Name: Experimento de alta pressão, alta temperatura de deformação usando o aparato de Griggs-tipo de nova geração (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-03T12:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 30 s
Description: Aprenda a realizar experimentos de deformação de rochas em alta pressão e temperatura usando o aparelho tipo Griggs de nova geração. Este método avança pesquisas em geologia estrutural e geodinâmica.

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Este estudo é dedicado à memória do Prof Harry W. Green, sem os quais nada disto teria sido possível. Também agradecemos Jörg Renner e Sébastien Sanchez por suas implicações na concepção e implementação do aparelho, bem como Andreas K. Kronenberg, Caleb W. Holyoke III e três revisores anônimos para suas discussões frutuosas e comentários. Agradecemos a Jan Tullis para ensinar-nos e inúmeros estudantes as noções básicas e muitos truques úteis de experimentos de deformação de sólidos e médias. Este estudo foi financiado pela ERC RHEOLITH (grant 290864), Labex Voltaire (ANR-10-LABX-100-01), Equipex PlaneX (ANR-11-EQPX-0036) e DELF ANR (ANR-12-JS06-0003).

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Os autores não têm nada para divulgar.

Inicialmente, o aparelho Griggs-tipo foi projetado para realizar experimentos de deformação tão lentamente quanto possível para taxas de deformação geológica de abordagem mais perto do que outras técnicas, ou seja, mais semanas, meses ou mesmo anos9. Assim, experimentos Griggs-tipo podem ser executado enquanto a alimentação eléctrica e refrigerar de água está funcionando, particularmente durante a noite quando nenhum operador é necessária. Como mencionado antes, a imprensa Griggs também pode explorar a maioria do intervalo de pressão e temperatura encontrados na litosfera. No entanto, esta técnica atualmente é submetida a algumas limitações que podem reduzir a precisão da determinação do estresse.
O sucesso de um experimento de Griggs-tipo se baseia em vários pontos críticos que incluem principalmente a qualidade da bainha do termopar, a forma de anéis e o alinhamento dos pistões de cisalhamento (somente para experimentos de cisalhamento geral). Com efeito, os fios de termopar devem ser bem isolados uns dos outros e do meio confinando (NaCl). Caso contrário, a gravação de temperatura pode ser também modificado através dos dois fios fora da câmara de amostra, levando a um aumento dramático da temperatura (isso poderia quebrar o vaso de pressão), a tocar ou o termopar pode quebrar e o experimento falhar . A superfície superior de cada anel de vedação (σ1 e σ3) deve ser plana e grande o suficiente (cerca de meio milímetro). Isso é necessário para evitar qualquer vazamento de chumbo durante o aumento de pressão. De fundo, o top e experimentos de cisalhamento geral pistões de cisalhamento devem ser perfeitamente alinhadas, para que nenhuma deformação assimétrica ocorre durante o experimento. Se não, a amostra pode entrar em contacto com o meio confinando através de um vazamento de jaqueta, dando origem a possível contaminação e falha de amostra. Além disso, tal um vazamento de jaqueta provavelmente ocorrerá em um experimento de cisalhamento geral se o pistão de deformação não parou cedo o suficiente. A capacidade da jaqueta platina em ser deformado sem qualquer quebra pode variar significativamente de um experimento para outro. No entanto, apesar de deformação de cisalhamento foi alcançada já a mais de gama = 7 em amostras de 2 mm de espessura (um exemplo é dado em Heilbronner e Tullis24), uma gama = 5 é aplicado rotineiramente com uma taxa de sucesso boa e significativamente mais altos de cisalhamento cepas podem ser conseguidas através da redução da espessura da amostra.
Hoje em dia, a imprensa de Griggs está sujeito a efeitos de fricção que reduzem a precisão das medições de tensão, especialmente quando o "bater ponto" é definido pelo encaixe de curva. A maioria de fricção ocorre enquanto o pistão de deformação está avançando através do anel de vedação de1 σ, levar a peça e confinando médio (NaCl). Isto pode ser visto a partir da curva de tempo de estresse durante a etapa de "encontro" da fase de deformação (Figura 9), mas também durante o carregamento após o ponto de sucesso. Enquanto o comportamento elástico não é dependente da rigidez de amostra, o declive da curva de carga aumenta com a força de amostra no aparelho de Griggs-tipo. Isto é principalmente devido a estirpe elásticas amostra... enquanto o pistão de1 σ empurra através do chumbo. Com efeito, o declive da carga curva antes condições de stress de rendimento não representa pura carga elástica da amostra, mas uma combinação de diferentes componentes que incluem a fricção e alguma deformação/compactação da amostra. Infelizmente, este tipo de comportamento é dificilmente reproduzível como depende a força de amostra, que é baixa a alta temperatura, e o erro induzido pela fricção que fortemente varia de 3 a 9%18. Alguns outros materiais mais fracos como índio, bismuto e estanho foram usados em vez de chumbo19, mas sempre dão origem a um vazamento a pressões superiores a 1 GPa. Além disso, Considerando que objetos km-escala e taxas de estirpe muito lento (10-15-10-12 s-1) devem ser considerados para fins geológicos, aparato Griggs-tipo - como qualquer outro aparelho de deformação - é limitado em termos de (tamanho de amostra no máximo. 8 mm de diâmetro para a imprensa de Griggs) e taxa de deformação (min. 10-8 s-1). Estas condições geológicas requerem forças realmente irrealistas e impraticável duração do experimento a ser aplicado. No entanto, esta lacuna inevitável entre experiências de deformação e circunstâncias geological pode ser parcialmente substituída por modelos numéricos, desde que as leis mecânicas em laboratório são plenamente válidas através de extrapolações. Isso definitivamente requer desenvolvimento de aparelhos de alta pressão com melhor precisão, pelo menos tão bom quanto a um dos aparelhos a gás-pressão-médio-tipo (ou seja, ± 1 MPa).
