HAL Id: hal-01100598
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Submitted on 12 Jan 2015
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Les céramiques entrent en transparence
Rémy Boulesteix, Alexandre Maitre, Hugues Potier, Jean-Eucher Montagne
To cite this version:
Rémy Boulesteix, Alexandre Maitre, Hugues Potier, Jean-Eucher Montagne. Les céramiques entrent
en transparence. 2014. �hal-01100598�
ĞƉ Ƶŝ Ɛ ƋƵ Ğů ƋƵ ĞƐ ĂŶ ŶĠ ĞƐ ͕ů ĞƐ Đ Ġƌ Ăŵ ŝƋ ƵĞ Ɛ ƉŽ ůLJ Đƌ ŝƐ ƚĂů ůŝŶ ĞƐ ƚƌ ĂŶ ƐƉ Ăƌ ĞŶ ƚĞ Ɛ Ɖƌ ĠƐ ĞŶ ƚĞ Ŷƚ ƵŶ ŝŶ ƚĠ ƌġ ƚ Đƌ Žŝ ƐƐ ĂŶ ƚ ƉŽ Ƶƌ d es ap p lic a ti o n s o p ti q u es e t, p lu s p ar ti cu lièr em e n t, p o u r d es ap p li ca ti o n s las e r. D an s ce d o m ai n e, l e s las e rs co m p ac ts e t d e f o rt e p u is san ce co n sti tu e n t u n e n jeu i n d u str ie l m a je u r p o u r le d é ve lo p p e m e n t d e n o u ve lle s te ch n o lo g ies .
>ĞƐŵŽŶŽĐƌŝƐƚĂƵdžĂĐƚƵĞůůĞŵĞŶƚƵƟůŝƐĠƐƐŽŶƚ ƚƌğƐĐŽƸƚĞƵdžăƉƌŽĚƵŝƌĞĞƚůĞƐƉƌŽĐĠĚĠƐ ĂĐƚƵĞůƐŶĞƉĞƌŵĞƩĞŶƚƉĂƐůĂĨĂďƌŝĐĂƟŽŶĚĞ ƉŝğĐĞƐĚĞŐƌĂŶĚĞƚĂŝůůĞ;ĂƵƉůƵƐƋƵĞůƋƵĞƐ ĐĞŶƟŵğƚƌĞƐͿĐĞƋƵŝůŝŵŝƚĞůĂƉƵŝƐƐĂŶĐĞůĂƐĞƌ ĚŝƐƉŽŶŝďůĞ͘ů͛ŝŶǀĞƌƐĞ͕ůĞƐĐĂƌĂĐƚĠƌŝƐƟƋƵĞƐ ĚĞƐĐĠƌĂŵŝƋƵĞƐƉŽůLJĐƌŝƐƚĂůůŝŶĞƐƉƌŽŵĞƩĞŶƚ de pallier ces inconvénients. ĞƐŵĂƚĠƌŝĂƵdžƉŽƐƐğĚĞŶƚĞŶĞīĞƚůĞƐĂǀĂŶ- ƚĂŐĞƐĚĞƐŵŽŶŽĐƌŝƐƚĂƵdž͗ĚƵƌĞƚĠ͕ƌĠƐŝƐƚĂŶĐĞ aux chocsthermiques, stabilité