Les Pistons-Cylindres

Principe

Les pistons-cylindres sont des appareils dits à « pression solide » par opposition aux autoclaves dans lesquels la pression est générée par un gaz.

L’échantillon est enfermé dans un assemblage déformable généralement constitué de talc, de nitrure de bore et/ou de pyrophyllite, d’un four en graphite et de divers éléments isolants thermiques et électriques (alumine, verre,…). Cet assemblage mis en place dans une enclume est écrasé par un piston.

Les hautes pressions sont obtenues par la conversion d’une faible charge appliquée sur une large surface en une forte charge appliquée sur une petite surface selon la relation P=F/S (avec P: la pression, F: la force et S: la surface).

La température (pouvant atteindre plus de 2000°C) est générée par un four résistif en graphite auquel est appliquée une tension électrique contrôlée. La température est lue au moyen d’un thermocouple situé à l’intérieur de l’assemblage.

Caractéristiques

  • 2 pistons-cylindres « end-loaded » 3 GPa-1800°C (type Bristol) avec enclumes 1/2′ et 3/4′
    • 1 piston-cylindre « end-loaded » régulé en pression 4 GPa-1500°C avec enclume 1/2′

Possibilité de réaliser des mesures de conductivité électrique.

Utilisation

Equilibres de phases à haute pression (> 10 kbar et < 40 kbar), équilibres solides/liquides, réactions minérales, solubilité des volatils dans les liquides silicatés, mesures de conductivité électrique.