De la validité des appareillages standards lors de la détermination des caractéristiques d'inflammabilité et d'explosivité de nanopoudres
Résumé
Face au développement fulgurant des nanomatériaux, l'évaluation des risques ne parvient pas toujours à suivre. Ainsi, de nombreuses interrogations demeurent quant à la réactivité particulière développée par les particules nanométriques : les données de la littérature sont en effet essentiellement centrées sur les poudres de taille micrométrique et les recherches antérieures à cette étude n'avaient pas déterminé si la probabilité et la gravité d'une inflammation ou d'une explosion de nanopoudres étaient différentes ou non de celles des poudres de taille micrométrique. Mais avant tout, il importait de dégager clairement les limitations des appareillages et procédures lors de l'évaluation des caractéristiques des nanopoudres. Cette étude a donc montré que la diminution de la taille des particules induisait une modification du mécanisme de propagation d'une explosion. Ainsi, pour des nanoparticules métalliques faiblement agglomérées, les risques de détonation sont possibles du fait de l'émergence de phénomènes radiatifs régissant la propagation du front de flamme. Lorsque la taille des particules diminue, la propagation du front de flamme n'est donc plus sous l'influence principale de la conduction, ce qui d'après la théorie de Cassel, permet de passer en régime de détonation. Ces analyses et résultats sont en contradiction apparente avec ceux qui sont réalisés dans les appareils standards tels que la sphère de 20 litres. L'agglomération joue certainement un rôle quant à la diminution de la sévérité d'explosion mais les modèles (notamment celui de Huang), en bon accord avec les résultats expérimentaux, semblent plutôt montrer que l'évolution observée expérimentalement est principalement due aux effets de parois. Enfin, la radiation entraîne un épaississement du front de flamme, ce qui remet en question la validité de la loi cubique : potentiellement, la sévérité d'explosion de nanoparticules mesurée en sphère de 20 L, ne serait alors pas directement extrapolable à d'autres volumes