chimique- ŵĂŝƐƉĞƵǀĞŶƚġƚƌĞĠůĂďŽƌĠƐĂǀĞĐĚĞƐĨŽƌŵĞƐ͕ des tailles et des architectures plus variées. >ĂŇĞdžŝďŝůŝƚĠĚĞƐƉƌŽĐĠĚĠƐĚĞĨĂďƌŝĐĂƟŽŶ ĞŵƉůŽLJĠƐ͕ƌĞƉŽƐĂŶƚĞƐƐĞŶƟĞůůĞŵĞŶƚƐƵƌ ůĂŵŝƐĞĞŶĨŽƌŵĞĞƚůĞĨƌŝƩĂŐĞĚĞƉŽƵĚƌĞƐ͕ ƉĞƌŵĞƚĚĞŶŽƵǀĞůůĞƐĂŵĠůŝŽƌĂƟŽŶƐ͗ĐĞƐ ĐĠƌĂŵŝƋƵĞƐƚƌĂŶƐƉĂƌĞŶƚĞƐƉĞƵǀĞŶƚġƚƌĞ ƌĠĂůŝƐĠĞƐĚĂŶƐƵŶĞĐŽŵƉŽƐŝƟŽŶĐŚŝŵŝƋƵĞ désirée, avec une architecture plus ou moins ĐŽŵƉůĞdžĞ;ƉŝğĐĞƐăŐƌĂĚŝĞŶƚƐĚĞĐŽŵƉŽ- ƐŝƟŽŶĚĂŶƐƵŶĞŽƵƉůƵƐŝĞƵƌƐĚŝƌĞĐƟŽŶƐͿ͕ ƐŽƵƐĨŽƌŵĞĚĞƉŝğĐĞƐĚĞŐƌĂŶĚĞƚĂŝůůĞĞƚă moindre coût.Parmi ces céramiques, les composés de la familledes grenatsdopés pardesterres ƌĂƌĞƐĐŽŵŵĞůĞ'ƌĞŶĂƚĚ͛zƩƌŝƵŵĞƚĚ͛ůƵŵŝ- nium dopé au néodyme s’imposent comme ĚĞƐŵĂƚĠƌŝĂƵdžƉĂƌƟĐƵůŝğƌĞŵĞŶƚĂĚĂƉƚĠƐ ƉŽƵƌůĂƌĠĂůŝƐĂƟŽŶĚĞŵŝůŝĞƵdžĂŵƉůŝĮĐĂƚĞƵƌƐ de lasers solides de puissance. Plus récem- ment, de nouveaux matériaux de la famille des sesquioxydes sont venus compléter ce panel.
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>ĞƉƌŽĐĠĚĠĚ͛ĠůĂďŽƌĂƟŽŶĚĠǀĞůŽƉƉĠĂƵ Laboratoire des Céramiques Transparentes ƉŽƵƌĂƉƉůŝĐĂƟŽŶ>ĂƐĞƌ;>d>ΎͿƐ͛ĂƉƉƵŝĞƐƵƌ ƵŶƚƌĂŝƚĞŵĞŶƚƚŚĞƌŵŝƋƵĞƉĂƌƟĐƵůŝĞƌĂƉƉĞůĠ ĚĞƚLJƉĞͨĨƌŝƚƚĂŐĞͲƌĠĂĐƚŝĨͩ͘/ůĐŽŶƐŝƐƚĞă ŵĠůĂŶŐĞƌĚĂŶƐĚĞƐƉƌŽƉŽƌƟŽŶƐĐŽŶƚƌƀůĠĞƐ ůĞƐƉŽƵĚƌĞƐĚ͛ŽdžLJĚĞƐƐŝŵƉůĞƐ͕ăůĞƐŵĞƚƚƌĞĞŶ forme pour obtenir une pièce qui est ensuite ƉŽƌƚĠĞăŚĂƵƚĞƚĞŵƉĠƌĂƚƵƌĞ;хϭϳϬϬΣͿ͘Ƶ cours du traitement thermique, les poudres