Polymères en ambiance nucléaire : comportement à long terme

Résumé

Etude sur la modélisation cinétique de l'oxydation radio-amorcée et sur les conséquences de l'irradiation sur les propriétés d'utilisation, en particulier thermodynamiques. L'ouvrage présente ainsi des outils théoriques pour la prédiction de la durée de vie des matériaux polymères en ambiance nucléaire.

Éditeur(s)
- EDP Sciences
Date
- DL 2012
Notes
- Bibliogr. p. 129-137. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (XII-144 p.) : graph. ; 24 cm
Collections
- Matériaux. Vieillissement
Sujet(s)
ISBN
- 978-2-7598-0737-6
Indice
- 666.3 Industrie des polymères
Quatrième de couverture
- Polymères en ambiance nucléaire comportement à long terme
  Ce livre présente des outils théoriques originaux, indispensables pour la prédiction de la durée de vie des matériaux polymères en ambiance nucléaire.
  Le problème de vieillissement des polymères est avant tout un problème d'ingénieur, dont la préoccupation majeure est la prédiction de durée de vie selon des critères pertinents du point de vue de l'application. Partant de ce constat, les auteurs ont focalisé leur intérêt sur les aspects les plus souvent négligés dans les ouvrages classiques mais cruciaux : la modélisation cinétique de l'oxydation radio-amorcée à faible débit de dose et les conséquences de l'irradiation sur les propriétés thermomécaniques. Ces deux aspects font l'objet de développements qui confèrent à l'ouvrage son originalité, lui permettant d'être un complément utile aux ouvrages classiques.
  Présenté de manière claire et pédagogique, cet ouvrage permettra à l'étudiant de Master, au jeune chercheur comme à l'ingénieur de rejoindre un courant de recherche vivace et inspiré, et d'apporter sa propre contribution au développement ainsi ouvert d'une véritable science des matériaux polymères en ambiance nucléaire.
Tables des matières
- - Polymères en ambiance nucléaire
  - Comportement à long terme
  - Ludmila Audouin, Xavier Colin, Bruno Fayolle, Emmanuel Richaud et Jacques Verdu
  - edp sciences
  - PréfaceV
  - Avant-proposVII
  - IntroductionIX
  - Chapitre 1 : Généralités
  - 1.1. Définitions 1
  - 1.1.1. Intensité, dose, débit de dose 1
  - 1.1.2. Rendement radiochimique 2
  - 1.2. Influence de la nature de l'irradiation 3
  - 1.3. L'acte primaire radiochimique 3
  - 1.3.1. Mécanisme 3
  - 1.3.2. Détermination de G(R°) 4
  - 1.4. Non sélectivité des processus radiochimiques 5
  - 1.5. Stratégie de prédiction de durée de vie 6
  - 1.5.1. Approches empiriques 6
  - 1.5.2. Approche non empirique 8
  - 1.5.3. Arguments contre la modélisation cinétique 8
  - Chapitre 2 : Vieillissement radiochimique anaérobie
  - 2.1. Aspects généraux 11
  - 2.2. Produits stables de radiolyse 14
  - 2.2.1. Coupures et soudures 14
  - 2.2.2. Produits volatils 16
  - 2.3. Relations structure-propriétés 17
  - 2.3.1. Coupures et soudures 17
  - 2.3.2. Racémisation dans les polymères stéréoréguliers 23
  - 2.3.3. Effet de l'irradiation sur la cristallinité 23
  - 2.4. Un exemple de réticulation prédominante : le polyéthylène 25
  - 2.5. Un exemple de coupure prédominante : la radiolyse du PMMA 26
  - Chapitre 3 : Radio-oxydation : aspects généraux
  - 3.1. Généralités sur l'oxydation 29
  - 3.1.1. Rappels sur les caractéristiques générales des réactions en chaîne 29
  - 3.1.2. Propagation des réactions radicalaires en chaîne d'oxydation 30
  - 3.1.3. Terminaison des réactions en chaîne d'oxydation 31
  - 3.1.4. Amorçage 33
  - 3.1.5. Les différents régimes cinétiques 34
  - 3.1.6. Les produits d'oxydation 35
  - 3.2. Schéma classique. Rappels 36
  - 3.3. Influence de la température 38
