Stempel-Zylinder-Presse

Zur Untersuchung von Prozessen bei Druck/Temperatur-Bedingungen der Erdkruste und des oberen Mantels, stehen am GFZ drei Stempel-Zylinder Pressen zur Verfügung. Mit zwei “Non-endloaded” Pressen vom Typ “Johannes” können Drücke bis 2.1 GPa und Temperaturen bis 1400°C erreicht werden. Salz/Graphit- oder Fluorit/Graphit-Aufbauten (letztere für Temperaturen oberhalb 800°C) haben einen Durchmesser von 2.2 cm. Drücke wurden entsprechend der Reaktion Albit = Jadeit + Quarz kalibriert. Für Experimente des Druckbereichs 2.0-5.0 GPa und Temperaturen bis 1650°C steht eine “endloaded” Stempel-Zylinder Presse (Boyd & England Typ) zur Verfügung. Für Experimente bis 4.0 GPa werden Salz/Graphit- und Salz/Stahl- oder Pyrexglas/Pyrophyllit/Graphit- (für Temperaturen oberhalb 1000°C) Aufbauten mit 1.27 cm (1/2 Inch) Durchmesser verwendet; zu höheren Drücken liegen Salz/Graphit Einsätze mit 0.8 cm Durchmesser vor. Die größtmöglichen Dimensionen von Edelmetallkapseln für natürliche oder synthetische Proben betragen 10 mm Länge und 6 mm Durchmesser. Verschiedene experimentelle Designs (z.B. mit vier Kapseln; Doppelkapseln für gepufferte Proben) werden je nach wissenschaftlicher Fragestellung eingesetzt. Drücke wurden entsprechend der Reaktion Quarz = Coesit kalibriert. Temperaturen werden mit Ni/CrNi- oder Pt/PtRh-Thermoelementen kontrolliert.

Abb. 1: "Endloaded" Stempel-Zylinder Presse für Drücke bis 5.0 GPa

Abb. 2: Schematische Zeichnung des Probenaufbaus

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Bernd Wunder
Wissenschaftler
Dr. Bernd Wunder
Chemie und Physik der Geomaterialien
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