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.

Kontakt:
Dr. Bernd Wunder

Die statische 1000 t Laborpresse der Max Voggenreiter GmbH kann wahlweise mit einem Walker-Modul als Viel-Stempel-Presse oder über einen zweiten Hydraulikzylinder mit einem Stempel-Zylinder-Modul (Durchmesser 12.7 mm) betrieben werden.

Kontakt:
Dr. Christian Lathe
Dr. Bernd Wunder
Andreas Ebert

In der Hochdruck-Experimentierhalle des GFZ wurde eine rotierende Viel-Stempel-Presse der Firma Max Voggenreiter GmbH installiert. Die Anlage besteht aus einer hydraulischen Presse mit 800 Tonnen Presskraft und einem sogenannten Walker-Modul. Die gesamte Anlage kann um 360 ° senkrecht zur Pressenachse gedreht werden. Schmidt und Ulmer (2004) zeigten, daß durch die Rotation eine sonst übliche Separation der fluiden Phase vom Festkörper bzw. der Schmelze vom Festkörper während der Hoch-Druck Experimente verhindert werden kann. In der Presse können Drücke von 3.0 bis 23 GPa erzeugt werden, was einer Erdtiefe von ca. 100 bis 650 km entspricht. So können Eigenschaften von Geomaterial sowie geochemische Prozesse unter Erdmantelbedingungen untersucht werden.

Technische Details: 

• 32-mm Würfel Wolframkarbid
• Kantenlänge der Würfelanschnitte 11, 8 und 5 mm
• Vorgefertigte mit Cr₂O₃ dotiert MgO Oktaeder
• bisher realisierter Druckbereich 3.5 bis 23 GPa
• Typ C Thermoelement
• Graphit- und Rhenium-Heizer
• Temperaturbereich bis zu 2000 °C

Kontakt:
Dr. Christian Lathe
Andreas Ebert