PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES

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Repères dans l'échelle des pressions

Repères dans l'échelle des pressions
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Cellule à enclumes de diamant

Cellule à enclumes de diamant
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Phases de l'eau

Phases de l'eau
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graphique

Phases du carbone

Phases du carbone
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graphique


Applications des hautes pressions

L'intervention des hautes pressions est constante et importante dans presque toutes les techniques de production et d'utilisation d'énergie mécanique (moteurs, turbines, presses, armes, propulseurs divers...). À ce point de vue, l'étude des propriétés de la matière, principalement à l'état fluide, dans des conditions élevées de pression (et aussi de température) apporte les données indispensables au développement de ces techniques. Quelques exemples d'application suivent, qui concernent la mise en œuvre pratique des effets spécifiques de la pression sur les propriétés de la matière.

Élaboration de matériaux

L'élaboration de matériaux est très générale et porte aussi bien sur la production de matériaux existant déjà dans la nature que sur celle de matériaux nouveaux constitués par les phases haute pression.

On effectue la recristallisation par voie hydrothermale, en faisant usage d'eau supercritique, additionnée d'agents complexants pour assurer la dissolution et le transport du corps à recristalliser. Le quartz est produit industriellement par ce procédé (conditions voisines de 400 0C et 150 MPa). Dans cette technique la pression facilite la dissolution en permettant l'augmentation de la température.

Des pressions modestes (de quelques centaines de MPa) sont indispensables dans de nombreuses synthèses organiques, et ces dernières, en particulier les réactions de polymérisation, sont utilisées à grande échelle dans l'industrie chimique (polymérisation de l'éthylène vers 250 0C et 150 MPa).

La production de phases stables est possible sous haute pression. L'exemple le plus célèbre dans ce domaine est celui du diamant qui, étant une forme dense du carbone cristallisé, n'est pas la phase stable à la pression ordinaire. La conversion directe du graphite (hexagonal) en diamant (cubique) se produit avec une extrême rapidité le long de la courbe de fusion extrapolée du graphite, c'est-à-dire à des pressions dépassant 13 GPa, mais les cristaux obtenus dans ces conditions ont eu jusqu'ici des dimensions inférieures au micromètre, car la diffusion [...]

Phases du carbone

Phases du carbone

Dessin

Diagramme de phases du carbone. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

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

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Pour citer l’article

Jacques ROMAND, Boris OKSENGORN, Bernard LE NEINDRE, Boris VODAR, « PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-et-chimie-des-hautes-pressions/