Activités du GDR 2281 Matériaux Vitreux 2005-2008

Directeur: Georges Callas

Dans la période 2005-2008, le GDR "Matériaux vitreux" a rassemblé environ 150 chercheurs appartenant à des équipes de 31 unités de recherche appartenant ou associées au CNRS. La liste des laboratoires participant au GDR comprend 18 UMR et UPR du Département "Mathématiques, Physique, Planète et Univers", 9 UMR et UPR du Département "Chimie" et 4 UMR et UPR du Département "Sciences et Technologies de l'Information et de l'Ingénierie". 4 Services du CEA sont également associés.

Composition du Conseil scientifique du GDR 2281:
- J.-L. Adam, Directeur de Recherches, Laboratoire Verres et céramiques, Rennes
- H. Arribart, Directeur Scientifique, Saint-Gobain Recherche
- G. Calas, Professeur, Institut de Minéralogie et de Physique des milieux condensés
- A. Degiovanni, Professeur, Laboratoire d'Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée, INPL/Nancy 1
- D. Lalart, Directeur R&D, ARC International
- P. Nouchi, Chef de Service R&D, Alcatel / Draka
- J.P. Pagnac, Directeur de l'Institut du Verre
- G. Pajean, ancien Directeur de la Recherche, BSN Glasspack
- F. Teyssandier, Directeur du Programme Matériaux du CNRS
- R. Vacher, Directeur de Recherches, Laboratoire des Colloïdes, Verres et nanomatériaux, Montpellier 2
- E. Vernaz, Directeur de Recherches, CEA Marcoule

1. Réunions et écoles

- 2005

La première réunion du GDR renouvelé a eu lieu les 20 et 21 Octobre 2005 à Bourg la Reine, dans une salle mise gracieusement à notre disposition par la Mairie et qui était facilement accessible par le RER. Cette réunion a permis a permis d'alterner des présentations faites par des équipes du GDR et des présentations montrant des préoccupations R&D des groupes industriels.

Jeudi 20 octobre 2005, Journée consacrée au thème: "La couleur du verre"
- Accueil par René Vacher, Président de l'USTV
- Georges Calas (IMPMC, Paris) La couleur du verre. Une introduction
- Marie-Hélène Chopinet (Saint-Gobain Recherche) Elaboration des verres colorés
- Gérard Pajean (Owens-Illinois Europe) Verre d'emballage et protection UV
- Eric Brient (Baccarat) Four prototype de fusion de verre de couleur à moteur de convection innovant
- Denis Lalart (Arc International) Transparence et éclat du verre.
- Yves Brocheton (Corning SAS) Les verres photochromes.
- Jacques Lafait (INSP, Paris) Coloration par nano particules métalliques.
- Hervé Arribart, Saint-Gobain Recherche ) Dépôts de couches et couleur.
- Nacir Berour, David Lacroix et Gérard Jeandel (LEMTA, Nancy) Détermination du champ de température dans un four verrier. Influence de la composition.

Vendredi 21 octobre 2005: thèmes ouverts
- Etienne Barthel (UMR CNRS/Saint-Gobain Aubervilliers) Structure et déformation de matériaux silicatés : vers quelles applications?
- Matteo Ciccotti (Laboratoire des Colloides, Verres et Nanomatériaux, Montpellier) Nanomécanique de la fracturation lente des verres.
- Bernard Champagnon (LPCML, Lyon) Cartographie Raman de la déformation plastique d'un verre indenté
- Mike Toplis (Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse) Nucléation et croissance cristalline dans les silicates fondus: Une approche expérimentale
- Frank Fayon (CRMHT, Orléans) Application des méthodes récentes de RMN du solide à l’étude de verres d’oxydes (phosphates et silicates)
- Lionel Montagne (Laboratoire de Cristallochimie et Physicochimie du Solide, Lille1 et ENSCL) Verres "aux" phosphates: structure et applications.
- René Vacher (LCVN, Montpellier et USTV) Perspectives de coopération recherche académique-secteur industriel 1.
- Guillaume Ferlat (IMPMC, Paris) Détermination d'unités supra-moléculaires dans les verres par méthodes ab-initio: le cas des anneaux boroxols.
- Matthieu Micoulaut (Laboratoire de Physique Théorique des Milieux Condensés, Paris 6) Analyse théorique et expérimentale de la rigidité dans les verres
- Stéphanie Rossano (Laboratoire des Géomatériaux, Marne la Vallée) Structure des verres silicates : à matériau particulier, des méthodes d'analyse adaptées.
- Jean-François Willart et Marc Descamps (LDSMM et ERT "Matériaux Thérapeutiques" - Lille1) Vitrification de composés organiques par mécanosynthèse et deshydratation.