ƌĠĂŐŝƐƐĞŶƚĞƚůĂƉŝğĐĞƐĞĚĞŶƐŝĮĞƉĂƌƵŶ ƉŚĠŶŽŵğŶĞĂƉƉĞůĠĨƌŝƩĂŐĞƉŽƵƌĐŽŶĚƵŝƌĞ ĂƵĮŶĂůăƵŶŵĂƚĠƌŝĂƵĚĞŶƐĞ͕ĚĞƉƵƌĞƚĠ ĐŽŶƚƌƀůĠĞ͕ĞƚĂǀĞĐůĂĐŽŵƉŽƐŝƟŽŶĐŚŝŵŝƋƵĞ ĚĠƐŝƌĠĞ͘>ĞĐŚĂůůĞŶŐĞăƌĞůĞǀĞƌ͕ĚĂŶƐůĞĐĂĚƌĞ ĚĞƐĂĐƟǀŝƚĠƐĚƵůĂďŽƌĂƚŽŝƌĞ͕ĞƐƚĚĞŵĂŠƚƌŝƐĞƌ ůĞƐĐĂƌĂĐƚĠƌŝƐƟƋƵĞƐĐŚŝŵŝƋƵĞƐ͕ŵŝĐƌŽƐƚƌƵĐ- ƚƵƌĂůĞƐĞƚŽƉƟƋƵĞƐĚĞƐŵĂƚĠƌŝĂƵdžŽďƚĞŶƵƐ͕ grâce aucontrôle dechacunedes étapes mises en œuvre au cours du procédé d’éla- ďŽƌĂƟŽŶ͘Le principal avantage de ce procédé est sa ŐƌĂŶĚĞŇĞdžŝďŝůŝƚĠƋƵŝƉĞƌŵĞƚĚĞƌĠĂůŝƐĞƌ ĚĞƐƉŝğĐĞƐĚĞĨŽƌŵĞƐĚŝǀĞƌƐĞƐ;ĚŝƐƋƵĞƐ͕ ďĂƌƌĞĂƵdž͕ĞƚĐ͘ͿĞƚĚŽŶƚůĂƌĠƉĂƌƟƟŽŶĞŶ ĚŽƉĂŶƚ;ŝŽŶůƵŵŝŶĞƐĐĞŶƚͿĞƐƚĐŽŶƚƌƀůĠĞ͘ Certaines pièces peuvent ainsiprésenter ƵŶĞƌĠƉĂƌƟƟŽŶŝŶŚŽŵŽŐğŶĞĞŶĚŽƉĂŶƚĚĞ ŵĂŶŝğƌĞăŽďƚĞŶŝƌĚĞƐƉƌŽƉƌŝĠƚĠƐŽƉƟƋƵĞƐ ŽƌŝŐŝŶĂůĞƐ;ŐƵŝĚĞĚ͛ŽŶĚĞ͕ĂŵĠůŝŽƌĂƟŽŶĚƵ rendement laser, etc.). WŽƵƌĐĂƌĂĐƚĠƌŝƐĞƌĐĞƐŵĂƚĠƌŝĂƵdž͕ĚŝīĠƌĞŶƚĞƐ techniques d’analyse sont mises en œuvre. La microscopie électronique, entransmis- ƐŝŽŶŽƵăďĂůĂLJĂŐĞ͕ĞƐƚƵƟůŝƐĠĞƉŽƵƌĚĠƚĞĐ- ƚĞƌůĞƐĚĠĨĂƵƚƐ͕ůĞƐŝĚĞŶƟĮĞƌĞƚĐŽƌƌŝŐĞƌůĞ ƉƌŽĐĠĚĠĚ͛ĠůĂďŽƌĂƟŽŶĞŶĨŽŶĐƟŽŶĚĞůĞƵƌ nature. On observe ainsi clairement l’impact ĚĞůĂƋƵĂůŝƚĠĚĞƐƉŽƵĚƌĞƐŽƵĚĞƐĐŽŶĚŝƟŽŶƐ ĚĞƚƌĂŝƚĞŵĞŶƚƚŚĞƌŵŝƋƵĞƐƵƌůĂƋƵĂŶƟƚĠĚĞ défauts résiduels présents dans le matériau ĮŶĂů͘>ĂƐƉĞĐƚƌŽƐĐŽƉŝĞŽƉƟƋƵĞƉĞƌŵĞƚĚĞ son côté de déterminer les propriétés d’ab- ƐŽƌƉƟŽŶĞƚĚĞůƵŵŝŶĞƐĐĞŶĐĞĚĞƐĐĠƌĂŵŝƋƵĞƐ ĠůĂďŽƌĠĞƐĞŶǀƵĞĚĞůĞƵƌŝŶƚĠŐƌĂƟŽŶĚĂŶƐ des systèmes lasers.