Neste momento, apenas os aparelhos de gás e médias são suficientemente precisos para realizar experiências reológicas, e a maioria das leis mecânicas disponíveis vem de aparato Paterson em limitar a pressão de 0,3 GPa. A alta precisão na medição de stress baseia-se principalmente a presença de uma célula de carga interno que sofre a pressão confinando, em contraste com um externo que só sofre pressão de quarto e sua combinação com um vaso de pressão de gás, que permitiu a aplicar um design específico que não pode ser transferido como-é em uma prensa de sólido e médias. Hoje, o aparelho sólido médio utiliza apenas uma célula de carga externa – alguns deles nem sequer têm qualquer célula de carga – para medir a pressão diferencial, dando origem a uma resolução pobre e superestimação substancial devido à fricção.
No aparelho de Griggs-tipo, o uso de um assembly de sal fundido pode reduzir significativamente a fricção em torno da amostra (por um fator de 3). Mas como mencionado anteriormente, também dá origem a novas questões e a precisão da medição de estresse continua a ser 10 vezes menor que no aparelho de Paterson. Outra abordagem consistiria na implementação de uma célula de carga interna, ou algo semelhante, para se livrar dos efeitos de fricção na imprensa Griggs. Considerando o tamanho e capacidades "regular" de células de carga, como os encontrados na indústria, parece-me irrealista para incluir alguns deles dentro da câmara de amostra do vaso de pressão. Eles não poderiam sustentar a pressão confinando e uma célula de carga de alta capacidade (máx. 200 kN), tais como necessário para as experiências de alta pressão no aparelho Griggs-tipo, e eles seriam demasiado grandes para ser incluído na câmara de amostra. No entanto, uma possibilidade implicaria usando o pistão basal da coluna amostra como uma célula de carga interno25, desde que sua deformação pode ser precisamente medidos (Andreas K. Kronenberg, comunicação pessoal). Isso requer um quarto abaixo da placa de base para se adaptar a uma célula de carga específica, que foi antecipada no novo aparelho Griggs-tipo (Figura 1). Mas hoje, uma célula de carga interno no aparelho sólido médio deformação continua a ser implementado.

Deformação da rocha é um dos mais importantes processos geológicos. Contribui fortemente para fenômenos de escala de tempo humana, como terremotos ou deslizamentos de terra, mas também para os movimentos de massa em grande escala da camada exterior sólida em planetas telúricas, incluindo placas tectônicas na terra1. Por exemplo, dependendo da reologia da litosfera escudo-como, que define a força do manto a crosta e o soldo (solidus) sub (<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/56841/56841eq1.jpg"> 1200 ° C), o esquema das placas tectônicas e recursos relacionados pode variar significativamente,2,3 ,4,5. Por um lado, a presença de um forte manto superior ou crosta inferior é necessária para sustentar as correias da montanha ou estabilizar zonas de subdução6. Mas por outro lado, modelos numéricos mostraram também que limites não podem desenvolver a partir de convecção do manto se a litosfera é muito forte, dando origem a um comportamento de tampa rígida, como observado na Venus7a placa. Assim, a força da litosfera como ditada pela reologia de rocha tem um controlo directo sobre o comportamento de placa de planetas ativos.
Há mais de meio século, a reologia da rocha foi investigada em altas temperaturas (&gt; 300 ° C), dando origem ao estado-da-arte técnicas que diferem principalmente na faixa de pressão, que eles podem alcançar. Isso inclui o aparelho Paterson-tipo gás-médio8 a pressões relativamente baixas (&lt; 0.5 GPa), o sólido e médias Griggs-tipo aparelho9,10,11 no intermediário para altas pressões (0,5-5 GPa), e o aparelho de deformação-Dia12,13 (DDia: ~ 20 GPa) ou célula de bigorna de diamante em pressões muito altas14 (até mais de 100 GPa). Assim, as pressões e temperaturas encontradas na profunda terra hoje em dia é possível experimentalmente. No entanto, deformação da rocha também se baseia em stress diferencial que precisa ser medido com exatidão elevada e precisão, para que relações constitutivas podem ser formuladas. Graças a seu meio de limitar a gás, aparelho de Paterson é hoje a única técnica capaz de realizar medições de tensão com uma precisão adequada (± 1 MPa) para extrapolar os dados por 6 ordens de magnitude na taxa de tensão, mas só poderá explorar deformação processos a baixas pressões. Por outro lado, sólido e médias aparelhos podem deformar-se rochas a altas pressões, mas com uma menor precisão das medidas stress. Enquanto o estresse precisão foi estimado em ± 30 MPa para o Griggs-tipo aparelho15,16, o síncrotron-baseado DDia produz leis mecânicas com um erro de mais de ± 100 MPa17. No aparelho tipo Griggs, estresse também poderia ser subestimada por até 36% em relação a medições de tensão na Paterson um15. Realização de medições de tensão exata e precisa em altas pressões - e altas temperaturas -, portanto, permanece um grande desafio em Ciências da terra.
Excluindo lajes de deslizamento profundo onde pressões podem exceder 5 GPa, o aparelho de Griggs-tipo é atualmente a técnica mais apropriada para estudar processos de deformação sobre a pressão (&lt; 4 GPa) e temperatura (<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/56841/56841eq1.jpg"> 1200 ° C) varia em grande parte do litosfera. Nesta base, esforços significativos foram feitos na década de 1990 para melhorar as medições de tensão, particularmente para reduzir os efeitos de atrito usando misturas eutética de sal como um meio de confinar ao redor da amostra11,18. Tal um assembly de sal derretido deu origem a uma melhor precisão da medição de estresse, reduzindo o erro de ± 30 a ± 10 MPa15,19, mas as desvantagens adicionais foram detectadas quando aplicar este tipo de montagem. Estes têm uma taxa muito menor sucesso, grandes dificuldades para realizar experiências não-coaxial (cisalhamento), e um mais complicado conjunto de amostra. Além disso, a precisão das medições de tensão continua a ser dez vezes menor do que o aparelho de Paterson-tipo a baixa pressão. Estas questões limitam a quantificação dos processos reológicas usando o aparelho tipo Griggs, que hoje é mais comumente aplicado para explorar os processos de deformação e suas microestruturas relacionadas. Uma nova abordagem, portanto, deverão realizar quantificação reológica em altas pressões da litosfera.
