Obtention de céramiques polycristallines transparentes à propriétés optiques par cristallisation complète et orientée du verre
Les matériaux possédant des propriétés de luminescence persistante peuvent être décrits comme étant des batteries optiques capables de se charger lorsqu ils sont soumis à une source excitatrice et de se décharger en émettant un rayonnement lumineux. Un des enjeux majeurs pour ce type de matériaux co...
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| Altres autors: | , , , , |
| Format: | Thèse numérique |
| Idioma: | Français |
| Publicat: |
2019.
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| Matèries: | |
| Accés en línia: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2019ORLE3033_va.pdf http://www.theses.fr/2019ORLE3033/abes https://theses.hal.science/tel-03128710 |
| Nota: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation (Orléans ; 2008-...) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Bruno Viana (Président du jury) ; Fabrice Gaslain (Membre(s) du jury) ; Gaëlle Delaizir, Denis Pelloquin (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Synthesis of transparent polycrystalline ceramics with optical properties by complete and oriented crystallization of glass |
| Sumari: | Les matériaux possédant des propriétés de luminescence persistante peuvent être décrits comme étant des batteries optiques capables de se charger lorsqu ils sont soumis à une source excitatrice et de se décharger en émettant un rayonnement lumineux. Un des enjeux majeurs pour ce type de matériaux consiste en la synthèse d échantillons entièrement cristallisés et transparents, permettant une émission en volume. Ces dernières années, le laboratoire CEMHTI a développé un procédé original de synthèse de céramiques polycristallines transparentes : la cristallisation complète du verre. Ce procédé a été employé au cours de ce travail en vue d obtenir des matériaux innovants présentant des propriétés de luminescence persistante. Pour ce faire, trois systèmes pseudo-binaires ont été étudiés : SrAl2O4-SrAl2Si2O8, BaAl2O4-BaAl2Si2O8 et CaAl2O4-CaAl2Si2O8. Parmi les principaux résultats obtenus, il a été montré que les solutions-solides Sr1-x/2Al2-xSixO4 et Ba1-x/2Al2-xSixO4 permettaient une modulation des propriétés de luminescence persistante par rapport à leurs composés de référence, respectivement SrAl2O4 et BaAl2O4. Par ailleurs, de nouvelles céramiques transparentes biphasiques, composées des deux nouvelles solutions-solides Ba1-x/2Al2-xSixO4 et Ba1+x/2Al2+xSi2-xO8, ont été synthétisées. Enfin, l étude ciblée d une composition proche de CaAl2Si2O8 a permis de mettre en évidence la stabilisation d une nouvelle phase cristalline, localisée dans le volume de l échantillon, grâce à un processus original lié au rôle d agent nucléant joué par l europium. Ce dernier résultat renforce l intérêt du pseudo-binaire CaAl2O4-CaAl2Si2O8 dans le but futur d obtenir des céramiques transparentes de grande taille par cristallisation complète du verre. Materials showing long-lasting luminescence properties can be seen as optical batteries . Indeed, they can be charged by an optical excitation source and discharged with the emission of visible light. One of the major challenges long-lasting phosphors are facing is the synthesis of fully crystallized and transparent materials, which would enable an optical emission in the entire volume of the sample. Recently, the CEMHTI laboratory has developed an innovative synthesis process to obtain transparent ceramics: the full crystallization from a parent glass. This approach was used all along this work in order to synthetize new crystalline materials showing long-lasting luminescence properties. Three pseudo-binary systems have been studied: SrAl2O4-SrAl2Si2O8, BaAl2O4-BaAl2Si2O8 and CaAl2O4-CaAl2Si2O8. Among the principal results, it has been shown that Sr1-x/2Al2-xSixO4 and Ba1-x/2Al2-xSixO4 solid-solutions enable the modulation of long-lasting luminescence properties compared to those of their parent materials, respectively SrAl2O4 and BaAl2O4. Moreover, two transparent and biphasic ceramics, composed of the two new Ba1-x/2Al2-xSixO4 and Ba1+x/2Al2+xSi2-xO8 solid-solutions, were synthetized. Finally, the study of a particular composition close to CaAl2Si2O8 showed the possibility to stabilize a new crystalline phase located in the volume of the sample using an original crystallization process caused by the nucleating agent role played by europium. This last result reinforces the interest of the CaAl2O4-CaAl2Si2O8 pseudo-binary system in order to further synthetize large transparent ceramics via glass crystallization. |
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| Descripció de l’ítem: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation (Orléans ; 2008-...) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Bruno Viana (Président du jury) ; Fabrice Gaslain (Membre(s) du jury) ; Gaëlle Delaizir, Denis Pelloquin (Rapporteur(s)) |
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