IT. — STABILITÉ DE L’AIMANTATION THERMIQUE

75. Facteurs de variation de l’aimantation thermique. — D’après ce qu’on a vu précédemment, l’aimantation thermique d’une terre cuite pourra être modifiée par deux sortes d'actions : des réchauffements,

des champs magnétiques agissant à température constante.

(:) Ces conclusions seraient évidemment à vérifier par de plus nombreux essais. (2) La première est l’aimantation rémanente d’un cycle isodyname de température, la seconde est l’aimantation rémanente d’un

cycle isotherme de champ.

19 RéÉcHaAurFEMEnNts. — Une élévation de température désaimante ; nous connaissons maintenant la loi à laquelle ce phénomène obéit : un réchauffement à la température t, en champ nul, donne à la terre cuite l’aimantation qu’elle aurait eue si le champ, cause de son aimantation thermique, avait cessé son action à {, au cours du refroidissement. Des réchauffements à 1002 ont peu d'effet ; mais, ceux de plusieurs centaines de degrés peuvent modifier considérablement l’aimantation thermique initiale (briques d’une construction incendiée). On a vu, aussi, qu'après un réchauffement à 4, d’autres réchauffements à température < t sont sans effet. |

Il faut encore remarquer que ce phénomène est suivi d’un autre ; une terre étant réchauffée à 1, si elle se refroïdit en champ magnétique (champ terrestre par exemple), elle va prendre une aimantation thermique qui s’ajoutera géométriquement à l’aimantation initiale, mais qui sera très faible si tn’est pas élevée.

20 CHaMPs MAGNÉTIQUES. — Les champs magnétiques laissent, après action à froid, une aimantation rémanente ; il est possible que cette aimantation disparaisse peu à peu, mais, au moins pendant un certain temps, elle troublera l’aimantation thermique. Cependant, d’après ce qu’on a vu aussi, le champ agissant habituellement sur les terres cuites (champ terrestre plus ou moins perturbé) n’aura qu'un effet très faible sur l’aimantation thermique ; au contraire, des champs intenses: (champs industriels, coups de foudre) pourront modifier assez fortement cette aimantation.

Les cas de réchauffements à températures élevées et d’action de champs intenses étant mis à part, comment se comporte l’aimantation thermique ? Evolue-t-elle spontanément comme l’aimantation rémanente ?

76. L’aimantation thermique des terres cuites est parfaitement stable. — L’aimantation thermique me paraît être absolument stable dans les terres cuites. Un grand nombre de mesures ont été reprises : presque toutes les aimantations thermiques des cylindres cités dans cette étude et les moments magnétiques des briques qu’on trouvera dans la 3€ partie, ont été mesurés de nouveau, souvent plusieurs fois, à des intervalles de temps parfois très longs (plusieurs années) ; ils se sont montrés stables avec une précision au moins égale à celle que j'attendais de mes mesures. Citer des exemples serait tout simplement répéter des nombres identiques, sauf dans de rares cas où les différences sont expliquées par un effet rémanent dû au champ terrestre. Je vais seulement citer quelques expériences montrant Jusqu'où peut aller cette stabilité (?).

19 CHOGS ET VARIATIONS DE TEMPÉRATURE. — Le cylindre B.19 a une aimantation thermique de 25,50 (en unités arbitraires). On lui fait subir une centaine de chocs avec une règle de bois : aimantation 25,57 ; ensuite, de nouveaux chocs avec une grosse barre de laiton : aimantation 25,50. On le soumet alors à des températures variées : pendant r heure à o?, puis 1 heure à 459, 1 heure à 00, r heure à 459, 1 heure à 09, 1 heure à 550, 1 heure à 0°. L’aimantation mesurée au bout de 2 Jours est 25,57. Etant donnée la fidélité de l’appareil, ces 4 nombres peuvent être considérés comme égaux. Ces traitements n’ont donc pas altéré l’aimantation thermique de B.19.

20 ACTIONS MÉCANIQUES SUR DES BRIQUES. — Ces briques sont celles étudiées au K 43, 20, à propos de la stabilité de la direction de l’aimantation permanente : des cylindres y ont été taillés et les mo-

Fe

ments magnétiques, mesurés à l’appareil d’induction, ont été en unités e. m. :

(1) Je ne m'intéresse qu’à la valeur des aimantations, la stabilité de la direction ayant été étudiée déjà aux $K 43 et 44.

