UMET - Synthèse et traitements thermiques

• un poste de syntèse sol-gel permettant la synthèse de revêtements (dip-coating) et de massifs (silicates magnésiens amorphes poreux)
• deux fours de recuits moyennes températures (inférieur à 900°C) dont un sous atmosphère contrôlée
• deux fours hautes températures : un four tubulaire (1700°C) sous atmosphère contrôlée et un four à chambre (1750°C), pour la synthèse verrière et les recuits hautes températures
• un broyeur planétaire
• un tamisseur avec son jeu de tamis
• un équipement de frittage naturel sous vide et de pressage à froid et de pressage à chaud (INSTRON 4507 avec cellule de 200 kN, Four IPSEN 1700°C sous vide secondaire

Les traitements thermiques disponibles

Le four bleu permet de réaliser simplement des recuits sous air (statique ou balayage) sur une gamme de température allant de 250°C à 900°C. Le thermocouple à l’aplomb de l’échantillon permet une régulation de température précise (± 1°C sur plus de 15 jours à 730°C). Il est dédié aux recuits de sol-gels et d’analogues de poussières interstellaires (traitement de longues durées 15j).

Le four rouge permet en outre grâce à son tube de silice et ses têtes de four spécifiques de travailler sous atmosphère contrôlée (Ar, N₂, CO₂, CO en installation). Le contrôle de la fugacité d’oxygène se fait par sonde zircone et la temperature est toujours contrôlée à l’aplomb de l’échantillon.

Le four tubulaire haute température est une version modifiée d’un Nabertherme RHTV. Il a été optimisé pour mesurer la température sur l’échantillon (thermocouple dans la canne en alumine porte-échantillon), pour minimiser les interfaces échantillons/support et pour s’affranchir des problèmes de zone chaude et d’erreur de mesure associés à la technologie de ces fours (∆T > 20°). Il est ainsi possible de faire cristalliser un magma dans des conditions de quasi-équilibre avec des chutes de température de l’ordre de 7°/h pour des températures de départ supérieures à 1600°C. Ce four permet surtout, en toute sécurité, le balayage par des gaz nocifs comme des mélanges CO/CO₂ utilisés pour contrôler le degré d’oxydation des éléments de transitions dans les minéraux, les silicates fondues, les laves etc... Des températures de 1650°C sont couramment utilisées.

L’introduction de l’échantillon se fait par le haut du four et une trempe électrique permet de le récupérer en bas du four. On peut donc tremper les échantillons sans ouvrir le four ou changer les mélanges de gaz. Comme pour le four rouge, le contrôle de la fugacité d’oxygène se fait par sonde zircone.

Tout ça pour quoi ?

• Recuits et études d’analogues de poussières interstellaires
• Préparations de verres et d’analogues de magmas et de minéraux
• Cristallisations contrôlées : Cinétiques et déséquilibres lors de la formations des minéraux