Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...

Introduction générale
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Introduction générale
Depuis de nombreuses décennies, l’optimisation des propriétés et des performances de
pièces en service fait l’objet de nombreuses études. En particulier, une pièce soumise à une
contrainte (mécanique, thermique …) peut engendrer une défaillance du système pour lequel
elle a été conçue, par des propriétés de surface mal adaptées. Le revêtement de cette dernière
par un matériau aux propriétés mieux adaptées à l’usage de la pièce permet d’en améliorer les
performances à un coût généralement acceptable. De plus, le revêtement d’une pièce permet
de lui conférer des propriétés de surface spécifiques tout en gardant ses propriétés de volume
qui sont souvent essentielles pour son application. Un exemple est le système de barrière
thermique utilisée sur les aubes de turbines à gaz aéronautiques et qui associe un substrat en
superalliage métallique à un revêtement céramique.
Notre étude s’inscrit dans le contexte du développement des réacteurs nucléaires de
quatrième génération, et plus particulièrement du réacteur nucléaire à neutrons rapides
refroidi par gaz hélium. La réduction de l’émission de CO2 en particulier lors de la production
d’énergie électrique est au centre des débats environnementaux. Jusqu’à aujourd’hui, la
France a basé sa production d’électricité sur l’énergie nucléaire faiblement productrice de gaz
à effet de serre. Cependant, pour s’inscrire dans une problématique de développement
durable, les réacteurs nucléaires doivent répondre à de nouveaux critères en particulier sur
l’utilisation du combustible nucléaire auxquels s’ajoutent des critères de sûreté et de
production et traitement des déchets radioactifs.
Une coopération internationale pour le développement de systèmes nucléaires de
nouvelle génération, connu sous le nom de Generation IV Forum, a identifié six concepts de
réacteurs dont trois intéressent particulièrement la France et parmi ceux-ci le réacteur à
neutrons rapides utilisant un gaz comme fluide caloporteur. Ces neutrons rapides peuvent
désintégrer les composés issus de réactions nucléaires (actinides) et s’en servir de
combustible. De plus, son mode de fonctionnement à haute température (850°C) permet
d’atteindre des rendements thermodynamiques élevées (48%).
Cependant, de nombreuses contraintes dues aux conditions de service nécessitent de
protéger les parties fonctionnelles du réacteur réalisées dans des matériaux métalliques à