Janvier 1995

Novembre 1936 \ Décembre 1936

Il faut, bien entendu, tenir compte de la variation de masse due à l’enlèvement des cylindres ; ces masses sont :

ei 2150 g 2140 g AS AM RON PE CSP AE a EEE ART LE IR A 2019 g 1980 £ 1979 g Tenant compte de ces différences, on trouve que les moments ont peu varié ; pour des masses égales aux masses initiales, ils seraient après le prélèvement : 1,19, 3,57, 1,80.

La diminution des moments (!) est faible après cette opération qui représente un ensemble d'actions (chocs, échaufflements, vibrations) énergiques.

30 CYLINDRES RENVERSÉS DANS LE CHAMP TERRESTRE. — Au cours des mesures nombreuses et répétées sur des cylindres extraits de briques gallo-romaines (CI et LM), j'avais constaté, par exception, des variations des aimantations thermiques. Je me suis aperçu que ces variations dépendaient de la position dans laquelle j’abandonnais les cylindres dans le champ terrestre et j'ai fait alors les essais suivants sur CL, CI et LM.. Ces cylindres ayant été abandonnés verticalement dans le champ terrestre, pendant longtemps, on mesure leur aimantation ; puis on les renverse, on les abandonne pendant 5 jours et on mesure leur nouvelle aimantation ; enfin on les replace dans la position primi-

tive pendant 5 jours et on mesure une 3€ fois leur aimantation permanente. On obtient, en unités arbitraires :

CR M ANR ee RE PC LR RCE 1,39 1,30 1,40 écart 7 % CS D ER D ER TI ER TE A PR PS AR 2,95 2,68 2,90 DALDAE RES R OR AR SRE D MEN TA AR AS Le EI ES 12,78 14,09 12,99 Ve 0/2

Le sens des variations s'accorde bien avec celui du champ terrestre. Ces variations sont, pour des terres cuites, tout à fait exceptionnelles ; dans de tels corps l’aimantation permanente est assez mal définie, et par suite, l’aimantation thermique toujours mal connue.

En définitive, sauf des exceptions rares, l’aimantation thermique des terres cuites est parfaitement stable (?) dans les conditions normales (champ terrestre et faibles variations de température). Les quelques terres cuites sensibles à l’action du champ terrestre, à froid, seront facilement dépistées par mesures répétées après renversement. Pour les applications, on adoptera la règle suivante : les terres cuites à étudier (briques) étant abandonnées depuis un certain temps dans une position connue, leur aimantation sera mesurée : puis elles seront placées dans la position inverse, pendant quelques jours, etune deuxième mesuré magnétique, conduite comme la première, sera effectuée. La comparaison des résultats, pour chaque objet, permettra d’éliminer ceux pour lesquels l'effet rémanent du

(1) Qui n’est peut-être pas réelle, l’aimantation étant loin d’être uniforme et la face moyenne, très touchée par la taille, étant en général la plus aimantée.

(2) Cette stabilité s’étend à l’aimantation gardée après réchauffement à température € Ty et à l’aimantation partielle.

champ terrestre n’est pas négligeable. Avec un bon appareil d’induction, on sera étonné de la coïnci-

dence, presque générale, de ces deux mesures pour les terres cuites. Remarque. J'aurais pu me dispenser d'étudier la stabilité de la direction de l’aimantation

thermique ($$ 43 et 44) qui est la conséquence de ce qui précède ; mais, d’une part, j’ai pu donner ainsi : . . . No r

l’ordre de grandeur des variations de direction qu’on peut trouver ; d’autre part, on s'intéresse sou-

vent à la direction de l’aimantation sans s’occuper de sa valeur et il n’est pas inutile, je crois, de

l'avoir étudiée séparément.

