Du nucléaire à la conservation du patrimoine - Compréhension des mécanismes de corrosion des alliages ferreux sur le long terme grâce à la caractérisation multi-échelles
Les phénomènes de corrosion des métaux tels que les aciers présentent une grande variabilité en fonction des milieux d'altération (aqueux aéré et désaéré, atmosphère, liants et béton...) et des durées prises en compte. Dans le cadre de mes activités de recherche, afin d'appréhender ces méc...
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| Language: | FRE |
| Published: |
Université Pierre et Marie Curie - Paris VI
2012
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| Online Access: | http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00741750 http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/74/17/50/PDF/Neff_Delphine_Manuscrit-HDR.pdf |
| Summary: | Les phénomènes de corrosion des métaux tels que les aciers présentent une grande variabilité en fonction des milieux d'altération (aqueux aéré et désaéré, atmosphère, liants et béton...) et des durées prises en compte. Dans le cadre de mes activités de recherche, afin d'appréhender ces mécanismes sur le très long terme il a été choisi d'étudier des objets archéologiques corrodés sur plusieurs dizaines à centaines d'années. Cet axe de recherche est en effet crucial dans plusieurs domaines d'applications, allant de la conservation des objets du patrimoine culturel aux études menées pour l'entreposage et le stockage des déchets radioactifs en milieu géologique profond. Dans ce domaine les objets archéologiques constituent des analogues sans équivalents pour la corrosion des éléments en acier constitutifs de la multibarrière destinée à séparer les radioéléments de la biosphère. La caractérisation des systèmes de corrosion a été menée grâce à une méthodologie d'étude basée dans un premier temps sur le couplage de techniques de caractérisation des matériaux multi-échelles (MEB-EDS, , microspectroscopie Raman, microXRD, XAS sous rayonnement synchrotron...) donnant des informations sur la localisation, la morphologie, la composition et la structure des phases cristallines présentes dans une couche de produits de corrosion. Par ailleurs les études des processus réactionnels et de la réactivité chimique ou électrochimique des systèmes à l'aide de remise en corrosion de ces objets archéologiques en milieu marqué (D2O, O18) ou sous sollicitations externes (chimique, électrochimique) ont mis en évidence des phénomènes à l'échelle micrométrique contrôlant les processus de corrosion d'objets archéologiques. Les perspectives de mes recherches sont d'une part l'étude de nouvelles perturbations des processus de corrosion telles que la présence de bactéries dans le milieu, l'étude des processus à l'échelle nanométrique (MET, STXM) mais également sur le plan méthodologique, le développement de nouvelles approches analytiques basées sur la combinaison de méthodes d'imagerie de morphologie (MEB-FEG), de composition (EDS), de structure (µXRD sous rayonnement synchrotron) ou hyperspectrale (microspectroscopie Raman) afin de déterminer la synergie des phénomènes nano et microscopiques à l'échelle d'un objet. L'ensemble de ces études devra conduire à d'une part développer les protocoles de diagnostic, de conservation et de traitement des objets culturels ferreux et d'autre part conforter les modèles mécanistiques mis en place pour le dimensionnement des éléments ferreux inclus dans les dispositifs de stockage des déchets radioactifs. |
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