PERMEABILITE AUX GAZ DES GRAPHITES NUCLEAIRES—ETUDE DE LA STRUCTURE POREUSE PAR POROSIMETRIE AU MERCURE

La realisation de graphites peu permeables necessite de connatire leur porosite et leur permeabilite aux gaz en fonction des parametres de fabrication. Dans ce but, des appareils ont ete realises pour determiner, d'une part la permeabilite aux gaz, d'autre part la porosite des graphites nucleaires. L'etude de la permeabilite aux gaz a ete conduite a l'aide de deux appareils bases sur le meme principe qui consiste a etablir un regime d'ecoulement stationnaire a travers une paroi de graphite. Le premier appareil donne la possibilite d'etudier la permeabilite dans des conditions voisines de celles existant dans les piles: pressions absolues 2-25 kg cm−2 et perte de charge δp de 1 kg cm−2. Dans ces conditions un regime d'ecoulement plus ou moins turbulent a ete mis en evidence. Le deuxieme appareil fonctionnant a de basses pressions (0-1 kg cm−2) permet d'obtenir un regime d'ecoulement, exempt de turbulence, du type ecoulement de glissement. Les mesures du coefficient de permeabilite K de differents graphites, faites avec ces deux appareils, ont permis de montrer l'influence de divers parametres de fabrication (granulometrie, procede de filage impregnation) sur la permeabilite. Le coefficient de permeabilite K peut etre relie aux caracteristiques de l'ecoulement gazeux et a la structure poreuse en determinant le rayon hydraulique moyen m et le facteur de tortuosite Lc/L. Un porosimetre a mercure (modele IFP-CEA) a ete mis au point pour etudier la structure poreuse des graphites. Ce porosimetre permet, en faisant varier la pression d'injection du mercure depuis 6 cm Hg jusqu'a 1000 kg cm−2, de determiner la distribution des pores ayant des rayons compris entre 92 μ et 75 a ainsi que certaines caracteristiques physiques: porosite atteinte, porosite non atteinte, rayon moyen. La distribution des rayons des pores de differents graphites nucleaires a ete etablie et l'influence des parametres de fabrication du graphite, en particulier le nombre d'impregnations a ete etudiee. Pour un meme graphite, il existe un accord satisfaisant entre les resultats obtenus par permeabilite aux gaz et par porosimetrie au mercure.