ITTI. — AIMANTATION THERMIQUE ET SUSCEPTIBILITÉ 77. Le rapport d : 3, de Koenigsberger. — L’aimantation thermique et la susceptibilité dépendent, l’une et l’autre, de la terre utilisée et des conditions de cuisson (atmosphère et température), c’est-à-dire en définitive de la composition de la terre cuite ; dans tous les tableaux de résultats, on a vu ces deux grandeurs varier considérablement mais, le plus souvent, dans le même sens : de fortes valeurs de l’aimantation thermique &,, pour un champ donné H, sont toujours accompagnées par de fortes valeurs de la susceptibilité 7, par exemple. Il est naturel d'essayer d'établir une relation

entre elles en étudiant le rapports, : 7H.

Dans son importante étude de l’aimantation des roches, J. Kænigsberger attache à ce rapport une importance particulière. Par exemple, ayant déterminé la susceptibilité et l’aimantation permanente naturelles d’une roche, k, et 3, (ces grandeurs sont ici rapportées à l’unité de volume), il donne le

J je | NRA rapport : Q, — ne entre l’aimantation permanente et l’aimantation induite dans la roche par un

jee : : Jr k champ voisin du champ terrestre, 0,5 gauss (*). Ailleurs (?) il donne : + avec d; — k X 0,45, rapport \ : Uk ÿ analogue au premier, avec une valeur légèrement différente du champ terrestre. Ces rapports ont un intérêt géophysique direct ;. en effet, ils indiquent la relation entre l’aimantation permanente de la roche, sur le terrain, et son aimantation induite. Mais on peut espérer en tirer autre chose : on admet généralement que 3, est l’aimantation thermique due au champ terrestre de

Cru

l’époque du refroidissement de la roche ; si le rapport A; (hu aimantation thermique due au

champ H) pouvait être prévu pour une roche donnée, le rapport expérimental caractériserait la valeur

du champ historique et peut être, ainsi, l’époque de la solidification dela roche. Il est intéressant de l’étudier.

3 e Là g , # o (e] 4 9 e . .

J’ai déterminé le rapport équivalent ’H pour tous les échantillons de terres cuites que j'ai étu-

Lu

diés ; je ne vais donner que quelques résultats.

(!) J. KæœnicsserGer. — Über remanenten Magnetismus von Gesteinen. Gerlands Beiträge zur Geophysik, Bd. 35, 1932, p+ 204-216.

L'auteur détermine aussi la susceptibilité et l’aimantation permanente (actuelles) après réchauffement vers 6009 et refroidissement dans un champ 0,5 gauss ; il donne les rapports : ) à Jre fee nn voir $ 96).

() J. Kænressercer. — Zeitsch. {. Geophys., 6, 1930, p. 190.

78. Résultats. — Remarquons d’abord qu'il est bon de n’étudier que les terres cuites à température supérieure à leur température T, d’aimantation commençante, terres qui, seules, ont pu subir l'effet total du champ.

19 VARIATION AVEC LE CHAMP : RAPPORT LIMITE. —On a vu que l’aimantation 9, n'était proporuonnelle au champ que pour les faibles valeurs (1 gauss) de ce champ ($ 56). Pour les champs supérieurs

. CRETE x : : d a I DSauss, H diminue quand H croît ; mais x est pratiquement constant ; donc le rapport 5, : xH

décroît avec des champs croissants. Dans les 3 cas du $ 55, on peut étudier cette variation en fonction de H ; les résultats sont portés sur la figure 37. La grandeur intéressante est l’ordonnée à l’origme, valeur du rapport dans le cas des champs faibles (champ terrestre). On trouve environ :

9 pour la cuisson dans l’air à 7559, SD a » en azote à 0700, D2 5 » en azote à 8700.

On voit déjà que ce rapport limite varie fortement avec les conditions de cuisson.

29 VARIATION POUR UN CHAMP DONNÉ. — Ce sont les seuls rapports limites que peuvent donner mes résultats ; mais un grand nombre de cuissons ayant été faites dans un champ de 13 gauss, on peut comparer les rapports obtenus dans ce cas. Les courbes de la figure 38 résument les valeurs que

J'ai calculées avec les tableaux donnant s, et x ($$ 47 à 40).

+ Gaz declairage # + Seme B () 7 Aotefs NE

LA D "e

; À Azote. 840 E95 gaz ve / /

Fig. 37. Fig. 38.

Ces courbes seraïent, peut-être, plus intéressantes dans le cas des champs faibles. On retiendra que le rapport étudié varie, pour une argile donnée, avec la température et l’atmos-