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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2021 Maxime Puyo, Konstantina Christina Topka, Babacar Diallo, Raphaël Laloo, Cécile Genevois, Pierre Florian, Thierry Sauvage, Diane Samelor, François Senocq, Hugues Vergnes, Brigitte Caussat, Marie-Joëlle Menu, Nadia Pellerin, Constantin Vahlas, Viviane Turq
'Beyond surface nanoindentation: Combining static and dynamic nanoindentation to assess intrinsic mechanical properties of chemical vapor deposition amorphous silicon oxide (SiOx) and silicon oxycarbide (SiOxCy) thin films'
Thin Solid Films 735 138844 (2021) doi:10.1016/j.tsf.2021.138844




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  
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  
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
ACL

doi HAL 
Jonas Biren, Aneta Slodczyk, Joan Andújar, Leire del Campo, Lionel Cosson, Hao Li, Emmanuel Veron, Cécile Genevois, Sandra Ory, Muhammad Aufaristama
"High temperature spectral emissivity of glass and crystal-bearing basalts"
Journal of Volcanology and Geothermal Research 430 107623 2022
ACL

doi HAL 
A.J.Fernández-Carrión, J.Bourret, J.Sharp, M.Xing, J.R.Duclère, M.Colas, J.Cornette, P.Carles, C.Genevois, F.Brisset, S.Chenu, M.Allix, G.Delaizir
"Elaboration and Luminescence Properties of Laser-Heated Pedestal Growth Sr3Al2O6-Based Fibers"
Crystal Growth and Design 22 6828-6836 2022

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