Este papel dá a documentação detalhada do procedimento "convencional" a realizar experimentos de deformação de alta pressão, usando um aparelho de Griggs-tipo sólido médio recém-concebidos. No âmbito dos novos laboratórios "Griggs" implementado nisto é (Orléans, França) e ENS (Paris, França), o principal objectivo é ilustrar adequadamente cada etapa do protocolo em detalhes, para que possam decidir os cientistas de todos os campos Se o aparelho é adequado ou não para seus objetivos de estudo. As etapas críticas e limitações desta técnica de estado-da-arte também são discutidas, juntamente com novas abordagens e possíveis desenvolvimentos futuros.
O novo aparelho tipo Griggs
Baseado na tecnologia do pistão-cilindro, o aparelho tipo Griggs foi anteriormente desenhado por David T. Griggs na década de 19609e em seguida modificado por Harry W. Green na década de 198011 (principalmente para atingir altas pressões durante a deformação experimentos). Em ambos os casos, o aparelho de Griggs é caracterizado por uma estrutura metálica que inclui: 1) três rolos horizontais, montados em colunas verticais, 2) um cilindro hidráulico principal (limitar a memória ram de pressão) suspendido o rolo médio e 3) uma caixa de engrenagens de deformação e pistão /Actuator fixada no topo do cilindro superior (Figura 1). O "confinando" ram e atuador de deformação são conectados para pistões independentes que transmitem as forças para a montagem da amostra dentro de um vaso de pressão. Com esse navio, a deformação pode ser alcançada ao limitar a pressões de até 2 ou 5 GPa, dependendo do aparelho e do diâmetro da Assembleia de amostra.
Graças a um forno de resistência, a temperatura da amostra é aumentada por efeito Joule (até ≈1300 ° C20), enquanto o vaso de pressão é água de refrigeração na parte superior e inferior. No design do Green, o aparelho Griggs também inclui um sistema de carga final que homogeneiza o pré-stress do vaso de pressão (Figura 1). Isto permite para realizar experimentos de deformação em altas pressões (máx. 5 GPa), particularmente usar um pequeno furo do vaso de pressão. Para obter mais detalhes sobre a imprensa de Griggs, os leitores são referidos a excelente descrição do design do aparelho de Griggs modificado por Rybacky et al 19.
Decorrentes de uma estreita colaboração entre o Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (ISTO, França) e a École Normale Supérieure de Paris (ENS Paris, França), o aparelho de Griggs-tipo de nova geração é diretamente baseado no projeto de H . W. Green11, mas algumas melhorias foram feitas em conformidade com as normas europeias para a segurança dos experimentos de alta pressão. Esta imprensa nova, os atuadores confinantes e deformação são movidos por bombas de seringa hidráulica servo-controlado, dando a possibilidade de realizar experimentos de deslocamento constante a altas pressões ou carga constante (até 5 GPa). A pressão (isostática) confinando, força e deslocamento são respectivamente monitorados usando sensores de pressão de óleo, uma célula de carga (máx 200 kN) e Transdutores de deslocamento (Figura 1). O vaso de pressão é feito de um núcleo interno-carboneto de tungstênio (WC) inserido em um anel de aço cônico do 1° e pre-salientou usando a régua técnica21do enrolamento. Para a transmissão de forças, o conjunto de vasos e amostra de pressão situam-se entre pistões WC-removível que incluem um pistão de deformação (σ1), confinando o pistão (σ3), pistão de carga final e placa de base (Figura 1). Juntamente com arrefecimento regular na parte superior e inferior do vaso de pressão, a água flui através do vaso de aço em torno do núcleo de carboneto de tungstênio dentro de furos de 6 mm de diâmetro para melhor resfriamento (Figura 1). O cilindro hidráulico para a pressão confinando também é resfriado pelo fluxo de óleo de silicone. In addition, o aparelho de deformação em Orléans emprega amostra de maior tamanho de 8 mm de diâmetro, para que 1) microestruturas podem ser melhores desenvolvido, e 2) a imprensa Griggs e Paterson compartilham uma dimensão de amostra comum para futuras comparações. Isso requer um maior diâmetro do WC furo do vaso de pressão (27 mm, em vez de 1 polegada, ou seja, 25,4 mm), reduzindo a pressão máxima atingível para 3 GPa.
O presente trabalho descreve o procedimento para executar um experimento com o novo aparelho Griggs-tipo, que inclui a descrição de todas as peças que compõem o conjunto de amostra de sal sólido convencional utilizando pistões da alumina (Figura 2A e 2B ), bem como as sucessivas etapas para produzi-los e apresentá-los dentro do vaso de pressão. Esta descrição segue em grande parte a rotina desenvolvida ao longo de muitos anos pelo Prof Jan Tullis e cooperadores na Brown University (R.I., EUA). O assembly resultante da amostra é totalmente apropriado para realizar experimentos de deformação não-coaxial (cisalhamento geral) ou co-axial (cisalhamento puro) ao longo de toda a gama de pressões e temperaturas do aparato Griggs-tipo. Durante um experimento de cisalhamento puro normalmente requer uma amostra retirada o núcleo da broca de um determinado comprimento (comumente ≈2 vezes o diâmetro da amostra), uma deformação de cisalhamento geral é comumente aplicada a uma zona de corte a 45° ao eixo do pistão (Figura 2B). O material de amostra pode ser uma fatia de uma amostra ou pó refinado de um tamanho de grão escolhido. Todas as peças são empacotadas em uma folha de metal e encamisadas dentro de um tubo de platina soldada (ou dobrado bemol) em ambos os lados. A temperatura normalmente é monitorizada usando S-tipo(Pt 90%Rd10% de liga) ou K-tipo par termoeléctrico (liga de Ni), mas apenas a preparação de um termopar tipo S usando que um tubo de 2 buracos para bainhas de mulita é aqui descrito (Figura 2).

