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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2019 J.P.Laval, J.R.Duclère, V.Couderc, M.Allix, C.Genevois, V.Sarou-Kanian, F.Fayon, P.E.Coulon, S.Chenu, M.Colas, J.Cornette, P.Thomas, G.Delaizir*
'Highly transparent fluorotellurite glass-ceramics: structural investigations and luminescence properties'
Inorg. Chem. 58 16387 (2019) doi:10.1021/acs.inorgchem.9b01955


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 HAL 
J.Fan, V.Sarou-Kanian, X.Yang, M.Diaz-Lopez, F.Fayon, X.Kuang, M.J.Pitcher* and M.Allix*
"La2Ga3O7.5: a metastable ternary melilite with a super-excess of interstitial oxide ions synthesized by direct crystallization of the melt"
Chemistry of Materials in press

ACL

doi  
Marie Collin, Babacar Diallo, Hélène Lecoq, Sandra Ory, Elodie Chauvet, Nadia Pellerin
"Chemical durability of lead crystal glass: Comparison of short-term aqueous and atmospheric alteration at 90°C"
International Journal of Applied Glass Sciencs ASAP 2020
ACL

doi  
L.Zhou, J.Xu, M.Allix, X.Kuang
"Development of Melilite-Type Oxide Ion Conductors"
The Chemical Record 20 1-13 2020

ACL

doi HAL 
D.Di Genova, R.A.Brooker, H.Mader, J.W.E.Drewitt, A.Longo, D.R.Neuville, S.Fanara, O.Shebanova, S.Anzellini, F.Arzilli, E.C.Bamber, L.Hennet, J.Deubener, G.La Spina
"In situ observation of nanolite growth in volcanic melt: a driving force for explosive eruptions."
Science Advances 6 eabb0413 2020
ACL

doi  
W.Wisniewski, P.Švančárek, M.Allix
"Attempting to Verify the Existence of ZnY2O4 Using Electron Backscatter Diffraction"
ACS Omega 5 17576-17581 2020

ACL

doi HAL 
H.Liu, W.Chen, R.Pan, Z.Shan, A.Qiao, J.W.E.Drewitt , L.Hennet, S.Jahn, D.P.Langstaff, G.A.Chass , H.Tao, Y.Yue, G.N.Greaves
"From Molten Calcium Aluminates through Phase Transitions to Cement Phases"
Advanced Science 7 1902209 2020
ACL

doi HAL 
M.Dolhen, M.Allix, V.Sarou-Kanian, F.Fayon, C.Genevois, S.Chenu, P.E.Coulon, M.Colas, J.Cornette, J.R.Duclère, F.Brisset, O.Masson, P.Thomas, G.Delaizir
"A comprehensive study of the glass / translucent anti-glass / transparent ceramic structural ordering in the Bi2O3-Nb2O5-TeO2 system"
Acta Materialia 189 73-84 2020

ACL

doi  
F.Ren, H.Liu, H.Zhang, Z.Jiang, B.Xia, C.Genevois, T.He, M.Allix, Q.Sun, Z.Li, M.Gao
"Engineering NIR-IIb fluorescence of Er-based lanthanide nanoparticles for through-skull targeted imaging and imaging-guided surgery of orthotopic glioma"
Nano Today 34 100905 2020

ACL

doi  
M.Dolhen, J.Carreaud, G.Delaizir, J.R.Duclère, M.Vandenhende, N.Tessier-Doyen, O.Tantot, D.Passerieux, P.E.Coulon, P.Thomas, M.Allix, S.Chenu
"New KNbTeO6 transparent tellurate ceramics"
Journal of the European Ceramic Society 40 4164-4170 2020
ACL

doi HAL 
Yann Morizet, Michael Paris, David Sifré, Ida Di Carlo, Sandra Ory, Fabrice Gaillard
"Reply on the comment by X. Xue on «Towards the reconciliation of viscosity change and CO2-induced polymerization in silicate melt» by Yann Morizet, Michael Paris, David Sifré, Ida Di Carlo, Sandra Ory, and Fabrice Gaillard [chemical Geology 458, 38-47]"
Chemical Geology 119676 2020
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