Étude microstructurale des opales : application à la déstabilisation par blanchissement

• Auteur / Autrice : Bertha Oliva Aguilar Reyes
• Direction : Emmanuel Fritsch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Centrale Nantes (1991-....) - École nationale supérieure des mines (Nantes ; 1990-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie Raman

Matériaux

Nanostructures

Opales

Résumé

Nous avons démontré que l'unité structurelle de toutes les opales CT est un nano grain de 20 à 40 nm de diamètre. Ces grains peuvent être accumulés sans ordre (opale de feu) ou ordonnés à 1, 2 ou 3 dimensions, pouvant former de l'opale noble par agencement régulier de lépisphères. Nous avons découvert la première opale CT bi disperse où des sphérules de deux diamètres forment un réseau analogue à celui des phases de Laves. La décomposition et attribution des bandes des spectres Raman expérimentaux ont montré pour la première fois que les opales A et CT sont en fait un mélange de domaines de silice amorphe et de cristobalite- en proportion variable. Enfin, nous avons obtenu les premiers résultants expérimentaux permettant de caractériser la déstabilisation par blanchissement. Elle est due à une perte d'eau accompagnée de l'apparition d'eau ''cristobalitique'', vue en Raman et RMN. Le blanchissement est dû à la diffusion de la lumière par deux phases légèrement différentes

We have demonstrated that the building block of all CT opals is a nanograin, 20 to 40 nm in diameter. These grains can be accumulated at random (fire opal) or may organize with 1, 2 or 3 degrees of order, leading eventually to play-of-colour opal with a regular stacking of lepispheres. We discovered the first bidisperse CT opal, where spheres of two different diameters forma a network analogous to that of Laves phases. The decomposition and attribution of bands in the experimental Raman spectra have demonstrated for the first time that opals A and CT are a mixture in various proportions of amorphous silica and -cristobalite. Finally, we obtained the first experimental results characterizing opal whitening. This destabilization is due in part to a loss of water, together with the formation of '' cristobalitic '' water, seen in Raman and NMR. Whitening itself is due to light scattering on two slightly different phases