<table><tbody><tr><td>Aparelho tipo Griggs</td><td>Sanchez Technologies (Corelab)</td><td>TRI-X 6/1500 SD</td><td>Sólido-médio Aparelho de deformação tipo Griggs</td></tr><tr><td>Sanchez Technologies (Corelab)</td><td>Bombas Stigma 1000/300 e 100/1500</td><td>bombas de seringa hidráulica para aplicar pressão</td>Prensa de mandril Schiltz PA.<td></td></tr><tr><td></td><td></td><td> WZ.5000.530</td><td>Prensa de mandril necessária para inserir o conjunto de amostra no vaso de pressão</td></tr><tr><td>Serra de baixa velocidade</td><td>Presi</td><td>Mecatome T180</td><td>Serra de velocidade de lei para cortar pistão de alumina e bainha de mulita</td></tr><tr><td></td><td>Lâmina de serra de diamante</td><td>Presi</td><td>LR02033</td></tr><tr><td>prensa hidráulica de 40 toneladas</td><td>CompaC</td><td>APA 9040EH1-D</td><td>Prensa hidráulica de 40 toneladas para prensar pedaços de sal/chumbo e extrair a amostra</td></tr><tr><td>Vaso de pressão (e pistões)</td><td>Vaso STRECON</td><td>A4071&nbsp;</td><td>Núcleo interno de carboneto de tungstênio inserido em um anel de aço cônico de 1 grau e pré-tensionado usando a técnica de enrolamento de tiras</td></tr><tr><td></td><td>Pistão de deformação</td> <td>STRECON</td><td>Pistão de carboneto de tungstênio para aplicar deformação</td></tr><tr><td></td><td>STRECON</td><td>Pistão de confinamento</td><td>Pistão de carboneto de tungstênio para aplicar pressão</td></tr><tr><td></td> de confinamento <td>STRECON</td><td>Pistão de carga final</td><td>Pistão de carboneto de tungstênio para pré-tensionar o vaso de pressão</td></tr><tr><td>PUK U3</td><td>Microscópio de soldagem Lampert</td><td>PUK 5</td><td>Sistema de soldagem fina para soldar o termopar e jaqueta de platina</td></tr><tr><td>Sistema de refrigeração Ultracool</td><td>Lauda</td><td>UC 4 E1 PI5 SR BSP &deg; C</td><td>Resfriador para vaso de pressão</td></tr><tr><td></td><td>Lauda</td><td>Proline RP850</td><td>Resfriador para o êmbolo de confinamento/carga final</td></tr><tr><td>Leath</td><td>Schneider electric</td><td>Eurotherm 2704</td><td>Controlador</td></tr><tr><td>de temperatura Fresadora</td><td>Enerpac</td><td>P-142</td><td>Bomba manual para levantar o êmbolo</td></tr><tr><td></td> de confinamento/carga final <td>HBM</td><td>1-P3TCP/2000 bar</td><td>Transdutor de pressão</td></tr><tr><td></td><td>HBM</td><td>1-P3TCP/500 bar</td><td>Transdutor</td></tr><tr><td></td> de pressão <td>HBM</td><td>WA/10 mm</td><td>Transdutor</td></tr><tr><td></td> de deslocamento <td>HBM</td><td>WA/50 mm</td><td>Transdutor</td></tr><tr><td></td> de deslocamento <td>HBM&nbsp;</td><td>1-C2/200</td><td>kN Célula</td></tr><tr><td></td> de carga <td>Instrumento</td><td></td> de geociências <td>Forno de grafite: tubo de grafite inserido entre duas mangas de pirofilita (feito sob medida)</td></tr><tr><td></td><td>Tubo de furo duplo redondo de mulita</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td> McDanel MRD028330018858 <td>Morgan Advanced Materials</td><td>WH-Feuerfestkitt</td><td>Cola</td></tr><tr><td></td> cerâmica <td>PRECIS</td><td>T90</td><td>L Torno</td></tr><tr><td></td><td>Ferramenta do diamante de NSK</td><td>EM-255</td><td>para paralelizar o pistão da alumina usando o torno</td></tr><tr><td></td><td>Mecanelec</td><td>CDM - IP 1 - Medidor de vazão 5L/mn</td><td>para resfriamento de água (vaso de pressão)</td></tr><tr><td></td><td>Hedland</td><td>H602A-0005-F1</td><td>Medidor de vazão para resfriamento de óleo (confinamento/carga final)</td></tr><tr><td></td><td>Legris</td><td>S&eacute; </td><td>Acoplador autovedante duplo rie 21 para tubo do sistema</td></tr><tr><td></td> de refrigeração a água <td>Corelab</td><td>Falcon</td><td>Software para monitorizar as bombas</td></tr><tr><td></td> de seringa hidráulica <td>HBM</td><td>CatmanEasy-HP</td><td>Software para registo de dados</td></tr><tr><td></td><td>Schneider electric</td><td>Eurotherm itools</td><td>Software para definir programas para o controlador</td></tr><tr><td></td> de temperatura <td>VWR</td><td>410-0114</td><td>Argamassa cerâmica</td></tr><tr><td></td><td>VWR</td><td>231-2322</td><td>Microespátula</td></tr><tr><td></td><td>VWR</td><td>459-0206</td><td>Recipiente</td></tr><tr><td></td> de cerâmica <td>VWR</td><td>AnalaR NORMAPUR 27810.364</td><td>Cloreto de sódio 99,9% de</td></tr><tr><td></td> pureza <td>VWR</td><td>Forno Barnstead/Thermoline 48000 Forno</td> de <td>mufla de bancada para fusão de chumbo</td></tr><tr><td></td><td>DP/Pr&eacute; Cision</td><td>Ferramentas personalizadas</td><td>necessárias para produzir as peças</td></tr><tr><td></td> de sal e chumbo <td>Cincinnati</td><td>TIPO PE-5</td><td>Fresadora</td></tr><tr><td></td><td>Memmert</td><td>UNB 400</td><td>Forno para estocar sal em pó e peças</td></tr><tr><td></td> de sal <td>Otelo</td><td>Otelo 65220023</td><td>Cortador de tubos para platina</td></tr><tr><td></td><td>Otelo</td><td>BAITER 51600202</td><td>Ferramenta</td></tr><tr><td></td> de arquivo <td>Otelo</td><td>VADIUM 65172600</td><td>Micro-cortador</td></tr><tr><td></td> Diagional <td>Otelo</td><td>VADIUM 65172620</td><td>Micro-alicate de ponta