thesis

Ceramiques tritigenes a base d'orthosilicate de lithium : preparation sol-gel, mobilite du lithium et relachement du tritium

Defense date:

Jan. 1, 1990

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Institution:

Paris 11

Disciplines:

Abstract EN:

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Abstract FR:

Les ceramiques de type orthosilicate de lithium (li#4sio#4) sont des materiaux utilisables comme couverture dans les futurs reacteurs a fusion. Des poudres d'orthosilicate de lithium, a stoechiometrie controlee, ont ete prepares par la technique sol-gel. Cette methode de preparation de poudres permet d'obtenir, apres frittage a 650-800#oc et sans calcination prealable, des ceramiques monophasees denses, a microstructure uniforme. Les proprietes de transport de l'ion lithium ont ete etudiees par spectroscopie d'impedance complexe et mesures de temps de relaxation nucleaire spin-reseau. L'augmentation de la conductivite ionique dans la structure orthosilicate de lithium a ete obtenue en creant des lacunes dans le sous-reseau lithium par substitution partielle d'atomes de silicium par les atomes de phosphore. La conductivite ionique la plus elevee (4. 10##2##1?cm##1 a 350#oc) a ete observee pour li#3#,#6si#0#,#4p#0#,#6o#4. Dans ce compose, la dissymetrie de charge, due a la presence de deux types de clusters anioniques isoles sio#4#4#/po#4#3#, conduit a un mouvement local unidimensionnel pour les ions lithium. Des valeurs de conductivite un peu plus faibles ont ete observees pour un materiau heterogene forme d'aluminosilicate de lithium (li#4#,#3si#0#,#7al#0#,#3o#4) et d'hydroxyde de lithium. Dans ce materiau biphase, les donnees de rmn et de conductivite ionique sont en accord avec l'existence, pour les ions lithium, d'un chemin de diffusion preferentiel, le long de l'interface entre les deux phases. Les experiences hors-pile de relachement du tritium n'ont montre aucune correlation entre le comportement du tritium et la diffusion intragranulaire du lithium. Par contre, l'importance de la microstructure a ete mise en evidence. La cinetique de ralachement est beaucoup plus rapide pour les ceramiques microporeuses a petits grains que pour les ceramiq