Choix de matériau pour l'élaboration d'un réacteur de reformage de l'éthanol pour l'alimentation d'une pile à combustible
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Le présent travail porte sur le développement de matériaux-enveloppes de systèmes réacteurs de reformage de l'éthanol pour pile à combustible, pour une application industrielle automobile. Les conditions d'utilisation du réacteur de reformage sont simuler en laboratoire afin d'étudier la tenue à la corrosion de matériaux métalliques à haute température. Les conditions de reformage sont drastiques (températures de 70o•c à soo•c, avec de possibles échauffements à 1OOo•c, présence de vapeur d'eau et d'hydrogène) et nécessitent donc l'emploi de matériaux performants, qui doivent également répondre à des conditions de coût. Les alliages austénitiques réfractaires apparaissent comme un bon compromis. La résistance à la corrosion à haute température des matériaux métalliques, est due à la formation d'une couche protectrice, dans la plupart des cas constituée d'oxydes qui isole le matériau de l'atmosphère agressive environnante et ralentit son attaque. Nous avons donc utilisé les propriétés intrinsèques du matériau à s'auto-protéger pour améliorer la résistance à la corrosion. Les conditions d'emploi à haute température des alliages dépendent de quatre facteurs essentiels: la stabilité microstructurale, la résistance mécanique des matériaux, la stabilité thermodynamique des oxydes et la résistance au fluage des couches protectrices qui se développent à la surface. Les deux premiers facteurs ne dépendent que des matériaux. Lis ont été considérés lors du choix des matériaux pour l'étude. Les essais effectués permettent de d'établir l'influence des paramètres expérimentaux, mais aussi des conditions opératoires. Au terme de l'étude un matériau est sélectionné et une nouvelle séquence de préparation permettant d'améliorer sa résistance à la corrosion est définie. Elle doit permettre la génération d'une couche de pré-oxydation, sous atmosphère contrôlée, qui agira comme une barrière de diffusion. Son influence est testée sous atmosphère de reformage et en cyclage thermique.