plana</td></tr><tr><td></td><td>SAM</td><td>EMP-13J</td><td>Punção</td></tr><tr><td></td> oca de parafuso redondo <td>Tubo profissional Platic</td><td>Chemfluor MFA</td><td>Minitubo para isolamento de fios de</td></tr><tr><td></td> termopar <td>Radiospar</td><td>RS 370-6717</td><td>Conector</td></tr><tr><td></td> de termopar de pino plano <td>tipo S LEMER</td><td></td><td>Chumbo (a granel)</td></tr> <tr><td></td><td>Goodfellow</td><td>FP301305</td><td>Polyt&eacute; trafluoro&eacute; thyl&egrave; ne - Filme ; 0,15 milímetros de espessura</td></tr><tr><td></td><td>Heraeus</td><td>81128696</td><td>fio puro</td></tr><tr><td>Heraeus</td><td></td><td></td><td>81128743 Platinum90%/Rhodium10% fio</td></tr><tr><td></td><td>Alfa Aesar</td><td>M11C056</td><td>folha de níquel 0,025 espessura recozida 99,5%</td></tr><tr><td></td><td>DP/precision</td><td></td><td>Ferramentas para produzir as peças de sal e peça de chumbo (feito sob medida)</td></tr> <tr><td></td><td>Polyco Bodyguards</td><td>GL890</td><td>Luvas de exame médico de nitrilo azul</td></tr></tbody></table>

experimento de alta pressão, alta temperatura de deformação usando o aparato de griggs-tipo de nova geração

High-pressure, High-temperature Deformation Experiment Using the New Generation Griggs-type Apparatus

Em ordem para processos geológicos de endereço em grandes profundidades, deformação da rocha idealmente deve ser testada em alta pressão (> 0.5 GPa) e alta temperatura (> 300 ° C). No entanto, por causa da resolução de baixa tensão de aparelhos de pressão e sólido-médio atuais, medições de alta resolução hoje são restritas a experimentos de baixa pressão deformação no aparelho de pressão e gás-médio. Uma nova geração de aparelhos sólido médio pistão-cilindro ("Griggs-tipo") é descrita aqui. Experiências de alta pressão deformação capaz de realizar até 5 GPa e desenhado para se adaptar a uma célula de carga interno, tal um novo aparelho oferece a possibilidade de estabelecer uma base tecnológica para reologia de alta pressão. Este paper fornece documentação detalhada em vídeo do procedimento (usando o assembly sólido-sal "convencional") para realizar experiências de alta pressão, alta temperatura, com o aparelho de Griggs-tipo recém-concebidos. Um resultado representativo de uma amostra de mármore de Carrara deformado a 700 ° C, 1,5 GPa e 10-5 s-1 com a nova prensa também é dada. A curva de tempo de estresse relacionada ilustra todas as etapas de um experimento de Griggs-tipo, do aumento da pressão e temperatura a amostra que extingue quando parou de deformação. Juntamente com os desenvolvimentos futuros, as etapas críticas e limitações do aparelho Griggs são então discutidas.

A Figura 9 mostra um exemplo de uma curva de tensão-tempo resultante de aparato Griggs-tipo nova geração durante o cisalhamento puro (co-axial) deformação de mármore de Carrara (amostra 8-mm-longo) a uma taxa de tensão de 10-5 s-1, temperatura de 700 ° C e à pressão de 1,5 confinando GPa. Durante tal experiência, a pressão e a temperatura são primeiro aumentou atender, principalmente para evitar que o NaCl a derreter. O NaCl fundido é muito corrosivo para a amostra e pode danificar irreversivelmente o termopar. Ao longo de toda as etapas sucessivas de aumentar a pressão e temperatura - aqui referido como a "fase de bombeamento" (Figura 9) – o pedaço de chumbo tem a função de impedir que a amostra se tornar deformado pela transferência de tensões de σ1 para σ3 e por outro lado, manter um estado de stress isostáticas mais ou menos na Assembleia de amostra.
Quando o alvo pressão e temperatura são alcançados, pode ser aplicado um período de "prensagem a quente". Embora opcional, este passo – geralmente duração de 24h – pode ser necessária para sedimento o pó da amostra antes da deformação, se aplicável. O σ1 pistão/atuador é então avançado para deformar a amostra, dando origem ao chamado "estágio de deformação". Este último primeiro é caracterizado por um aumento de íngreme-para-suave de pressão diferencial (σ1 - σ3), que é devido ao atrito induzido por 1) os anéis de embalagem e 2) cada vez maior superfície de contato entre a peça de pistão e chumbo de1 σ enquanto σ1 está se movendo através do chumbo. Nesta seção "encontro" deve ter uma duração suficiente para determinar o ponto de sucesso (contato entre o pistão de1 σ e o pistão superior da alumina) com precisão pela curva de montagem (Figura 9). Para este efeito, uma espessura significativa de chumbo (≥ 2 mm) entre o pistão de1 σ e alumina pistão é necessário antes de começar a avançar σ1. Ao se aproximar o pistão superior da alumina, chumbo é expulsado mais rápido como uma espessura fina da amostra, causando tensão endurecimento na liderança e promover um aumento progressivo de estresse até que o pistão de1 σ está empurrando a coluna de amostra. A curva de estresse então aumenta abruptamente até condições de stress de rendimento, que teoricamente define a transição do elástico para comportamentos de plástico (Figura 9). Como necessárias para definir a pressão diferencial, o ponto de sucesso do experimento é deduzido posteriormente a interseção entre as extensões do curva "elástica" e "encontro" curva (Figura 9).
