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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in press M.Vigier, P.Deniard, E.Gautron, N.Gautier, C.Genevois, S.Ory, M.Allix, I.Ben Kacem, S.Jobic
'Microstructural insights on lithium aluminum silicate (LAS) glass ceramics'
Ceram. Int. (in press) doi:10.1016/j.ceramint.2024.05.135




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  
A.Zandonà, B.Paiva Da Fonseca, G.Helsch, V.Olszok, M.J.Pitcher, H.Bazzaoui, A.P.Weber, M.Allix, J.Deubener
"Structural features and thermal expansion of zinc aluminosilicate quartz solid solutions"
Journal of the European Ceramic Society in press
ACL

doi  
M.Vigier, P.Deniard, E.Gautron, N.Gautier, C.Genevois, S.Ory, M.Allix, I.Ben Kacem, S.Jobic
"Microstructural insights on lithium aluminum silicate (LAS) glass ceramics"
Ceramics International in press
ACL

doi HAL 
M.Cholin, C.Genevois, P.Carles, M.Allix, J.Cornette, M.Colas, F.Fayon, V.Sarou-Kanian, G.Delaizir, P.Thomas, S.Chenu, V.Couderc, J.-R.Duclère
"Crystallization Mechanisms in New Bismuth Borotellurite Glass-Ceramics"
Crystal Growth and Design in press

ACL

doi HAL 
Konstantina Christina Topka, Babacar Diallo, Maxime Puyo, Erwan Chesneau, Farah Inoubli, Simon Ponton, Cécile Genevois, Diane Samélor, Raphael Laloo, Daniel Sadowski, Cédric Charvillat, Cedric, Takashi Teramoto, François, Senocq, Thierry Sauvage, Hugues Vergnes, Marie Joelle Menu, Christian Dussarrat, Brigitte Caussat, Viviane Turq, Constantin Vahlas, Nadia Pellerin
"Silicon oxynitride coatings are very promising for inert and durable pharmaceutical glass vials"
ACS Applied Engineering Materials in press

ACL

doi  
P.Vařák, J.Baborák, E.Véron, A.Michalcová, J.Volf, M.Allix, P.Nekvindová
"Crystallization and luminescence properties of Er/Yb-doped glass-ceramics based on A2O-ZnO-SiO2 system (A = Li, Na, K, Cs)"
Journal of Non Crystalline Solids 626 122783 2024
ACL

doi  
A.Zandonà, V.Castaing, A.I.Shames, G.Helsch, A.Pirri, G.Toci, J.Deubener, M.Allix, A.Goldstein
"Effect of the interaction between basicity and reductive character of melting atmosphere – both extreme – on the oxidation and coordination states assumed by transition metals when doped to silicate glasses"
Journal of Non Crystalline Solids 637 123038 2024
ACL

doi  
J.Fu, S.Feng, C.Genevois, E.Véron, Y.Yang, H.Wang, Z.Ma, L.Bai, W.Xu, R.Fan, C.Wang, M.Allix, J.Li
"Green-emissive Ce3+:Lu3Al5O12–Al2O3 nanoceramics elaborated via glass crystallization for high-power laser lighting applications"
Journal of Materials Chemistry C - --- 2024

ACL

doi  
J.Fu, Y.Zhang, Z.Ma, L.Bai, R.Fan, W.Xu, M.Allix, C.Genevois, E.Veron, Y.Yang, H.Wang, J.Li
"Crystallization kinetics of Al2O3-28mol%Lu2O3 glass and full crystallized transparent Lu3Al5O12-based nanoceramics"
Ceramics International 50 8073-8080 2024
ACL

doi HAL 
H.Benchorfi, S.Chenu, J.-R.Duclère, C.Genevois, M.Allix, E.Véron, J.Cornette, Maggy Colas, V.A.G.Rivera, V.Fuertes, F.Brisset, P.Carles, S.Aouji, P.Thomas, Y.Messaddeq, G.Delaizir
"Crystallization in the TeO2 - Ta2O5 - Bi2O3 system: From glass to anti-glass to transparent ceramic"
Journal of the European Ceramic Society 44 1131-1142 2024
ACL

doi HAL 
C.Mével, J.Carreaud, C.Caillaud, F.Bour, G.Delaizir, V.Castaing, B.Viana, P.Carles, F.Brisset, .Genevois, M.Allix, S.Chenu
"Sintering of lixiviated nano glass-ceramics: An original route to elaborate transparent ceramics"
Journal of the European Ceramic Society 44 393 2024
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