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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2024 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'
J. Non-Cryst. Solids 637 123038 (2024) doi:10.1016/j.jnoncrysol.2024.123038




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

Publications des membres | member's publications
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ACL

doi HAL 
H.Bazzaoui, M.Gao, O.Hernandez, S.Chenu, L.He, C.Genevois, E.Veron, L.Del Campo, M.Allix, G.Darling, M.S.Dyer, M.J.Pitcher
"La Substitution into the Melilite Derivative Ca5Ga6O14: Prediction, Synthesis and Ionic Conductivity"
Inorganic Chemistry 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  
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 12 7188 2024

ACL

doi HAL 
M.Korenko, F.Šimko, M.Allix, A.Rakhmatullin, M.J.Pitcher, G.King
"Determination of the Na3AlF6–Y2O3 Phase Diagram and Its Implications for Low-Temperature YAG/Nd:YAG Synthesis"
Crystal Growth and Design 24 7494 2024

ACL

doi HAL 
X.Fang, V.Castaing, A.I.Becerro, W.Cao, E.Veron, D.Zanghi, M.S.Dyer, C.Genevois, M.Allix, M.J.Pitcher
"Realization of Extreme Nonstoichiometry in Gadolinium Aluminate Garnets by Glass Crystallization Synthesis"
Chemistry of Materials 36 8555 2024

ACL

doi HAL 
F.Bour, J.-R.Duclère, P.Carles, S.Chenu, M.Allix, J.-L.Auguste, G.Humbert, G.Delaizir
"Broadband luminescence of Ni2+-doped Zn(GaAl1−)2O4-based glass–ceramics"
International Journal of Applied Glass Science 15 440 2024
ACL

doi HAL 
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 44 7769 2024
ACL

doi HAL 
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 50 29011 2024
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 24 4582 2024

ACL

doi  
Cong Bang Trang, Lukáš Jakabčin, Thomas Sayet, Eric Blond, Emmanuel de Bilbao, Athanasios Batakis
"A percolation model for numerical simulations of 2D non-gravity impregnation in porous media"
Journal of Computational Physics 518 113296 2024
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