Quando finalmente parou de deformação, a temperatura diminui muito rapidamente (≈ 300 ° C/min) para preservar microestruturas. Uma substancial queda de pressão ocorre necessariamente durante a amostra "têmpera", mas após essa queda, tanto o σ1 e pistões de3 σ são voltou lentamente, reduzindo a pressão do óleo nos carneiros hidráulicos (≈ 5 MPa/min). Isso é necessário para limitar a formação de fissuras de descarga, embora algumas rachaduras é inevitável. Após o experimento, a curva pressão-tempo é posteriormente corrigida para produzir uma curva de tensão-deformação da amostra deformada acima do ponto de sucesso (veja inserir na Figura 9). Essas correções incluem 1) a rigidez/extensão do aparelho e 2) o atrito induzido pelos anéis e pedaço de chumbo15,19. A Figura 10 mostra também dois exemplos da Assembleia pós-experimento amostra, uma contendo a amostra de mármore de Carrara (Figura 10A e 10B) e um segundo de um pó de olivina sinterizado e em seguida em geral deformado cisalhamento a 900 ° C e 1,2 GPa usando o antigo Griggs-tipo aparelho23 (Figura 10 e 10-D).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig1.jpg"> Figura 1: os aparelhos de nova geração Griggs tipo. Desenhos esquemáticos do aparato Griggs-tipo agora disponível no Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (ISTO, França) e na École Normale Supérieure de Paris (Paris, França, ENS). Enquanto o conjunto da amostra encontra-se dentro do vaso de pressão, alta pressão confinando e stress diferencial são aplicadas pelas bombas de seringa independente através de carneiros hidráulicos e pistões/atuadores. A temperatura é aumentada usando uma corrente elétrica de baixa-tensão/alta-amperagem injectada abaixo da montagem (ver vista lateral) através de um forno de grafite resistivo. Para preservar a morrer de carboneto de tungstênio (WC), o vaso de pressão também é resfriado pelo fluxo de água de baixo para cima através de placas/caixas de resfriamento e o navio em si. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig2.jpg"> Figura 2: montagem da amostra. Visão detalhada das peças que compõem o conjunto da amostra. O σ1 pistão, o pistão de3 σ e a placa de base também são mostrados-parte deles em transparência-para localizar a posição de cada peça em relação ao aparelho de Griggs-tipo. A) montagem de um experimento coaxial da amostra. B) vista explodida da Assembleia de amostra, seja para um "coaxial" (branco) ou "tesoura geral" amostra (verde). O pedaço de chumbo e o pedaço de sal inferior são mostradas em transparência. C) uma vista 3D de um termopar de mulita 2 buracos que sheathing S-tipo usado para monitorar a temperatura durante um experimento. WC = carboneto de tungstênio. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig3.jpg"> Figura 3: ferramentas necessárias para imprensa fria as peças sal interiores e exteriores de NaCl pó. A) vistas 3D durante a prensagem (14 toneladas por 30 s) e a extração do sal exterior pedacinhos (à esquerda) e dimensionado desenhos dos componentes relacionados a ferramenta (à direita). B) vistas 3D durante a prensagem (6 toneladas por 30 s) e extração de sal interior peça (à esquerda) e dimensionado desenhos dos componentes relacionados a ferramenta (à direita). Algumas partes são mostrados em transparência. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig3large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig4v2.jpg"> Figura 4: ferramenta necessária para perfurar a peça sal exterior inferior. A) vistas 3D antes (topo) e durante a perfuração (parte inferior). B) dimensionado desenhos (vistas 3D, superiores ou laterais) da ferramenta (apenas uma parte é mostrada). <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig4large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig5.jpg"> Figura 5: ferramentas necessárias para produzir a jaqueta platina. A) vista 3D (à esquerda) e dimensionado desenhos (à direita) da ferramenta necessária para produzir os copos de platina. Empurrando o disco de platina de 10 mm de diâmetro, sua parte externa é amassado mais de 1 mm de espessura em forma de taça, para que ele possa encaixar e ser soldado em conjunto com o casaco de platina de 8 mm de diâmetro. B) vista 3D (topo) e escala de desenhos (parte inferior) da ferramenta necessária para soldar uma xícara de platina para a jaqueta platina (apenas metade da parte superior é mostrada). <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig5large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig6.jpg"> Figura 6: ferramenta necessária para produzir a peça de chumbo. A) vista 3D durante a prensagem (4 toneladas por 30 s) do chumbo derretido (50 g). O componente #2 é mostrado na transparência. B) vista 3D durante a extração da peça principal (as dimensões são mostradas na inserção superior esquerda). C) dimensionado desenhos de componentes da ferramenta. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig6large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig7v2.jpg"> Figura 7: braçadeiras para reparar o pistão basal do vaso de pressão. Visualização 3D do vaso de pressão, pistão basal e braçadeiras (topo) e escala de desenhos das partes superior e inferior de um grampo, incluindo uma vista 3D (parte inferior). <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig7large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig8.jpg"> Figura 8: sistema hidráulico das bombas e sistemas de refrigeração. Esquema de sistemas hidráulicos – incluindo as válvulas (V), electro-válvulas (EV) e tanque de óleo (T) – da bomba de deformação (roxo), confinando bomba (laranja), sistema do vaso de pressão (azul claro) de refrigeração e resfriamento sistema da carga confinando/final ram (amarelo). <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig8large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig9.jpg"> Figura 9: resultado representativo. Exemplo de uma curva de tensão-tempo de um experimento de deformação usando os aparelhos de nova geração Griggs-tipo. Este experimento foi realizado coaxialmente em uma amostra (8 mm de comprimento) de mármore de Carrara a 700 ° C, 1,5 GPa e uma taxa de tensão de 10-5 s-1. Esse resultado ilustra as etapas sucessivas de um experimento de Griggs-tipo, que inclui 1) um "estágio de bombeamento" com aumento de pressão e temperatura, 2) uma "fase de prensagem a quente" de sedimento da amostra, se aplicável, 3) um "estágio de deformação" deformar a amostra e 4) um "fase de têmpera" para diminuir a pressão e temperatura. Durante a deformação, o pistão de1 σ primeiro avança através do chumbo (etapa de "encontro") e então empurra o pistão da alumina a deformar-se corretamente a amostra (até do ponto de batida), dando origem ao comportamento elástico-então-plástico (ver texto). Após a correção da curva tensão-tempo de fricção e rigidez/extensão do aparelho, uma curva de tensão-deformação é produzida acima do ponto de batida (inserir). Σ1 = tensão aplicada pelo pistão1 σ; Σ3 = tensão aplicada pelo pistão3 σ; P = confinando pressão (isostática); T = temperatura. Σ1- σ3 = tensão diferencial. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig9large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56841/56841fig10.jpg"> Figura 10: extração da amostra. A) baixar parte da Assembleia de amostra extraída após o experimento descrito na Figura 9. B) mármore amostra de Carrara (ainda envolvida em seu casaco platina) depois da deformação de cisalhamento puro a 700 ° C e 1,5 GPa no novo aparelho Griggs-tipo. C) parte inferior de um conjunto de amostra que contém uma amostra de pó de olivina sinterizado e em seguida deformado em geral cisalhamento a 900 ° C e 1,2 GPa com o ex de aparelhos Griggs-tipo23. D) amostra de olivina e alumina da tesoura pistões (ainda embrulhados para o casaco platina) após a extração do conjunto da amostra. TC = termopar. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56841/56841fig10large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

Deformação da rocha precisa ser quantificada na alta pressão. Uma descrição do procedimento para realizar experiências de deformação em um aparelho de Griggs-tipo sólido médio recém-projetado é dado aqui. Isso fornece a base tecnológica para futuros estudos reológicos em pressões até 5 GPa.

