Browsing by Author "Frischat, Günther H."
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- ItemBestimmung des Diffusionskoeffizienten von Helium in Glasschmelzen aus der Abnahme einer Blase(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1965) Frischat, Günther H.; Oel, Heribert J.Für das Schrumpfen von He-Blasen in Glasschmelzen wurde eine angenäherte, jedoch in Bezug auf das Experiment brauchbare Lösung gefunden, in der sowohl die Diffusion als auch der Einfluß der Veränderlichkeit der Blasengrenzen berücksichtigt wurden. Es wurde eine Apparatur erstellt, in der das Schrumpfen einer künstlich in eine Glasprobe gebrachten He-Blase gemessen werden konnte. Der Radius einer sich auflösenden He-Blase ist solange direkt proportional der Zeit, bis sich ein Fremdgas, das 3 bis 5% des gesamten Volumens einnimmt, störend bemerkbar macht. Der im Temperaturbereich von 936 bis 1247 °C für das Versuchsglas bestimmte He-Diffusionskoeffizient läßt sich durch die Gleichung D = 1,09 · 10^-2 exp (- 14,37 kcal/RT) cm2/s angeben. Bei einer modellmäßigen Vorstellung der He-Diffusion durch eine Glasschmelze ist sie als ein Strom aufzufassen, der verschiedene Widerstände überwinden muß. Dabei handelt es sich sowohl um Strömungswiderstände (Transport durch Poren und Hohlräume) als auch um Widerstände nach Art der Bewegung einer Kugel durch eine Flüssigkeit der Viskosität η.
- ItemCalcium-Selbstdiffusion in glasigem und kristallinem Na2O ∙ 2 CaO ∙ 3 SiO2(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1966) Frischat, Günther H.; Oel, Heribert J.Zur weiteren Charakterisierung der Realstruktur glasiger und kristalliner Silicate wurde mit Hilfe des Radioisotops 45Ca die Ca-Selbstdiffusion nach einer Restaktivitätsmethode in Glas und Polykristall der stöchiometrischen Zusammensetzung Na2O ∙ 2 CaO ∙ 3 SiO2 gemessen. Für das Glas gilt zwischen 462 und 653 °C: D = 3,22 ∙ 10^2 exp [-56,1 kcal/RT] cm2/s und für den Kristall zwischen 530 und 918 °C: D = 3,81 ∙ 10^-3 exp [-34,5 kcal/RT] cm2/s. Die Diffusion ist im Glas eindeutig, sie ist dem „Volumen" zuzuordnen, im Gegensatz zum Polykristall, in dem mit fallender Temperatur neben der Volumen- auch die Korngrenzendiffusion immer stärker auftritt. Würde das Ca-Ion im Glas ohne Mitwirken der vorhandenen Na-Ionen diffundieren (analog dem Na-Ion), müßte nach dem Coulombschen Gesetz eine etwa vierfache Aktivierungsenergie im Vergleich zur Na-Diffusion (27,5 kcal/Mol) auftreten. Wirken jedoch genau zwei Na-Ionen mit, die die infolge einer Fluktuation aufgebrochene Ca-O-Bindung schließen, benötigt das Ca-Ion zur Weiterbewegung um einen Platz die doppelte Energie im Vergleich zum Na, was durch die experimentell bestimmte Ca-Aktivierungsenergie von 56,1 kcal/Mol gut bestätigt wird.
- ItemCorrosion modeling of simple glasses from the systems SiO2-Na2O-CaO and SiO2-Na2O-MgO(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 2003) Jiricka, Antonin; Helebrant, Ales; Hamackova, Jana; Heide, Gerhard; Frischat, Günther H.Static corrosion tests were conducted on two model glasses with the following composition (in mol%): 75 SiO2, 15 Na2O, 10 CaO and 75 SiO2, 15 Na2O, 10 MgO. The tests were performed in deionized water at 80 °C. Glass grains were combined with a monolithic sample in one reacdon vessel to achieve sufficient elemental release and to provide a monolithic sample for analysis. Vapor hydration tests (VHT) were performed on monolithic samples at 200 °C. Solution composition was analyzed with atomic absorption spectrometry (AAS), depth profiles of all elements in the surface layers of monolithic samples were analyzed with secondary neutral mass spectrometry (SNMS), and both monolithic and crushed samples were analyzed with scanning electron microscopy with energy dispersive spectrometry (SEM/EDS). Solution compositions and saturation indexes of secondary minerals were modeled with the geochemical code PHREEQC version 2.41 using LLNL database. The results showed that the sodium diffusion profiles in the surface layers of the glasses were established during the first few hours of the test. Both glasses showed that the dissolution rate depends on the chemical affinity for dissolution between the surface gel layer and the corrosion solution. A glass alteration model based on transition state theory taking into account solution chemistry and precipitation of secondary alteration products is presented.