Ƶ ůĂ ďŽ ƌĂ ƚŽ ŝƌ Ğ ă ů͛ŝ ŶĚ ƵƐ ƚƌ ŝĞ
Depuis près d’une dizaine d’années, le SPTCS et CILAS travaillent en synergie au dévelop- ƉĞŵĞŶƚĚĞƉƌŽĐĠĚĠƐĚĞĨĂďƌŝĐĂƟŽŶĚĞĐĠƌĂ- miques transparentes, aux formes et archi- tectures plus ou moins complexes selon les ĂƉƉůŝĐĂƟŽŶƐǀŝƐĠĞƐ͘WůƵƐŝĞƵƌƐƉƌŽŐƌĂŵŵĞƐ ĚĞƌĞĐŚĞƌĐŚĞĐŽŵŵƵŶƐŽŶƚũĂůŽŶŶĠĐĞƩĞ ƉĠƌŝŽĚĞĚĞĐŽůůĂďŽƌĂƟŽŶ͘ŝŶƐŝ͕ĚĞƉƵŝƐϮϬϭϬ͕ CILAS et le SPCTS travaillent conjointement sur des projets de recherche et développe- ŵĞŶƚ͘>ĞƐƌĠƐƵůƚĂƚƐĚĞĐĞƐƚƌĂǀĂƵdžŽŶƚĂďŽƵƟ ăůĂŵĂŝƚƌŝƐĞĚĞƐƉƌŝŶĐŝƉĂůĞƐĠƚĂƉĞƐĚĞůĂ ĨĂďƌŝĐĂƟŽŶĚĞĐĠƌĂŵŝƋƵĞƐƚƌĂŶƐƉĂƌĞŶƚĞƐĚĞ la famille des grenats et des sesquioxydes ĂǀĞĐĚĞƐĂƌĐŚŝƚĞĐƚƵƌĞƐĐŽŵƉůĞdžĞƐ͘ƵĮŶĂů͕ ů͛ŝŶƚĠŐƌĂƟŽŶĚĞĐĞƐŶŽƵǀĞĂƵdžŵĂƚĠƌŝĂƵdž dans des systèmes lasers adaptés, dévelop- ƉĠƐĞŶƉĂƌƟĞƉĂƌĚĞƐůĂďŽƌĂƚŽŝƌĞƐƉĂƌƚĞ- ŶĂŝƌĞƐĐŽŵŵĞy>/D;hDZϳϮϱϮEZ^ͬ Universitéde Limoges), a confortéleur ŝŶƚĠƌġƚĞƚůĞƵƌƐƉŽƚĞŶƟĂůŝƚĠƐƉŽƵƌĐĞƚLJƉĞ Ě͛ĂƉƉůŝĐĂƟŽŶ͘Pour inscrire leur stratégie de recherche en ŵĂƟğƌĞĚĞĐĠƌĂŵŝƋƵĞƐůĂƐĞƌĚĂŶƐůĂĚƵƌĠĞ͕ ĐĞƐĚĞƵdžƉĂƌƚĞŶĂŝƌĞƐŽŶƚƐŽƵŚĂŝƚĠŵĞƩƌĞ ĞŶƉůĂĐĞůĞ>d>ă>ŝŵŽŐĞƐ͕ĂǀĞĐĐŽŵŵĞ ĂŵďŝƟŽŶĚĞƐLJŶƚŚĠƟƐĞƌĚĞƐĐĠƌĂŵŝƋƵĞƐ ƉŽƵƌĚĞƐĂƉƉůŝĐĂƟŽŶƐĐŽŵŵĞŵŝůŝĞƵdžĂŵƉůŝ- ĮĐĂƚĞƵƌƐĚĞůĂƐĞƌƐƉůƵƐƉĞƌĨŽƌŵĂŶƚƐĞƚĚŽŶƚ ůĂƉƵŝƐƐĂŶĐĞĚĞǀƌĂŝƚġƚƌĞƐŝŐŶŝĮĐĂƟǀĞŵĞŶƚ augmentée. ,ƵŐƵĞƐPOTIÉф/>^ ƉŽƟĞΛĐŝůĂƐ͘ĐŽŵ :ĞĂŶͲƵĐŚĞƌDKEd'Eф/>^ ŵŽŶƚĂŐŶĞΛĐŝůĂƐ͘ĐŽŵ www.cilas.com ZĠŵLJKh>^d/yф^Wd^ ƌĞŵLJ͘ďŽƵůĞƐƚĞŝdžΛƵŶŝůŝŵ͘ĨƌͿ ůĞdžĂŶĚƌĞD/dZф^Wd^ ĂůĞdžĂŶĚƌĞ͘ŵĂŝƚƌĞΛƵŶŝůŝŵ͘Ĩƌ www.unilim.fr\spcts ΎĠďƵƚϮϬϭϰ͕ůĞůĂďŽƌĂƚŽŝƌĞ^ĐŝĞŶĐĞĚĞƐWƌŽĐĠĚĠƐĠƌĂŵŝƋƵĞƐĞƚdƌĂŝƚĞŵĞŶƚƐĚĞ ^ƵƌĨĂĐĞ;^Wd^͕hDZϳϯϭϱhŶŝǀĞƌƐŝƚĠĚĞ>ŝŵŽŐĞƐͲEZ^ͲE^/ͿĞƚůĂƐŽĐŝĠƚĠ/>^ ;ŽŵƉĂŐŶŝĞ/ŶĚƵƐƚƌŝĞůůĞĚĞƐ>^ĞƌƐͿŽŶƚĂƐƐŽĐŝĠůĞƵƌƐĐŽŵƉĠƚĞŶĐĞƐƐĐŝĞŶƟĮƋƵĞƐ ĞƚƚĞĐŚŶŝƋƵĞƐĚĂŶƐůĞĐĂĚƌĞĚĞůĂĐƌĠĂƟŽŶĚ͛ƵŶ>ĂďŽƌĂƚŽŝƌĞŽŵŵƵŶĚĞZĞĐŚĞƌĐŚĞ ŝŶƟƚƵůĠͨ>ĂďŽƌĂƚŽŝƌĞĚĞƐĠƌĂŵŝƋƵĞƐdƌĂŶƐƉĂƌĞŶƚĞƐƉŽƵƌĂƉƉůŝĐĂƟŽŶ>ĂƐĞƌͩ ;>d>Ϳ͘ŝůĐŽŶĕŽŝƚĞƚĠƚƵĚŝĞůĞƐƉƌŽƉƌŝĠƚĠƐĚĞĐĠƌĂŵŝƋƵĞƐƚƌĂŶƐƉĂƌĞŶƚĞƐƉŽƵƌĚĞƐ ĂƉƉůŝĐĂƟŽŶƐƉŚŽƚŽŶŝƋƵĞƐ͘ĞůĂďŽƌĂƚŽŝƌĞ͕ŝŶƐƚĂůůĠĚĂŶƐůĞƐůŽĐĂƵdžĚƵ^Wd^ƐƵƌůĞ ƐŝƚĞĚƵĞŶƚƌĞƵƌŽƉĠĞŶĚĞůĂĠƌĂŵŝƋƵĞ͕ĠůĂďŽƌĞĐĞƐŶŽƵǀĞůůĞƐĐĠƌĂŵŝƋƵĞƐƉĂƌ ƵŶƉƌŽĐĠĚĠĚĠǀĞůŽƉƉĠĞƚŽƉƟŵŝƐĠĚĞƉƵŝƐƵŶĞĚŝnjĂŝŶĞĚ͛ĂŶŶĠĞƐ͘
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ĠƌĂŵŝƋƵĞĚĞŐƌĞŶĂƚĚΖLJƩƌŝƵŵĞƚ d'aluminium (YAG)ƉŽƵƌůĂƐĞƌƐĂǀĂŶƚ ;ďůĂŶĐŚĞͿĞƚĂƉƌğƐ;ƚƌĂŶƐƉĂƌĞŶƚĞͿ ƚƌĂŝƚĞŵĞŶƚƚŚĞƌŵŝƋƵĞ ĂŶĐůĂƐĞƌƵƟůŝƐĂŶƚƵŶĞĐĠƌĂŵŝƋƵĞƚƌĂŶƐƉĂƌĞŶƚĞ&ŝďƌĞŽƉƟƋƵĞ Un regard sur les laboratoires en Centre Limousin Poitou-Charentes - Juillet 2014DŝĐƌŽƐĐŽŽƉ͕ůĞŵĂŐĂnjŝŶĞĚĞůĂĚĠůĠŐĂƟŽŶEZ^ĞŶƚƌĞ>ŝŵŽƵƐŝŶWŽŝƚŽƵͲŚĂƌĞŶƚĞƐͲ:ƵŝůůĞƚϮϬϭϰ
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