PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES

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Production des hautes pressions

Pressions statiques

Les pressions statiques s'obtiennent en exerçant une force sur une surface. Pour atteindre les pressions les plus élevées on se sert de systèmes à enclumes tels que la cellule à enclumes de diamant.

Cellule à enclumes de diamant

Cellule à enclumes de diamant

Dessin

Cellule à enclumes de diamant. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Lorsque la substance étudiée a un grand volume, elle peut être enfermée et comprimée dans un appareil de type piston-cylindre. Pour augmenter la résistance mécanique du réservoir, divers procédés sont utilisés, en particulier l'autofrettage qui consiste à appliquer au préalable une pression supérieure à la pression de travail, ce qui a pour effet de dilater les couches intérieures du réservoir tout en conservant élastiques les couches extérieures.

Les propriétés du milieu transmetteur de pression jouent un rôle important ; dans les cellules à enclumes de diamant on utilise un mélange d'alcools jusqu'à environ 13 GPa pour obtenir une pression quasi hydrostatique. Dans d'autres appareils on fait appel à des solides qui conservent une certaine plasticité (pyrophyllite, talc, nitrure de bore). L'emploi de ce dernier type de milieu permet de réaliser des appareils dits « à joint extrudable », comme les « belts » dans lesquels les pistons et la matrice ont des profils coniques (à génératrice courbe), l'extrusion du milieu entre ces éléments au cours de l'avance des pistons assurant à la fois l'étanchéité du volume interne et le soutien mécanique des pistons. La multiplication de la pression est obtenue en mettant en œuvre, par exemple, des pistons de sections différentes dans les dispositifs piston-cylindre, ou des appareils à étages multiples dont le principe consiste à enfermer complètement un appareil à haute pression dans un autre à pression moins élevée. Cette dernière technique présente toutefois l'inconvénient de conduire à des réalisations colossales (presse de 50 000 tonnes en Russie, et presse équivalente au Japon).

Pressions dynamiques

Les ondes de choc peuvent être produites par des moyens mécaniques (explosifs, canons) ou par impact énergéti [...]


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Repères dans l'échelle des pressions

Repères dans l'échelle des pressions
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Cellule à enclumes de diamant

Cellule à enclumes de diamant
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Phases de l'eau

Phases de l'eau
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Phases du carbone

Phases du carbone
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique





Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., laboratoire d'ingénierie des matériaux et des hautes pressions, Université de Paris Nord, Villetaneuse
  • : directeur de recherche au C.N.R.S., directeur du laboratoire des interactions moléculaires et des hautes pressions, C.N.R.S.
  • : directeur adjoint du laboratoire des hautes pressions du C.N.R.S.
  • : directeur du laboratoire des hautes pressions du C.N.R.S., Bourg-la-Reine

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Pour citer l’article

Bernard LE NEINDRE, Boris OKSENGORN, Jacques ROMAND, Boris VODAR, « PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-et-chimie-des-hautes-pressions/