  - 3.4. Schéma classique avec le contrôle par la diffusion d'oxygène 40
  - 3.4.1. Équations de base. Consommation d'oxygène 40
  - 3.4.2. Le couplage oxydation-diffusion de l'oxygène 42
  - 3.4.3. Influence des conditions d'exposition sur l'épaisseur de la couche oxydée48
  - 3.4.4. Résolution numérique de l'équation « hyperbolique » 50
  - 3.5. Critique du modèle classique 50
  - 3.5.1. Hypothèse U (unicité du site réactif) 51
  - 3.5.2. Hypothèse S (état stationnaire) 52
  - 3.5.3. Hypothèse T (relation entre constantes de terminaison (...)) 52
  - 3.5.4. Hypothèse L (longue chaîne cinétique) 52
  - 3.5.5. Hypothèse D (état stationnaire de couplage diffusion-réaction) 52
  - 3.5.6. Hypothèse H (stabilité des hydroperoxydes) 53
  - Chapitre 4 : Radio-thermo-oxydation
  - 4.1. Introduction 55
  - 4.2. Le modèle de Gillen et Clough 55
  - 4.3. Approche simplifiée de la prédiction de durée de vie en radio-thermo-oxydation 57
  - 4.3.1. Le régime « purement » thermique (I) 57
  - 4.3.2. Le régime radiochimique « pur » (III) 58
  - 4.3.3. Le régime mixte 59
  - 4.4. Modèle numérique 60
  - 4.5. Particularités du mécanisme et de la cinétique à température ambiante 61
  - 4.5.1. Problématique 61
  - 4.5.2. La voie « mécanistique » 64
  - 4.5.3. La voie « cinétique » 65
  - 4.6. Couplage oxydation-diffusion de l'oxygène 68
  - Chapitre 5 : Stabilisation
  - 5.1. Principes de stabilisation 73
  - 5.2. Antioxydants capteurs de radicaux 73
  - 5.2.1. Phénols encombrés 73
  - 5.2.2. Amines encombrées 77
  - 5.3. Stabilisants divers 78
  - 5.3.1. Dérivés aromatiques 78
  - 5.3.2. Dérivés polyaromatiques 79
  - 5.3.3. Noir de carbone 80
  - 5.4. Modélisation cinétique du vieillissement des polymères stabilisés 80
  - Chapitre 6 : Effets du vieillissement radiochimique sur les propriétés mécaniques des polymères industriels
  - 6.1. Introduction 83
  - 6.2. Élastomères 87
  - 6.2.1. Rappels 87
  - 6.2.2. Effet du vieillissement sur le module 88
  - 6.2.3. Effet du vieillissement sur les propriétés à la rupture 90
  - 6.2.4. En conclusion 93
  - 6.3. Polymères linéaires amorphes vitreux (verres organiques) 93
  - 6.3.1. Rappels 93
  - 6.3.2. Effets du vieillissement par coupures de chaînes 95
  - 6.3.3. Effet de la réticulation 97
  - 6.4. Polymères semi-cristallins 99
  - 6.4.1. Rappels 99
  - 6.4.2. Effets du vieillissement par coupures de chaînes 100
  - 6.5. Thermodurs 101
  - 6.5.1. Rappels 101
  - 6.5.2. Effets du vieillissement radiochimique sur les propriétés thermomécaniques des thermodurs 101
  - Chapitre 7 : Quelques directions de recherche sur le vieillissement radiochimique des polymères
  - 7.1. Mécanismes 107
  - 7.1.1. Mécanismes d'amorçage et de vieillissement anaérobie 108
  - 7.1.2. Mécanismes d'oxydation radio-amorçée 110
  - 7.2. Modélisation cinétique 112
  - 7.2.1. Détermination des paramètres cinétiques 113
  - 7.2.2. Couplage réaction-diffusion de l'oxygène 117
  - 7.2.3. En résumé 117
  - Chapitre 8 : Annexes
  - 8.1. Annexe 1 : Coupures et soudures prédominantes 119
  - 8.2. Annexe 2 : Solubilité des antioxydants dans les polyoléfines 120
  - 8.3. Annexe 3 : Diffusivité des antioxydants dans les polyoléfines 121
  - 8.4. Annexe 4 : Code utilisés dans les annexes 2 et 3 122
  - 8.5. Annexe 5 : Seuil d'endommagement théorique 123
  - 8.6. Annexe 6 : Masse molaire entre enchevêtrements 125
  - 8.7. Annexe 7 : Acronymes des polymères linéaires les plus fréquemment cités 126
  - 8.8. Annexe 8 : 127
  - 8.8.1. Annexe 8.1. : Symboles les plus fréquemment utilisés. Majuscules 127
  - 8.8.2. Annexe 8.2 : Symboles les plus fréquemment utilisés. Miniscules 128
  - Chapitre 9 : Références
  - Index139
Origine de la notice:
- FR-751131015