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Soutenance de thèse - 30/6/2017

Charlotte DURIF

 
a soutenu sa thèse le 30 juin 2017.

Elaboration de membranes non-oxydes de type SiBC pour la maîtrise de la contamination dans les réacteurs à eau

 
Préparée au sein de l’école doctorale Sciences chimiques Balard (ED 459)
et de l’unité de recherche - Institut Européen des Membranes (UMR 5635)
Spécialité : Chimie et physicochimie des matériaux
 
devant le jury composé de :

  • M. Julien PARMENTIER, Maitre de Coférénce, UHA Mulhouse - Rapporteur
  • M. Sylvain MARINEL, Professeur, ENSI Caen - Rapporteur
  • M. Denis ROIZARD, Directeur de recherche CNRS, LRGP Nancy - Examinateur
  • M. Philippe MIELE, Professeur, ENSCM / IEM Montpellier - Directeur de thèse
  • M. André DERATANI, Directeur de recherche CNRS, IEM Montpellier - Co-directeur de thèse
  • M. Samuel BERNARD, Directeur de recherche CNRS, IEM Montpellier - Examinateur

Résumé :
Ce travail de thèse a porté sur le développement de membranes céramiques pour la filtration de colloïdes issus de la corrosion dans le circuit primaire des REP. La voie des polymères précéramiques a été mise en œuvre par la synthèse d’un polyborocarbosilane (PBC) à partir d’allylhydridopolycarbosilane conduisant à une céramique de type SiBC. Des billes de PMMA mono-disperses d’une taille de 1,5 et 0,3 µm ont été préparées pour servir d’agent porogène pour créer une porosité contrôlée. Des objets micro-cellulaires 3D de forme circulaire ont été élaborés par pressage uni-axial avec ajout de billes de PMMA commercial pour servir de support macroporeux. Une étude de cristallinité à haute température (> 1000 °C) a été réalisée, montrant son influence sur la stabilité du matériau. La couche sélective a été préparée par dip-coating à partir de différentes formulations de barbotine contenant du PBC et les billes de PMMA élaborées. La stabilité physico-chimique des supports micro-cellulaires a été étudiée grâce à des essais de vieillissement en micro-autoclave en milieu primaire simulé. La résistance à la filtration a été testée grâce à un essai sur un dispositif de filtration connecté à un moyen d’essai de laboratoire permettant de simuler les conditions des REP.
 
Abstract :
This work has been focused on the development of ceramic membranes for the filtration of colloids resulting from corrosion in the primary loop of PWR. SiBC ceramics were synthesized by the preceramic polymers route from a polyborocarbosilane (PBC) obtained from allylhydridopolycarbosilane. Single-dispersed PMMA beads with a size of 1.5 and 0.3 μm were prepared to be used as a porogen agent to lead to a controlled porosity of the selective layer. 3D micro-cellular objects with a circular shape were developed by uni-axial pressing with the addition of commercial PMMA beads to serve as a macroporous support. A crystallinity study at high temperature (> 1000 ° C) was carried out showing its influence on the stability of the material. The selective layer was prepared by dip-coating from various slurry formulations containing PBC and the prepared PMMA beads. The chemical and physical stability of the microcellular supports was studied by ageing tests in a simulated primary water chemistry. The filtration resistance was tested by means of tests on a filtration device connected to a laboratory loop which simulates the conditions of the PWRs.

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