Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation
CEMHTI - UPR3079 CNRS

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(Vitro)-Céramiques Transparentes et Structure
Transparent (Glass)-Ceramics and Structure

Responsable : Mathieu Allix / List of Publications...

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2016 L.Hennet, J.W.E.Drewitt, D.R.Neuville, V.Cristiglio, J.Kozaily, S.Brassamin, D.Zanghi, H.E.Fischer
'Neutron diffraction of calcium aluminosilicate glasses and melts.'
J. Non-Cryst. Solids 451 89-93 (2016) doi:10.1016/j.jnoncrysol.2016.05.018


Elaboration et caractérisation de nouvelles (vitro)céramiques transparentes

Céramiques transparentes

Nous avons développé un procédé innovant pour la synthèse de céramiques transparentes : la cristallisation totale et congruente du verre. Le passage par l'état vitreux permet, si les densités des phases vitreuse et cristalline sont similaires, d'éviter la présence de porosité, verrou de l'approche classique par frittage (haute température / haute pression).

En jouant sur l'orientation de la cristallisation et/ou l'introduction de désordre chimique, il est possible d'élaborer des céramiques transparentes avec des cristaux de taille micrométrique dans le cas de matériaux non isotropes (structures non cubiques biréfringentes).

Cette méthode innovante reposant sur un procédé d’élaboration relativement simple, peu coûteux et permettant une mise en forme flexible ouvre la voie à de nouvelles céramiques transparentes avec de multiples applications potentielles dans le domaine des matériaux pour l’optique.


Exemples de céramiques transparentes élaborées par cristallisation complète et congruente du verre.

Vitrocéramiques transparentes

Grâce à la compréhension puis la maîtrise des mécanismes de cristallisation, nous avons développé des vitrocéramiques transparentes à propriétés optiques spécifiques (en particulier de luminescence persistante). En mettant au point des compositions verrières originales montrant des phénomènes de séparation de phases nanométriques, il est alors possible de cristalliser de manière contrôlée des nanocristaux par un traitement thermique adapté.


Exemples de vitrocéramiques transparentes nanostructurées obtenues à partir de verres demixés.

Synthèse et détermination structurale de nouvelles phases cristallines

 La cristallisation congruente à partir du verre est un moyen d’élaboration original qui donne accès à de nouvelles phases cristallines (ou de nouveaux polymorphes) et à de nouvelles propriétés , jusqu’alors inaccessibles par synthèse classique à l'état solide. Pour une description fine, complète et multi-échelle de la structure de ces nouveaux matériaux, nous utilisons une approche couplée associant les informations apportées par la microscopie électronique en transmission, l’affinement structural réalisé à partir de données de diffraction sur poudre, la RMN à l’état solide précisant l’ordre local (équipe RMN) ainsi que le calcul DFT.

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ACL

doi  
B.Diallo, M.Allix, E.Véron, V.Sarou-Kanian, I.Giboire, V.Montouillout, N.Pellerin
"Deconvolution method of 29Si MAS NMR spectra applied to homogeneous and phase separated lanthanum aluminosilicate glasses"
Journal of Non Crystalline Solids 503–504 352-365 2019
ACL

doi HAL 
O.A.Maslova, X.Iltis, L.Desgranges, M.R.Ammar, C.Genevois, E.de Bilbao, A.Canizarès, S.A.Barannikova, I.N.Leontyev, P.Simon
"Characterization of an UO2 Ceramic via Raman Imaging and Electron Back-Scattering Diffraction"
Materials Characterization 147 280-285 2019

ACL

doi HAL 
W.Wisniewski, A.J.Fernández-Carrión, P.Schöppe, C.Rüssel, M.Allix
"Oriented Nucleation and Crystal Growth in SrO-Al2O3-SiO2 Tectosilicate Glasses"
CrystEngComm 20 3455-3466 2018

ACL

doi HAL 
X.Ma, X.Li, J.Li, C.Genevois, B.Ma, A.Etienne, C.Wan, E.Veron, Z.Peng, M.Allix
"Pressureless glass crystallization of transparent yttrium aluminum garnet-based nanoceramics"
Nature Communications 9 1175 2018

ACL

doi HAL 
M.Boyer, X.Yang, A.J.Fernandez Carrion, Q.Wang, E.Veron, C.Genevois, L.Hennet, G.Matzen, E.Suard, D.Thiaudière, C.Castro, D.Pelloquin, X.Kuang, M.Allix
"First transparent oxide ion conducting ceramics synthesized by full crystallization from glass"
Journal of Materials Chemistry A 6 5276-5289 2018

ACL

doi HAL 
Igor N.Leontyev, Alexandra B.Kuriganova, Mathieu Allix, Aydar Rakhmatullin, Pavel E.Timoshenko, Olga A.Maslova, Alexey S.Mikheykin, Nina V.Smirnova
"On the Evaluation of the Average Crystalline Size and Surface Area of Platinum Catalyst Nanoparticles using XRD data"
Physica Status Solidi B 1800240 2018

ACL

doi HAL 
A.A.Kulbakov, M.Allix, A.Rakhmatullin, A.S.Mikheykin, Yu.Popov, N.V.Smirnova, O.A.Maslova, I.N.Leontyev
"In-situ investigation of non-isothermal decomposition of Pt acetylacetonate as One-Step size-controlled synthesis of Pt Nanoparticles"
Physica Status Solidi A 1800488 2018

ACL

doi HAL 
X.Yang, A.J.Fernández-Carrión, J.Wang, F.Porcher, F.Fayon, M.Allix, X.Kuang
"Cooperative Mechanisms of Oxygen-Vacancy Stabilization and Migration in the Isolated Tetrahedral Network Scheelite Structure"
Nature Communications 9 4484 2018

ACL

 
A.Isabel Becerro*, M.Allix*, M.Laguna, D.González-Mancebo, C.Genevois, A.Caballero, G.Lozano, N.O.Núñez, M.Ocaña
"Revealing substitution mechanism in Eu3+:CaMoO4 and Eu3+,Na+:CaMoO4 phosphors."
Journal of Materials Chemistry C 6 12830 2018

ACL

doi HAL 
Pierre Florian, Alexey Novikov, James Drewitt, Louis Hennet, Vincent Sarou-Kanian, Dominique Massiot, Henry Fischer, Daniel R.Neuville
"Structure and Dynamics of High-Temperature Strontium Aluminosilicate Melts"
Physical Chemistry Chemical Physics 20 27865-27877 2018

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