Experimento de alta pressão, alta temperatura de deformação usando o aparato de Griggs-tipo de nova geração

In order to address geological processes at great depths, rock deformation should ideally be tested at high pressure (&#62; 0.5 GPa) and high temperature ...

O objetivo geral de um experimento do tipo Griggs é explorar os processos de deformação de rochas em alta pressão e temperatura, normalmente superiores a um gigapascal e 300 graus Celsius. A vantagem desta técnica é que a deformação pode ser aplicada até pressões de cinco gigapascais. Isso corresponde a uma profundidade de aproximadamente 150 quilômetros na Terra.Este método pode ajudar a responder a questões-chave em geologia nos campos da geologia estrutural, geodinâmica, estudos magnéticos e até planetologia. Aqui usamos um aparelho do tipo Griggs de nova geração que está em conformidade com os padrões europeus de segurança de experimentos de alta pressão. Com base nos pistões de nossa nova tecnologia, consiste em uma estrutura metálica e dois aríetes hidráulicos conectados a atuadores e pistões que primeiro pressurizam o conjunto da amostra dentro do vaso de pressão e, em seguida, avançam o pistão central para deformar a amostra.No presente vídeo, mostramos como realizar um experimento do tipo Griggs usando o conjunto de amostra de fonte sólida convencional. Para preparar o conjunto da amostra, primeiro triture pelo menos 60 gramas de pó de cloreto de sódio de 99,9% de pureza em uma argamassa cerâmica. Em seguida, pressione a frio os pedaços de sal.Para produzir o pedaço de sal externo inferior, coloque 17,5 gramas de pó de cloreto de sódio moído em um béquer. Adicione aproximadamente 0,1 mililitro de água destilada e certifique-se de que o sal e a água estejam bem misturados. Encha o pó de sal úmido no orifício da ferramenta de prensagem de sal e coloque os componentes do pistão em cima do pó de sal.Pressione o pó a 14 toneladas por 30 segundos e, em seguida, descarregue o pedaço de sal. Retire o componente inferior do vaso e afaste as duas peças de metal basais para deixar um espaço vazio abaixo do orifício. Mais uma vez, use os componentes do pistão na prensa hidráulica para extrair o pedaço de sal por baixo.Depois de fazer um termopar tipo S conforme descrito no protocolo de texto, use uma fresadora e a ferramenta de perfuração para fazer um furo de dois milímetros de diâmetro em todo o comprimento da peça de sal inferior. Na parte superior do pedaço de sal inferior, use um bisturi com lâmina triangular e ponta afiada para esculpir um pequeno canal de cerca de um milímetro de profundidade e dois milímetros de largura do orifício do termopar ao furo. Para revestir a amostra, use um punção oco redondo para extrair dois discos de 10 milímetros de diâmetro de uma folha de platina de 0,15 milímetros de espessura.Faça duas xícaras de platina dobrando uma borda de um milímetro de cada disco usando a ferramenta de modelagem de xícaras. Em seguida, use um cortador de tubos para cortar um tubo de platina do comprimento da amostra, mais aproximadamente três milímetros. Use uma mufla de bancada para recozer o tubo de platina e os copos por pelo menos duas horas a 900 graus Celsius.Depois de recozido, encaixe um copo no tubo de platina e use uma ferramenta de lima para moer a extremidade do tubo e o copo. Em seguida, solde o copo de platina e o tubo usando a ferramenta de soldagem e um microscópio de soldagem PUK 5. Enrole a amostra em uma folha de níquel de 25 micrômetros de espessura e encaixe-os no tubo de platina.Feche o tubo com o segundo copo de platina e triture-os com a ferramenta de lima antes de soldar o copo e o tubo. Dobre levemente as pontas do tubo de platina usando um par de microalicates de ponta plana para que os pistões de alumina superior e inferior possam caber o máximo possível no tubo de platina. Usando o mesmo par de alicates planos, pressione o tubo nos pistões de alumina ao redor para manter um pequeno diâmetro total.Junte a peça de sal externa inferior, o disco de cobre inferior e o forno de grafite. Use uma caneta permanente para marcar um ponto na posição esperada do termopar na luva externa de pirofilita do forno. Retire o pedaço de sal externo e insira os pedaços de sal internos ao redor dos pistões e da camisa dentro do forno de grafite.Enquanto mantém o forno de grafite, as peças internas de sal e o disco de cobre inferior juntos, use a fresadora para fazer um furo de aproximadamente dois milímetros de diâmetro onde a posição do termopar foi estimada. Em seguida, prepare a peça de chumbo colocando um versipian de cerâmica contendo 50 gramas de chumbo em uma mufla de bancada a 400 graus Celsius por cerca de 30 minutos. Quando o chumbo derreter completamente, despeje-o rapidamente na ferramenta de peça de chumbo e use imediatamente a prensa hidráulica de 40 toneladas para pressionar o chumbo em quatro toneladas por 30 segundos.Depois de remover a peça de chumbo como antes e preparar a inserção de cloreto de sódio conforme descrito no protocolo de texto, monte as duas peças juntas. Junte todas as peças que compõem o conjunto de amostra, exceto o disco de cobre superior, a peça de chumbo e os anéis de embalagem. Enrole os pedaços externos de sal, o pedaço de chumbo e o pedaço de pirofilita base com Teflon.Com o vaso de pressão montado conforme detalhado no protocolo de texto, deixe o vaso suspenso o mais alto possível acima da placa de base. Enquanto carrega o sample conjunto, encaixe cuidadosamente o termopar no orifício do termopar da placa de base. Em seguida, coloque o sample conjunto no centro da placa de base Uma vez no lugar, adicione uma folha de filme de Mylar entre a placa de base e o vaso de pressão ao redor do conjunto.Use a prensa do mandril para abaixar cuidadosamente o vaso de pressão na placa de base e encaixar o sample conjunto no orifício do vaso de pressão. Ao inserir o sample conjunto no vaso de pressão, certifique-se de que a bainha Woolite