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

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CERAM
    (Vitro-)céramiques innovantes : cristallisation, structure et corrosion
    Innovating (glass-)ceramics : cristallisation, structure and corrosion

Coordination : Mathieu Allix

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2022 Dingyue Hu, Karl Dawson, Marco Zanella, Troy D.Manning, Luke M.Daniels, Nigel D.Browning, B.Layla Mehdi, Yaobin Xu, Houari Amari, J.Felix Shin, Michael J.Pitcher, Ruiyong Chen, Hongjun Niu, Bowen Liu, Matthew Bilton, Junyoung Kim, John B.Claridge, Matthew J.Rosseinsky
'Enhanced Long-Term Cathode Stability by Tuning Interfacial Nanocomposite for Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells'
Adv. Mater. Interfaces 2102131 (2022) doi:10.1002/admi.202102131




DOMAINE DE RECHERCHE : Céramiques à base d'oxydes



  • Matériaux réfractaires (synthèse, corrosion)
  • (Vitro)céramiques transparentes
  • Synthèse hors équilibre de nouvelles phases cristallines
  • Comportement haute température des liquides


EXPERTISE

  • Synthèse de céramiques innovantes à haute temperature

    • Céramiques transparentes par cristallisation du verre, du liquide surfondu ou de l’amorphe
    • Synthèse hors équilibre de nouvelles phases cristallines
    • Formulations originales de réfractaires
    • Elaboration haute température par lévitation aérodynamique/chauffage laser (3000°C)

  • Caractérisations (micro)structurales multi-échelles des matériaux

    • Détermination structurale (MET/DRX)
    • Relations microstructure – propriétés macroscopiques
    • Processus de cristallisation (suivi in situ en température)
    • Mécanismes de corrosion (réfractaires)
    • Transport réactif (expérimentation & modélisation)
    • Propriétés thermophysiques à haute temperature (densité, viscosité, tension de surface)

MOYENS EXPERIMENTAUX


  • Synthèse : fours (1750°C), lévitation aérodynamique/ chauffage laser (3000°C)…
  • Analyse thermique: DSC (1600°C, capteur à chute), ATG/ATD (2000°C, couplage spectrométrie de masse 1450°C), dilatomètre (1600°C)
  • Caractérisations microstructurales: DRX HT (fours 1200°C, 1600°C et 2000°C), MEB (environnemental, HT), microscopie optique (HT, platine inversée), micro-dureté, porosimètrie mercure, perméabilité des matériaux

ACCES INSTRUMENTS & PLATEFORMES

  • Equipements CEMHTI
    • Spectroscopies HT (IR, Raman, RMN)
    • Plateforme Haute Température (instrumentation HT) (Lien)
  • Equipements externes
    • Plateforme MACLE (MEB, MET, microsonde)
    • Laboratoire commun CANOPEE (St Gobain, LEMTA, CEMHTI)
    • ARD MATEX (MATériaux en conditions EXtrêmes)

APPLICATIONS

  • Caractéristiques optiques : application aux luminophores, fibres optiques céramiques, joaillerie, bioimagerie…
  • Conductivité ionique : applications aux électrolytes solides
  • Développement de nouvelles filières : valorisation des déchets, nouvelles énergies (gazéification), design de structures réfractaires de fours

COLLABORATIONS INDUSTRIELLES

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ACL

doi HAL 
W.Cao, A.I.Becerro, V.Castaing, X.Fang, P.Florian, F.Fayon, D.Zanghi, E.Veron, A.Zandoná, C.Genevois, M.J.Pitcher*, M.Allix*
"Highly Nonstoichiometric YAG Ceramics with Modified Luminescence Properties"
Advanced Functional Materials in press
ACL

doi  
J.Fu, S.Feng, Y.Guo, Y.Zhang, C.Genevois, E.Veron, M.Allix*, J.Li*
"Ce3+:Lu3Al5O12–Al2O3 optical nanoceramic scintillators elaborated via a low-temperature glass crystallization route"
Journal of Advanced Ceramics in press

ACL

doi  
Wolfgang Wisniewski, Cécile Genevois, Emmanuel Veron, Mathieu Allix
"Experimental evidence concerning the significant information depth of X-ray diffraction (XRD) in the Bragg-Brentano configuration"
Powder Diffraction Frist View 1-6 2023
ACL

doi  
Alessio Zandonà, Victor Castaing, Alexander I.Shames, Gundula Helsch, Joachim Deubener, Ana Isabel Becerro, Mathieu Allix, Adrian Goldstein
"Oxidation and coordination states assumed by transition metal dopants in an invert ultrabasic silicate glass"
Journal of Non Crystalline Solids 603 122094 2023

ACL

doi  
Elizaveta Cheremisina, Zheng Zhang, Emmanuel de Bilbao, Johannes Schenk
"Density, viscosity and surface tension of high-silicate CaO–SiO2 and CaO–SiO2–Fe2O3 slags derived by aerodynamic levitation. The behavior of Fe3+ in high-silicate melts"
Ceramics International 49 4460-4472 2023
ACL

doi  
H.Bazzaoui, C.Genevois, E.Véron, M.J.Pitcher, M.Allix, A.Zandonà
"Towards new zero-thermal-expansion materials: Li-free quartz solid solutions stuffed with transition metal cations"
Journal of the European Ceramic Society 43 1639-1648 2023
ACL

doi HAL 
I.González de Arrieta, C.Blanchard, P.Laboureur, C.Chauveau, C.Genevois, O.Rozenbaum, F.Halter
"Radiative properties of micron-sized Al/air premixed flames described by an effective medium core-shell formulation"
International Journal of Heat and Mass Transfer 203 123815 2023
ACLN

doi HAL 
De Backer, A.; Souidi, A.; Hodille, E.A.; Autissier, E.; Genevois, C.; Haddad, F.; Della Noce, A.; Domain, C.; Becquart, C.S.; Barthe, M.F.
"Multi-Objective Optimization of the Nanocavities Diffusion in Irradiated Metals"
Physical sciences forum 5 41 2022
ACL

doi HAL 
I.Milisavljevic, M.J.Pitcher, J.Li, S.Chenu, M.Allix, Y.Wu
"Crystallization of glass materials into transparent optical ceramics"
International Materials Reviews ASAP 2022
ACL

doi  
Alex Scarani, Alessio Zandonà, Fabrizio Di Fiore, Pedro Valdivia, Rizaldi Putra, Nobuyoshi Miyajima, Hansjörg Bornhöft, Alessandro Vona, Joachim Deubener, Claudia Romano, Danilo Di Genova
"A chemical threshold controls nanocrystallization and degassing behaviour in basalt magmas"
Communications Earth & Environment 3 284 2022
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