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Chapitre D'ouvrage Année : 2011

Joints hautes pressions pour la compression de gros volumes solides

Résumé

This chapter deals with the different types of seals used in devices generating high pressures (> 2 GPa) in solids. Only the so-called "large volume" devices (> 1 mm3), the most commonly used for high temperature - high pressure experiments in materials science, solid state chemistry and geophysics, are discussed. Different types of devices cover the pressure range from 2 to 20-30 GPa: piston-cylinders (Pmax = 5 GPa), Belts (Pmax = 8 GPa), Conac (Pmax = 7 GPa) or Paris-Edimburg (Pmax = 8.5 GPa at HT, 30 GPa at 300 K), and multi anvils up to 20-30 GPa.
Ce chapitre traite des différents types de joints mis en œuvre dans les dispositifs générateurs de hautes pressions (> 2 GPa) dans les solides. Seuls les dispositifs dits « gros volume » (> 1 mm3), les plus couramment utilisés pour les expériences hautes températures – hautes pressions en sciences des matériaux, chimie du solide et géophysique, sont abordés. Différents types d’appareillage couvrent la gamme de pression de 2 à 20-30 GPa : les pistons-cylindres (Pmax = 5 GPa), les Belts (Pmax = 8 GPa), les systèmes à enclumes opposées Conac (Pmax = 7 GPa) ou Paris-Edimbourg (Pmax = 8.5 GPa à HT, 30 GPa à 300 K), et multi- enclumes jusqu’à 20-30 GPa. Comme il existe des références croisées au sein de l'ouvrage, voici son sommaire: Préface / Dominique Leguillon P. 17. Introduction générale / Patrick Boissinot, Patrick Langlois, Agílio A.H. Pádua P. 21. Introduction au dimensionnement / Agílio A.H. Pádua 1   — Définition du problème 2 — Dimensionnement 3 — Obturateurs 4 — Conclusion P. 31. Frettage et autofrettage / Patrick Langlois 1   — Considérations préliminaires au frettage 2 — Frettage d’une enceinte bibloc 3 — Frettage d’une enceinte multibloc 4 — Formulation de l’autofrettage 5 — Modes de réalisation de l’autofrettage 6 — Conclusion P. 55. Méthodes d’éléments finis en calcul de structures élastiques / Joël Frelat 1   — Introduction 2 — Rappel de la formule théorique 3 — Formulation variationnelle 4 — Formulation numérique 5 — Etapes d’une mise en œuvre pratique 6 — Conclusion – Extension aux problèmes non linéaires P. 65. Les matériaux sidérurgiques et les hautes pressions / Jean-Paul Dichtel 1   — Caractérisation mécanique des aciers 2 — Métallurgie des aciers et superalliages 3 — Commentaires : la Directive Européenne Appareils à Pression P. 77. Les métaux non ferreux – Alliage cuivre-béryllium et titane / Jean-Pierre Petitet 1   — Introduction 2 — Le cuivre-béryllium 3 — Le titane P. 85. Les Carbures cémentés WC-Co / Emmanuel Pauty 1   — Les procédés de fabrication 2 — Les propriétés des carbures cémentés 3 — Conclusions P. 99. Choix et usinage des carbures de tungstène / Jacques Calzas 1   — Choix des carbures de tungstène 2 — Usinage du carbure de tungstène P. 111. Céramiques et matériaux pour l’optique / Jean-Claude Chervin 1   — Céramiques 2 — Matériaux pour l’optique P. 141. Types de joints et de montage / Roger Argoud et Jacques Roux 1   — Introduction 2 — Généralités 3 — Joints à basse pression 4 — Joints cône sur cône 5 — Joints Bridgman Champignon 6 — Joints annulaires auto-serrés 7 — Joints coniques d’Amagat 8 — Autres joints 9 — Conclusion P. 161. Joints hautes pressions pour la compression de gros volumes solides / Sylvie Le Floch 1   — Joints solides utilisés dans les différents types d’enceintes hautes pressions 2 — Matières premières des joints 3 — Assemblages HP-HT P. 173. Le matériel standard / Jean-Pierre Petitet 1   — Tubes, conduites et raccords 2 — Les vannes 3 — Quelques types d’enceintes commercialisées 4 — Les générateurs de pression 5 — Le matériel moins standard P. 187. Assemblages haute pression / Gérard Hamel 1   — Montage des raccords de pressions 2 — Montage de quelques passages électriques 3 — Les passages de thermocouple 4 — Les passages optiques, montage des fenêtres 5 — Montage des joints et des obturateurs sur une cellule haute pression P. 197. Usinage / Jean-Pierre Michel 1   — Introduction 2 — Les joints de faible épaisseur 3 — Les bagues anti-extrusion à 45° 4 — Les joints à 45° 5 — Les joints « double Bridgman » 6 — Les joints plats en élastomères 7 — Les joints en indium (étanchéité en hélium et azote liquide 8 — Joints métal-métal type Lens ring 9 — Les passages du courant 10 — Usinage de matériaux exotiques P. 211. Les règles de sécurité / Patrick Boissinot 1   — Dangers présentés par les appareils à pression 2 — Appareils à pression rencontrés dans les laboratoires et facteurs de risques 3 — Principes généraux de prévention et réglementation 4 — Moyens de protection 5 — Conclusion
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Citer

Sylvie Le Floch. Joints hautes pressions pour la compression de gros volumes solides. Mottin, Stéphane and Lelièvre, Gérard. Matériaux et joints d'étanchéité pour les hautes pressions, 18, MRCT-CNRS, pp.172-184, 2011, Intégrations des savoirs et des savoir-faire, 978-2-918701-04-0. ⟨10.5281/zenodo.400492⟩. ⟨hal-01472112⟩
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