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...

One recent publication...

2020 J.Li, F.Pan, S.Geng, C.Lin, L.Palatinus, M.Allix, X.Kuang, J.Lin, J.Sun
'Modulated structure determination and ion transport mechanism of oxide-ion conductor CeNbO4+δ'
Nat. Commun. 11 4751 (2020) doi:10.1038/s41467-020-18481-x


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  
I.Pozdnyakova, O.Roik, J.W.E.Drewitt, A.Bytchkov, F.Kargl, S.Jahn, S.Brassamin, L.Hennet
"Structure of Si-Ge melts studied by high-energy x-ray diffraction in combination with reverse Monte Carlo simulations"
Journal of Physics : Condensed Matter in press
ACL

doi  
A.Rakhmatullin, M.S.Molokeev, G.King, I.B.Polovov, K.V.Maksimtsev, E.Chesneau, E.Suard, R.Bakirov, F.Šimko, C.Bessada, M.Allix
"Polymorphs of Rb3ScF6: X-ray and neutron diffraction, solid-state NMR, and DFT calculations study"
Inorganic Chemistry 60 10000 2021

ACL

doi  
Weiwei Cao, Xiaoyan Yang, Cécile Genevois, Mathieu Allix, Xiaojun Kuang
"Extended B-Site Vacancy Content Range and Cation Ordering in Twinned Hexagonal Perovskites Ba8Cr4–xTa4+0.6xO24"
Inorg. Chem. 60 3282-3290 2021

ACL

doi HAL 
Alberto J.Fernández-Carrión, Aydar Rakhmatullin, Li Yang, Michael J.Pitcher, Dominique Massiot, Florence Porcher, Mathieu Allix, Xiaojun Kuang
"Sodium Site Exchange and Migration in a Polar Stuffed-Cristobalite Framework Structure"
Inorganic Chemistry 60 4322–4331 2021

ACL

doi  
C.Avril, V.Malavergne, E.D.Van Hullebusch, F.Brunet, S.Borensztajn, J.Labanowski, L.Hennet, F.Guyot
"Alteration of synthetic enstatite chondrite meteorites by iron and sulfur oxidizing bacteria"
Meteoritics & Planetary Science X X 2021
ACL

doi HAL 
M.Jacquemin, P.Simon, A.Canizares, L.Hennet, C.Bessada, D.Skrelic, E.Gouillart, and E.Burov
"High sensitivity Raman imaging of the surface of casted glass plates"
Journal of Raman Spectroscopy xx 1-7 2021

ACL

doi  
Daria Chernysheva, Ludmila Pudova, Yuri Popov, Nina Smirnova, Olga Maslova, Mathieu Allix, Aydar Rakhmatullin, Nikolay Leontyev, Andrey Nikolaev, Igor Leontyev
"Non-Isothermal Decomposition as Efficient and Simple Synthesis Method of NiO/C Nanoparticles for Asymmetric Supercapacitors"
Nanomaterials 11 187 2021
ACL

doi HAL 
G.Lelong, L.Cormier, L.Hennet, F.Michel, J.P.Rueff, J.Ablett, G.Monaco
"Lithium borates from the glass to the melt: a temperature-induced structural transformation viewed from the boron and oxygen atoms"
Inorganic Chemistry 60 798–806 2021
ACL

doi HAL 
Y.Zhang, X.Ma, X.Li, L.Yang, B.Ge, M.Allix, J.Li
"Crystallization kinetics of Al2O3-26mol%Y2O3 glass and full crystallized transparent Y3Al5O12-based nanoceramic"
Journal of the European Ceramic Society 41 1557-1563 2021
ACLN

doi HAL 
R.Mével, K.P.Chatelain, Y.He, S.Lapointe, D.A.Lacoste, M.Allix, N.Chaumeix, C.-E.Paillard
"Combustion of silane-nitrous oxide-argon mixtures: Analysis of laminar flame propagation and condensed products"
Proceedings of the Combustion Institute 2020
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