Die Piston-Cylinder zeichnet sich durch einen im Vergleich zur Belt-Apparatur oder Multi-Anvil einfachen Versuchsaufbau und größere Probenvolumina aus. Die erzielbaren Drücke sind hingegen vergleichsweise gering (bis 3 GPa). Ein zylindrischer Stempel aus Wolframkarbid wird von einer zylindrischen Druckkammer umschlossen. Damit sich der Stempel unter Belastung nicht festklemmt, muss er kleiner dimensioniert sein, als die Bohrung in der Druckplatte. Somit wird er an den Flanken nicht stabilisiert, sondern verformt sich tonnenförmig. Viele Apparaturen dieses Typs stoßen daher bereits bei Drucken um 3.0 GPa an ihre Stabilitätsgrenzen.

Als Druckmedium kommt vorwiegend CaF2 und im unteren Druckbereich vorgepresstes Kochsalz (NaCL) zum Einsatz. Eine Gefahr der Umwandlung von Graphit in Diamant besteht bei der Piston-Cylinder aufgrund der erreichbaren Drücke nicht, so dass für die elektrische Widerstandsheizung durchgängig das vergleichsweise einfach handhabbare Graphit (im Vergleich zu Rhenium, Lanthanchromit) zum Einsatz kommt. Die Temperaturmessung wird mittels Thermoelementen aus Platinrhodium PtRh30%-PtRh6% (Typ B) bewerkstelligt.

Aufsicht auf den Druckstempel der Piston-Cylinder-Presse

3150kN-Presse