- ItemMößbauer-Effekt an Eisen-Alkali-Silicat-Gläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1967) Tomandl, Gerhard; Frischat, Günther H.; Oel, Heribert J.Es wird ein kurzer Überblick über Theorie und Auftreten des Mößbauer-Effektes gegeben. An Glasproben verschiedener Dicke ausgeführte Messungen zeigen einen optimalen Effekt mit einem Fe2O3-Gehalt von 18 mg/cm2 durchstrahlter Fläche. Das Verhältnis der Wertigkeitsstufen des Eisens in Silicatgläsern wurde quantitativ aus den Mößbauer-Spektren bestimmt und ergab Übereinstimmung mit den Werten der chemischen Analyse. Der Mößbauer-Effekt kann also zur Bestimmung des Oxydationsgrades des Eisens im Glas benutzt werden. Der Austausch von Na+ gegen K+ im Silicatglas zeigt keinerlei Veränderung in den Spektren. Ebenso sind die Spektren vom Temperzustand und Fe2O3-Gehalt zwischen 0,5 bis 40 Gew.-% unabhängig. Es wird daraus auf eine Ähnlichkeit der Nahumgebung des in die Alkalisilicatgläser eingebauten Fe2+ und Fe3+ geschlossen. Eine Temperung bewirkt keine Strukturveränderung. Die gemessene Linienverbreiterung etwa um den Faktor 2,5 wird auf eine Verteilung von Quadrupolaufspaltungen zurückgeführt, was auf eine von Fe-Ion zu Fe-Ion etwas variierende Umgebung schließen läßt.
- ItemTransportvorgänge in glasigem und kristallinem Na2O ∙ 2 CaO ∙ 3 SiO2(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1966) Frischat, Günther H.; Oel, Heribert J.Herstellung und einige Eigenschaften von glasigem und polykristallinem Na2O ∙ 2 CaO ∙ 3 SiO2 werden besprochen. Die nach einer Restaktivitätsmethode mit dem radioaktiven Isotop 22Na bestimmte Na-Selbstdiffusion läßt sich im Glas zwischen 200 und 600 °C durch die Gleichung D = 3,67 ∙ 10^-2 exp [ -27,5 kcal/RT] cm2/s und im Polykristall zwischen 500 und 900 °C durch D = 1,88 ∙ 10^-2 exp [-29,9 kcal/RT] cm2/s beschreiben. In diesen Temperaturbereichen wird die Diffusion durch einen eindeutigen Koeffizienten beschrieben, das Auftreten eines Korngrenzeneffektes ist auch beim Polykristall nicht zu bemerken. Im Vergleich der gemessenen Na-Selbstdiffusion mit der aus der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit berechneten (die in diesen Substanzen durch die Na-Ionen getragen wird) ergibt sich ein Korrelationsfaktor der Selbstdiffusion, der für beide Substanzen den Wert f ≈ 0,2 hat. Aus modellmäßigen und statistischen Überlegungen erhält man daraus ein Überwiegen des indirekten Zwischengittermechanismus zur Erklärung der Na-Selbstdiffusion in beiden Festkörpern. Ein Vergleich der verschiedenen Eigenschaften am Glas und dem Kristall gleicher Zusammensetzung ergibt eine weitgehende strukturelle Ähnlichkeit im Nahordnungsbereich beider Substanzen.
- ItemÜber die Stickstoffdiffusion in Glasschmelzen(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1967) Frischat, Günther H.; Oel, Heribert J.[no abstract available]