Un certain nombre de communications de la première journée a été sollicité pour confectionner un numéro spécial de la Revue Verre sur la "La couleur du verre". Cette revue sert de liaison à l'ensemble de la profession.
- La couleur des verres : le rôle des éléments de transition / Glass coloration: role of transition elements - G. Calas, L. Galoisy, L. Cormier, Y. Lefrère
- L'élaboration des verres de couleur / Manufacturing coloured glasses - M.H. Chopinet
- Verre d'emballage et protection UV / Glass packaging and UV protection - G. Pajean, Y. Agniel, P. Floriot
- Coloration d’objets transparents par les couches minces / Transparents objects coloring by thin films - E. Mattmann
- Les verres photochromes / Photochromic glasses - Y. Brocheton

- 2006

# Ecole "PHYSICO-CHIMIE DES VERRES ET LIQUIDES SILICATÉS", organisée en l'Abbaye de Royaumont (60), 10-12 Avril 2006
Responsables pédagogiques: Georges Calas (Paris-VI), Marie-Hélène Chopinet (SGR), Laurence Galoisy (Paris-VII), Mike Toplis (Toulouse)

Lundi 10 Avril 2006
10 heures. Base structurale des propriétés physico-chimiques (Laurence Galoisy)
10 h - 11 h 30 : les formateurs de réseau dans les verres et les liquides Dominique MASSIOT, CRMHT, Orléans
11 h 30 -13 h: organisation structurale des cations Laurent CORMIER, IMPMC, Paris

Propriétés physico-chimiques des silicates fondus (Georges Calas)
14 h 30 -16 h 30 : viscosité, densité; bases thermodynamiques Pascal RICHET et Daniel NEUVILLE, IPG Paris
17 h -18 h 30: propriétés de transport diffusionnel Albert JAMBON, Paris 6
21 h: Histoire du verre, histoire de Saint-Gobain. Marie-Hélène CHOPINET

Mardi 11 Avril 2006
Matinée: Visite de l'usine de Saint-Gobain Glass à Chantereine

Propriétés physico-chimiques des silicates fondus, suite (Marie-Hélène Chopinet)
14 h - 15 h 30 : dissolution des gaz Michel PICHAVANT, ISTO Orléans
16 h– 17 h 30: équilibres redox Georges CALAS, IMPMC, Paris
17 h 30– 19 h : équilibres de phases, corrosion Gilles QUEREL, Saint Gobain Recherche
20h 30. Discussion du soir: table ronde et posters

Mercredi 12 Avril 2006:
8 h -10 h: nucléation et cristallisation; bases thermodynamiques Mike TOPLIS, DTP/OMP, Toulouse 3
Propriétés physico-chimiques des verres (Mike Toplis)
10 h 30 – 12 h : formulation et fusion Marie-Hélène CHOPINET, Saint Gobain Recherche
13 h 30 -15 h: durabilité/dissolution Philippe BARBOUX, ENSCP Paris
15 h– 16 h 30 : altération, gels Stéphane GIN, CEA VALRHO, Marcoule

 

# La réunion annuelle était conjointe avec l'USTV et en collaboration avec la Société Française de Minéralogie-Cristallographie et l’Institut du Verre. Nous avons pu l'organiser au Grand Amphi, de la Délégation Régionale CNRS à Montpellier, les 8-9 juin 2006. Comme en 2005, cette solution nous a permis de bénéficier de la gratuité du site.

