author: Ahmed Belasri
Author: Austin M 1876-1956 Patterson