do termopar não se quebre. Se quebrar, talvez seja necessário substituir uma grande parte do conjunto de amostra.Em seguida, use grampos adaptados para fixar firmemente o vaso de pressão e a placa de base e adicione o disco de cobre superior, a peça de chumbo e o anel de vedação sigma três no topo do conjunto da amostra. Carregue o vaso de pressão de cabeça para baixo e coloque-o em uma bancada de trabalho. Deslize tubos de plástico sobre cada fio do termopar para isolá-los de qualquer peça de metal.Fixe cada fio a um conector de termopar de pino plano universal tipo S. Dobre e encaixe os fios na ranhura basal da placa de base. Cole-os com fita adesiva no vaso de pressão e coloque um pedaço de folha de papel comum entre os dois fios.Em seguida, gire o vaso de pressão para a posição vertical e coloque o pistão de carga final, o pistão confinante e o pistão de deformação com o anel de vedação sigma one no topo do conjunto de amostra. Coloque a placa de base, o vaso de pressão e os pistões na placa inferior do aparelho do tipo Griggs de nova geração e conecte o conector do termopar ao sistema de regulação de temperatura. Prepare o software para o experimento de deformação e inicie a bomba de deformação conforme descrito no protocolo de texto para avançar o atuador de deformação.Quando o atuador de deformação estiver cerca de três a quatro milímetros acima do pistão de deformação, pare a bomba e mova o vaso de pressão para alinhá-los. É importante alinhar quase perfeitamente o pistão de deformação com o atuador de deformação do aparelho. Caso contrário, um pistão pode quebrar durante o experimento.Use a bomba de deformação para abaixar totalmente os atuadores de deformação, confinamento e carga final para que eles toquem os pistões e comecem a aumentar a pressão conforme descrito no protocolo de texto. Quando a pressão de confinamento estiver em torno de 50 megapascais, conecte o vaso e os pistões ao sistema de resfriamento e solte a parte superior de cada grampo que fixou a placa de base ao vaso de pressão. Adicione uma folha de filme Mylar entre os grampos e o recipiente e comece a aquecer conforme descrito no protocolo de texto.Em seguida, use as bombas hidráulicas, o sistema de aquecimento e os sistemas de resfriamento para realizar o experimento de deformação. Após o experimento, quando os sistemas de aquecimento e resfriamento estiverem parados e a pressão estiver em torno de 0,5 megapascal, recoloque a placa de base no vaso de pressão usando os grampos adaptados. Depois de abrir ou fechar as válvulas do aparelho conforme descrito no protocolo de texto, desconecte os tubos de termoacoplamento do sistema de refrigeração do vaso de pressão.Use a bomba manual para levantar os atuadores de confinamento e carga final o máximo possível. Ligue a bomba de deformação e levante o atuador de deformação alguns milímetros a mais do que o atuador confinante. Em seguida, retire o vaso e os pistões do aparelho do tipo Griggs de nova geração.Remova os pistões de deformação, confinamento e carga final e coloque o vaso de cabeça para baixo em uma bancada de trabalho. Desaparafuse o conector do termopar tipo S, remova os tubos de plástico isolantes, desparafuse o clamps e retire a placa de base e a folha de Mylar. Vire o recipiente na vertical e coloque-o na plataforma da prensa hidráulica para extrair o conjunto de amostras por baixo.Coloque um pedaço de chumbo em cima do anel de embalagem sigma três e use a prensa hidráulica de 40 toneladas para pressionar o conjunto da amostra. Por fim, desmonte cuidadosamente o conjunto da amostra usando um alicate e um bisturi curvo. Resultados representativos do mármore de Carrara deformado a 700 graus Celsius e 1,5 gigapascals são mostrados aqui.Isso inclui um esquema do conjunto da amostra de deformação e a curva de tensão versus tempo produzida durante o experimento de deformação. No início, tanto a pressão quanto a temperatura são aumentadas alternadamente durante o estágio de bombeamento. Enquanto o conjunto da amostra é aquecido usando o efeito Joule, ambos os aríetes transmitem forças para atuadores e pistões que pressurizam o conjunto da amostra.Quando a pressão e a temperatura desejadas são alcançadas, um período de prensagem a quente é aplicado para centralizar a amostra, se aplicável. Em seguida, o pistão de deformação sigma one é avançado, movendo-se através do chumbo e, em seguida, empurrando o pistão de alumina para deformar a amostra. Isso descreve um ponto de acerto seguido por uma curva elástica e plástica durante o estágio de deformação.Quando a deformação é interrompida, a temperatura cai rapidamente e os pistões são movidos para trás para que a pressão diminua lentamente para preservar as microestruturas. Após o experimento, a curva tensão versus tempo é corrigida para atrito e rigidez da sonda para calcular a deformação total e a tensão diferencial antes da caracterização por técnicas analíticas. Este tipo de experimento também pode ser realizado com geometria não coaxial, como mostrado aqui, para um agregado de olivina deformado a 900 graus Celsius e 1,2 gigapascals.Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como realizar experimentos de deformação usando o aparelho do tipo Griggs de nova geração, principalmente para preparar a montagem da amostra. Geralmente, as pessoas novas nessa técnica precisam de alguma experiência na preparação da montagem da amostra e na colocação no vaso de pressão para garantir uma boa taxa de sucesso dos experimentos. Uma vez dominada, essa rotina geralmente leva dezenas de horas, em parte por causa do ajuste da curva necessária para definir o ponto de vida.É importante lembrar que o sucesso de um experimento depende muito da qualidade da produção do conjunto da amostra. Durante o bombeamento e a têmpera, também é recomendável mover os pistões o mais lentamente possível para evitar quebrar qualquer peça de metal.

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