Jeudi 8 juin 2006
- J.M. Delaye (C.E.A. Marcoule) Modélisation atomistique des verres silicatés
- Tanguy Rouxel (Université de Rennes) Propriétés élastiques des verres: nécessité d'une approche multi-échelle
- Alain de Meringo (Saint-Gobain Recherche) Fibres d’isolation et biosolubilité.
- Sébastien Donze (Arc International) Libération de plomb provenant d'articles en cristal dans des conditions d'usage chez le consommateur
- Présentation du pôle verrier de Montpellier

Vendredi 9 juin 2006
- L. Gasca, E. Burova, C. Collet, A. Pastouret (Alcatel) Recherche et Innovation : Nanoparticules et fibre optique : enjeux et difficultés
- Thierry Cardinal (ICMCB, Bordeaux) Propriétés optiques non-linéaires
- Bruno Le Garrec (CESTA, Bordeaux) Le laser Megajoule
- Michel Gaubil (CREE, SEFPRO) Réfractaires électrofondus
- M. Girault, B. Rémy et A. Degiovanni (LEMTA, Vandoeuvre-les-Nancy) Réduction de modèles dans les fours verriers : application au bain de verre

- 2007

# Participation à l'organisation du Congrès international du verre, qui s'est déroulé du 1 au 6 Juillet à Strasbourg. Toutes les équipes du GDR y ont participé, souvent avec l'aide financière du GDR qui a pris en charge les déplacements de plusieurs chercheurs. Sur plus de 700 participants, il y a eu plus d'une centaine de français, dont la moitié environ provenait des équipes du GDR.
Le GDR a été impliqué avec des membres appartenant au Comité international (Dominique Massiot, Pascal Richet) ou au Comité scientifique (René Vacher, Chairman, Georges Calas, Eric Courtens, Tanguy Rouxel, Pierre Steinmetz) ou au Comité d'organisation (Georges Calas, René Vacher).
Plusieurs conférences invitées ont été faites par des membres du GDR: Etienne Barthel (Laboratoire CNRS / Saint-Gobain), Small scale plastic flow in silica glasses: can we model densification?; Georges Calas (IMPMC, Paris), Structure-property relationships in glass: the example of glass coloration (conférence plénière); D.R. Neuville (Institut Physique du Globe Paris): Viscosity of silicate melts: From volcanic activity to industrial processes; Benoît Rufflé (LCVN, Montpellier): Light Scattering Studies of Heterogeneities in Glasses.

# L'école du GDR n'a pas pu se tenir en raison d'un financement insuffisant.

- 2008

Ecole d'automne, organisée sur le thème "LA SURFACE DES VERRES" au VVF/Belambra de Dourdan (91), 9-11 Septembre 2008. Les cours suivants ont été donnés et sont disponibles sur le Web (http://www.impmc.jussieu.fr/impmc/Associations/GDR-verres/Dourdan-2008/dourdan-2008.htm). Une cinquantaine de personnes y ont participé, dont une quinzaine étaient du secteur professionnel, ce qui a permis une très bonne animation de l'école avec de nombreux échanges entre les deux communautés.

 

Mardi 9 Septembre 2008
11 h 30 -12 h 30 : Accueil des participants
- 14 h -15 h 30 : Informations structurales et chimiques: Jacques JUPILLE (Institut des Nanosciences de Paris)
- Installation des posters
- 16 h 45 – 18 h 15: Morphologie des surfaces: Damien VANDEMBROUCQ (Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes, Paris)
- 18 h 15 – 19 h : Présentation des posters

Mercredi 10 Septembre 2008
- 8 h - 9 h 30: Rupture et endommagement des matériaux vitreux: Daniel BONAMY (Service de Physique et Chimie des Surfaces et Interfaces, CEA Saclay)
- 9 h 30 – 11 h: Mécanique de contact: Tanguy ROUXEL (LAboratoire de Recherche en Mécanique Appliquée, Rennes)
- 11 h - 12 h 30: Adhésion: Etienne BARTHEL (Surface du Verre et Interfaces Saint-Gobain CNRS, Aubervilliers)
- 14 h - 14 h 45 : Discussion autour des posters
- 14 h 45 – 16 h 15: Corrosion sous contrainte: Matteo CICCOTTI (Laboratoire des Colloïdes, Verres et Nanomatériaux, Montpellier)
- 16 h 45 – 18 h 15: Irradiation et implantation: Serge BOUFFARD (Centre Interdisciplinaire de Recherche Ions Lasers, Caen)
- 18 h 15- 18 h 45 : Discussion autour des posters

