Conductibilité électrique des tectosilicates. I. Méthode et résultats expérimentaux

Résumé En Fr

A method of mesuring the electrical conductivity of framework silicates in powder form is described. It is demonstrated that this method, by examining the sintering process and comparing data with those obtained by other conductivity tests, has a lower margin of systematic error. The method is applied to natural and synthetic framework silicates at temperatures between 400° C and 900° C. Conductivity values for all the test specimens varied from 6,5 ⨉ 10⁻³ ohm⁻¹cm⁻¹ (rubidium leucite at 900° C) to 2.9 ⨉ 10⁻⁹ ohm⁻¹cm⁻¹ (kalsilite at 400°C). For specific mineral like orthoclase, the conductivity varies from 9.3 ⨉ 10⁻⁹  (400°C) to 3.1 ⨉ 10⁻⁶ (900°C). It was noted that the conductivity was intrinsic in the temperature range and varied as a function of temperature in accordance with an Arrhenius law σ = σ₀ exp (— E/kT). The activation energy was approximately 0.8 eV for all the specimens tested, however the preexponential factor varied considerably from 44 ohm⁻¹cm⁻¹ (rubidium leucite) to 2 ⨉ 10⁻³ ohm⁻¹cm⁻¹ (kalsilite).

On décrit une méthode de mesure de la conductivité électrique qui utilise des poudres. On montre, en examinant les conditions de frittage et en comparant les résultats avec ceux obtenus par d'autres méthodes, que cette manière de procéder permet d'obtenir une valeur de la conductivité qui n'est pas entachée d'erreurs systématiques importantes. La méthode est appliquée à la mesure de la conductivité électrique, entre 400° et 900° C, de tectosilicates naturels et de synthèse. L'étude porte sur des feldspaths, des plagioclases et des feldspathoïdes. Pour l'ensemble des échantillons, la conductivité varie de 6,5.10⁻³ ohm⁻¹cm⁻¹ (leucite rubidique à 900° C) à 2,9.10⁻⁹ ohm⁻¹cm⁻¹ (kalsilite à 400° C). Pour une espèce particulière comme l'orthose, la conductivité varie de 9,3.10⁻⁹ (400° C) à 3,1.10⁻⁶ (900° C) . On constate que la conductivité mesurée est intrinsèque dans le domaine de température étudié, et qu'elle varie avec la température suivant une loi d'Arrhénius σ = σ₀.exp (— E/kT). L'énergie d'activation est de l'ordre de 0,8 eV pour l'ensemble des espèces étudiées, par contre le terme préexponentiel σ₀ varie de 44 ohm⁻¹cm⁻¹ (leucite rubidique) à 2.10⁻³ ohm⁻¹cm⁻¹ (kalsilite).