METHODE D`ANALYSE CALORIMETRIQUE EN REGIME

PREMIER MINISTRE C E A - R 2797
COMMISSARIAT A
L'ÉNERGIE ATOMIQUE
METHODE D'ANALYSE CALORIMETRIQUE
EN REGIME VARIABLE
par
Guy BERTHIER
Rapport C E A - R 2797
1965CENTRE D'ETUDES
NUCLÉAIRES DE SACLAY

CEA-R 2797 - BERTHIER Guy
METHODE D'ANALYSE CALORIMETRIQUE EN REGIME VARIABLE
Sommaire. - L'analyse du régime thermique transitoire, obtenu par la trempe
d'un échantillon dans l'enceinte d'un four maintenu à très haute température,,
peut permettre l'étude de la diffusivité .thermique de certains matériaux et
celle des transformations structurales en phase solide, tant du point de vue
qualitatif que du point de vue quantitatif (uiesure de l'énergie de transforma-
tion du quartz a en quartz J3 et détermination "de l'énergie Wigner emmaga-
sinée par l'oxyde de béryllium irradié aux neutrons).
1965 , v 101p.
Commissariat à l'Energie Atomique - France
CEA-R 2797 - BERTHIER Guy
A METHOD FOR CALORIMETRICAL ANALYSIS IN VARIABLE CONDITIONS
HEATING
Summary. - By the analysis of the transitory thermal conditions given by the
quenching of a sample in a furnace maintained at a high teiPDerature, it is
possible to study the thermal diffusivity of some materials, and that of
solid state structure transformation on a qualitative as well as a quantitative
standpoint. For instance the transformation energy of a-quartz into 0-quartz
and the Wigner energy stored within neutron-irradiated beryllium oxide have
been measured.
1965 101 p.
Commissariat à l'Energie Atomique - France

Les rapports du COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE sont, à partir du n» 2200,
en vente à la Documentation Française, Secrétariat Général du Gouvernement, Direction de
la Documentation, 16, rue Lord Byron, PARIS VlIIème.
The C.E,A» reports starting with n« 2200 are available at the Documentation Française,
Secrétariat Général du Gouvernement, Direction de la Documentation, 16, rue Lord Byron,
PARIS VlIIème.

- Rapport CEA-R 2 797 -
DEPARTEMENT DE METALLURGIE
Service de Chimie des Solides
METHODE D'ANALYSE CALORIMETRIQUE
EN REGIME VARIABLE
par
Guy BERTHIER
- Novembre 1965 -

METHODE D'ANALYSE CALORIMETRIQUE
EN REGIME VARIABLE
- INTRODUCTION -
L'étude énergétique de changements de phase à l'état solide nécessite l'utilisation de
techniques qui relèvent principalement de la mesure calorimétrique, de l'analyse thermique ou des
deux à la fois car l'une et l'autre se complètent : la première fournit le bilan thermique du phéno-
mène étudié sans en préciser le mécanisme, les informations transmises par la seconde sont quali-
tatives et ne permettent pas en général la mesure des énergies mises en jeu.
1° - Méthodes calorimétriques
Très employées en thermochimie les méthodes calorimétriques classiques sont à la
base de la détermination des chaleurs spécifiques moyennes, des chaleurs latentes et de transfor-
mation, et quelquefois de chaleurs de réaction. A basse et moyenne température (jusqu'à 1 000°C)J
les améliorations successives apportées au premiers dispositifs ont rendu la précision remar-
quable J8H . Mais la mise en oeuvre des hautes températures se heurte à de nombreuses difficul-
tés, en particulier celles inhérentes aux fuites thermiques importantes et incontrôlables, car il
est alors impossible d'isoler convenablement l'enceinte calorimétrique. Mis à part les dispositifs
analogues au calorimètre à chute 15 I, |17 I , il apparaît actuellement difficile d'obtenir de bons
résultats par les méthodes classiques, qui de plus sont pratiquement inutilisables dès qu'il s'agit
de phénomènes irréversibles. Cette raison motiva la mise au point de nouvelles méthodes calori-
métriques adaptées à l'étude globale de tels phénomènes à haute température J 18 1 .
L'absence totale de renseignements sur la cinétique des échanges de chaleur (ou thermo-
cinétique) a conduit TIAN, puis CALVET et ses collaborateurs, à mettre au point un calorimètre
extrêmement sensible, qui rend compte à chaque instant du débit de chaleur produit par le phéno-
mène étudié 119M . Malgré une utilisation fructueuse dans les domaines de la thermochimie et de
la biologie, son champ d'application semble limité par l'inertie (recherchée) du dispositif, par la
complexité et la finesse des montages, et également par le domaine étroit des températures explo-
rées (1 OO0°C à 1 300°C au maximum), imposé par les difficultés de réalisation technologique de
l'ensemble.
Simplifiant le calorimètre de TIAN-CALVET, L. EYRAUD et ses collaborateurs fiel ,
I 2oJ,r2lJ, ont élaboré un appareil de microanalyse enthalpique différentielle composé de deux