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Verres pour l'isolement électriqueArticle de référence | Réf : COR450 v1
Auteur(s) : Isabelle RIBET, Nicole GODON
Date de publication : 10 déc. 2014
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Les principaux mécanismes à l'œuvre lors de l'altération des verres par l'eau sont l'interdiffusion, l'hydrolyse du réseau vitreux et la formation d'une couche d'altération.
Selon les conditions d'altération, certains de ces mécanismes seront ou non favorisés par rapport aux autres.
La figure 1 représente les processus qui contrôlent la cinétique d'altération ; ceux-ci se produisent en série ou en parallèle et sont étroitement couplés. Les blocs bleus représentent les processus gouvernant le relâchement sélectif des ions, les blocs jaunes représentent les mécanismes d'altération de la matrice vitreuse . Les valeurs de vitesses sont données à titre d'illustration et correspondent à celles mesurées pour le verre SON68 à 90 oC. Ce schéma peut être interprété comme un circuit électrique avec ses résistances et ses capacités. Dans le cas de mécanismes ayant lieu en parallèle, c'est la vitesse du mécanisme le plus rapide (plus petite résistance) qui contrôle les autres vitesses. Pour les mécanismes intervenant en série, c'est l'étape la plus lente qui contrôle la vitesse globale d'altération. La capacité appelée « saturation de la solution » entraîne une annulation de la voie correspondante quand la saturation est atteinte.
L'hydratation du verre correspond à la pénétration de l'eau dans le réseau silicaté vitreux. Ce mécanisme est étroitement associé au mécanisme d'interdiffusion et il est rarement étudié comme un mécanisme à part entière ...
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VERRES ET CÉRAMIQUES
(1) - ZARZYCKI (J.) - Les verres et l'état vitreux. - Masson, Paris (1982).
(2) - GRAMBOW (B.) - Nuclear waste glasses – How durable ?, Elements 2. - p. 357-364 (2006).
(3) - BUNKER (B.C.), ARNOLD (G.W.), DAY (D.E.), BRAY (P.J.) - The effect of molecular structure on borosilicate glass leaching. - Journal of Non-Crystalline Solids, 87, p. 226-253 (1986).
(4) - FERRAND (K.), ABDELOUAS (A.), GRAMBOW (B.) - Water diffusion in the simulated french nuclear waste glass SON 68 contacting silica rich solutions : experimental and modeling. - Journal of Nuclear Materials, 355, p. 54-67 (2006).
(5) - OJOVAN (M.I.), PANKOV (A.), LEE (W.E.) - The ion exchange phase in corrosion of nuclear waste glasses. - Journal of Nuclear Materials, 358, p. 57-68 (2006).
(6) - McGRAIL (B.P.), ICENHOWER (J.P.), SHUH (D.K.), LIU (P.), DARAB (J.G.), BAER...
Logiciels CHESS et HYTEC (code géochimie – transport), développé par l'école des mines de Paris, J. van der Lee, L. De Windt, V. Lagneau, P. Goblet, Comput. Geosci., 29 (2003), p. 265 à 275 http://www.hr.geosciences.ensmp.fr/modelisation/hytec
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GDR Verre http://www.gdrverres.univ-lille1.fr/
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AFNOR X30-407 – ENV 12920 - 10-06 - Methodology for the determination of the leaching behaviour of waste under specified conditions - -
AFNOR NF M 60-313 [NF M 60-313] - 12-06 - Technologie du cycle du combustible nucléaire déchets-test de durabilité chimique en mode Soxhlet. Application aux matériaux issus des procédés de vitrification - -
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