Jeudi 11 Septembre 2008:
- 8 h -9 h 30: Altération et modification des surfaces: Patrick JOLLIVET (CEA-DEN Valrho, Marcoule)
-10 h– 11 h 30: Traitements de surface (thermiques, chimiques): René GY (Saint-Gobain Recherche, Aubervilliers) et Jérémie TEISSEIRE (Surface du Verre et Interfaces Saint-Gobain CNRS, Aubervilliers)
- 11 h 30 – 13 h : Mouillage et adhésion dans les systèmes métal/oxyde: Nicolas Eustathopoulos (Laboratoire de Science et Génie des Matériaux et Procédés, Grenoble)

SESSION POSTERS (exposés pendant toute la réunion)
- Annelise Faivre-Rouhaud (LCVN, Montpellier) "Effet d'implantation ionique dans des verres normaux et anormaux".
- Anne Choulet, (SGR, Aubervilliers) "Etude de surface de verres altérés à l’eau"`
- Marion Lenoir (CEA Marcoule) "incorporation des sulfates dans des verres de borosilicates"
- N. Pellerin, J. Hiet, P. Simon et D. Massiot (CEMHTI, Orléans) "Vieillissement de verres aluminosilicatés de lanthanides par irradiation et lixiviation - Caractérisation RMN et Raman."
- J. Scheibert (CEA Saclay) "Fracture dynamique du plexiglas: corrélation entre la morphologie des surfaces de rupture et la vitesse de propagation."
- Michael Deschamps et Laura Martel (CEMHTI, Orléans) "Etude par RMN des verres d'intérêt nucléaire"
- JPh. Blondeau (PRISME, Chartres-Orléans) "Precipitation of silver nanoparticles in glass by Y.A.G laser irradiation"
- B. Cochain, D.R. Neuville, D. de ligny, L. Cormier, J. Roux, P. Richet (IPGP, Paris) Kinetics and mechanisms of iron redox reactions in silicate melts : A XANES study on a natural basalt from Puy de Lemptegy Volcano:
- E. Strukelj, M. Roskosz, D.R. Neuville, P. Richet (IPGP, Paris) The influence of titanium on physical properties and crystallization in the Ca0-Al2O3-SiO2 system.
- JPh. Blondeau (PRISME, Chartres-Orléans) "Caracterisation de verres silicates sodo silicates après échange ionique à l'argent"
- M. Guignard, L. Comier, N. Menguy, L. Galoisy, G. Calas (IMPMC, Paris) "Atomic rearragements during the nucleation of magnesium alumino-silicate glass"

 

2. Déplacements de chercheurs entre équipes

Il s'agit d'une mission importante du GDR, qui permet de participer à la structuration de la communauté scientifique française travaillant sur les verres dans les domaines académique et industriel. Cela permet de proposer aux chercheurs et aux étudiants en thèse la possibilité de pouvoir accéder à des équipements ou à des compétences disponibles dans d'autres équipes ou encore de participer à des expériences menées en commun par différentes équipes.
Cette formule a malheureusement dû être interrompue en 2007, en raison du départ de Gaëlle Dufour, qui assurait la gestion du GDR à l'IMPMC. D'autres départs dans la cellule de gestion de l'IMPMC n'ont pas permis au laboratoire de trouver une solution pour assurer un fonctionnement de ce volet de l'activité du GDR.

Missions entre laboratoires:

  • LCVN Montpellier et Géomatériaux Marne la Vallée
  • LCVN Montpellier et IN Paris
  • POMA Angers et PCML Lyon
  • POMA Angers et LPCES Orsay
  • ICMCB Bordeaux et Cristallochimie Lille
  • IMPMC Paris et CEA-Valrho
  • IMPMC Paris et CRMHT Orléans
  • IMPMC Paris et CRPG Nancy
  • CRPG Nancy et LCVN Montpellier
  • LVC Rennes et ICMCB Bordeaux
  • LMP-LVC et LARMAUR Rennes
  • LPM et LPTML Lyon
  • LPM et LPCS Montpellier
  • LPM et UMR Saint-Gobain
  • LSPCTS Limoges et ICMCB Bordeaux