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Sir Ch. a. PARSONS. — LA FORMATION DU DIAMANT 



La pression de choc d'une balle d'acier Urée 

 dans un trou percé dans un bloc d'acier qu'elle 

 remplit exactement est limitée par le coefficient 

 de compiessibilité de L'acier ; avec une vitesse 

 de 1.500 m. par seconde, elle est d'environ 

 32.000 tonnes parcm'^. 



Quelques expériences furent faites avec un 

 bloc d'acier au tungstène percé d'un trou se ré- 

 trécissant de 7,5 mm. de diamètre à l'entrée 

 jusqu'à 3 mm. au fond. La balle en acier doux 

 fut déformée par ce trou conique, ce qui commu- 

 niqua à la pointe une vitesse beaucoup plus 

 grande. Même avec des charges relativement 

 faibles, le bloc se fendit au second coup. Avec 

 une charge de 90 "/o en excès,, le bloc se brisa 

 toujours au premier coup, probablement après 

 le choc et pas avant que la pression instantanée 

 totale se fût exercée ; celle-ci a été évaluée à plus 

 de 80.000 tonnes par cm'-, pression à peu près 

 égale à celle qui existe au centre de la Terre. 



Dans ces dernières expériences, on avait placé 

 t'. u graphite au fond du trou ; à l'analyse, on n'y 

 retrouva pas autre chose. 



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On admet généralement que le fer riche en 

 carbone se dilate en se solidifiant, et que cette 

 propiiété supposée contribue à la formation du 

 diamant en augmentant la pression du lingot. 



J'ai fait plusieurs expériences en versant du 

 fer saturé de carbone fondu au four électrique 

 par un orilice étroit dans un moule en acier mas- 

 sif fermé au fond par une vis-culasse. Après re- 

 froidissement, la vis s'enlève facilement et rien 

 n'indique qu'une pression se soit exercée sur les 

 filets. Comme il n'est pas certain, à cause de la 

 capillarité, que les coins du moule aient été bien 

 rempli.^, on a forcé à la presse à travers l'orilice, 

 aussitôt après la coulée, un mandrin en acier, 

 qui a produit dans le moule une pression de 

 75 atmosphères. La pression observée sur la vis- 

 culasse ne paraît pas avoir excédé ce chilTre. 

 Donc, le fer fortement carburé ne se dilate pas 

 avec une force notable pendant sa solidification. 



La raison pour laquelle un bloc de fonle, jeté 

 dans une poche de métal fondu, tombe d'aboid 

 au fond, puis remonte et flotte à la surface, est 

 probablement que la fonte est environ 7 fois ])lii s 

 résistante à la compression qu'à la tension. Aussi, 

 lorstju'une couche assez épaisse du métal froid 

 s'est échaulîéc, l'intérieur se détache de la croule 

 superficielle qui s'est dilatée, et la densité de la 

 masse totale diminue. Il est donc permis de 

 conclure que, lorsque le fer se refroidit subite- 

 ment, la seule force de compression que supporte 

 l'intérieur de la masse est celle (|ui provient de 



la contraction des couches extérieures après so- 

 lidification ; avec le fer très carburé, elle ne peut 

 être que modérée, à cause de la faible résistance 

 du métal à la tension, et elle ne peut pas dépas- 

 ser 1.000 atmosphères environ. 



Moissan a observé que les sphérules ou glo- 

 bules de fer présentant des fissures et des géodes 

 ne contiennent jamais de diamant. Il a attribué 

 ce fait à une perte de pression mécanique. Je 

 pense maintenant que celles-ci servent surtout 

 d'issue aux gaz occlus dans le métal. J'ai fait des 

 expériences consistant à verser du fer ou des 

 alliages de fer fortement carbures sur des plaques 

 de fer, le refroidissement ayant lieu d'un seul 

 côté; dans ces conditions, il ne se forme pas de 

 diamant. En réalité, on n'en trouve que lorsque 

 le lingot ou la sphérule se refroidit simultané- 

 ment de tous les côtés, avec formation d'une en- 

 veloppe extérieure imperméable aux gaz avant 

 que le centre soit solidifié. 



Depuis mon mémoire de 1907, j'ai répété 

 l'expérience qui consiste à chautTer du fer dans 

 un creuset de carbone et à le transférer dans une 

 matrice en acier où il est soumis à une pression 

 de 11.200 atmosphères, bien supérieure à celle 

 qui peut se produire dans un lingot refroidi. J'ai' 

 constaté que, si on laisse le fer se solidifier avant 

 l'application de la pression, la quantité de dia- 

 mant est bien plus grande que si on le comprime 

 à l'état fondu, et que dans le premier cas elle est 

 à peu près la même que lorsque le creuset est 

 refroidi dans l'eau. La seule explication de ce ré- 

 sultat est la suivante : quand la pression est appli- . 

 quée au fer encore très chaud, un peu de fer tra- 

 verse le carbone du creuset, et, à cause de la plus 

 grande chaleur spécifique et de la moindre con- 

 ductibilité du carbone, le fer situé au voisinaui 

 du carbone ou dans le carbone reste fondu après 

 que le lingot a été refroidi parle haut au contact, 

 direct de la base du mantlrin. Alors, pendant le 

 refroidissement, les gaz occlus peuvent s'échap- 

 per librement du lingot en traversant le mé- 

 tal fondu (qui leur est perméable) pour se 

 rendre dans le carbone du creuset, et ils ne sont 

 pas letenus dans le lingot en aussi gi'ande quan- 

 tité que lorsque celui-ci s'est solidifié avant la 

 mise en pression et qu'il est entouré de tous les 

 côtés d'une enveloppe de fer imperméable aux 

 gaz. 



On m'accordera, je pense, ([ue ces expériences 

 ri'l'utent la théorie de la formation du diamant 

 par compression dans le l'er refroidi, lin fait, 

 aucune d'elles n'a montré que la pression ait un 

 ollet quelconque sur la production du diamant, 

 excepté dans la mesure où elle affecte la quan- 

 tité et la distribution des iraz occlus dans le _ 



