Browsing by Author "Müller-Warmuth, Werner"
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- Item27Al-Kernquadrupoleffekte in K2O-Al2O3-SiO2-Gläsern. Vergleich mit polykristallinen Systemen und Glasnahstruktur(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1968) Schulz, Gerhard Wolfgang; Müller-Warmuth, Werner; Poch, Wingolf; Scheerer, JoachimDie 27Al-Kernresonanzspektren wurden in 14 verschieden zusammengesetzten Gläsern des Systems K2O-Al2O3-SiO2 und in 18 kristallinen Verbindungen untersucht. Breite und Struktur der Linien sind durch Wechselwirkungen des Kernquadrupolmoments mit inhomogenen elektrischen Feldern an den Kernorten bestimmt. Diese letzteren entstehen durch Ladungsunsymmetrien in der Nahumgebung der Aluminiumionen und erlauben daher Rückschlüsse auf die Nahstruktur. Die Kurvenformen und die Signalintensitäten können durch Quadrupolwechselwirkungen zweiter Ordnung und einen relativ hohen „Fehlordnungsgrad" der Al-Umgebungen erklärt werden. Mit sinkendem K/Al-Verhältnis wachsen die Unsymmetrie der Nahumgebung und die Unordnung. Die starke Zunahme der Linienbreite bei gleichbleibender Form und der Intensitätsverlust mit abnehmendem Alkaligehalt können nicht durch zwei besonders ausgezeichnete Einbauarten der Al3+ -Ionen erklärt werden. Außer den Grenzstrukturen alkalireicher und alkalifreier Gläser tritt eine Unstetigkeit in der Strukturänderung bei K/Al ≈ 1 auf. Die auffälligen Unterschiede gegenüber der geordneten Nahumgebung von Borionen in Boratgläsern werden diskutiert. Die Ergebnisse an Gläsern überraschen wenig bei Hinzunahme der an kristallinen Verbindungen beobachteten Kernresonanzspektren. Regelmäßige AlO6- oder AlO4-Anordnungen bilden auch hier die Ausnahme. In den meisten Fällen weisen die Spektren auf mehr oder weniger starke Verformungen der Gitterstruktur hin, die systematisch sein können oder auch statistisch. Weder bei glasigen noch bei kristallinen Systemen kann man die Nahumgebung von Aluminium durch Angabe einer Koordinationszahl eindeutig charakterisieren, wie das beispielsweise für Bor möglich ist.
- Item27Al-Kernresonanzuntersuchungen an Alkali-Alumosilicatgläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1966) Müller-Warmuth, Werner; Poch, Wingolf; Schulz, Gerhard Wolfgang[no abstract available]
- Item29Si MAS NMR studies of alkali silicate oxynitride glasses(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1989) Hater, Wolfgang; Müller-Warmuth, Werner; Frischat, Günther HeinzMagic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) has been applied to study the structural effect of nitrogen incorporation into glasses. Analysis of the 29Si NMR spectra in binary alkali silicate glasses has revealed the coexistence of at least three structural units for all compositions, though the Q^n distribudon is not too far from "binary". Addition of nitride to the system SiO2-Na2O leads to a progressive substitution of bridging oxygen by nitrogen atoms which are linked to three silicon tetrahedra. Numerical evaluation of the spectra and exact chemical analysis of the glasses have made it possible to relate the mean value for the number of Si-N bonds per tetrahedral unit quantitatively to the Si3N4 content. 23Na MAS NMR spectra are not affected by the nitrogen. Data obtained from glasses in the system SiO2-Na2O-CaO-Si3N4 have been discussed in the same way.
- ItemA further 29Si MAS NMR study on binary alkali silicate glasses(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1992) Buckermann, Wilhelm-August; Müller-Warmuth, Werner; Frischat, Günther HeinzMagic angle spinning 29Si nuclear magnetic resonance of x Na2O · (100-x) SiO2 glasses (10 ≤ x ≤ 60) has been applied to contribute to the controversial question of the Q^n distribution. For all compositions more than two Q^n species have been identified. The random model provides a better description of the building group distribution than the binary model. Reasons for the contradictory experimental results are discussed.
- ItemBestimmung der mittleren Koordinationszahl des Bors in KF-B2O3-Gläsern aus dem 11B-Kernresonanzspektrum(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1970) Müller-Warmuth, Werner; Poch, Wingolf; Sielaff, GünterDie nach zwei verschiedenen Verfahren durchgeführte quantitative Auswertung der 11B-KMR-Spektren von Gläsern mit 0 bis 50 Mol-% KF ergab, daß durch jedes in das B-O-Netzwerk eingeführte F- eine B(O,F)4-Gruppe gebildet wird. Das Verhältnis N4 = z[B(O,F)4] / { z[B(O,F)3] + z[B(O,F)4] } nimmt dementsprechend mit wachsendem KF-Gehalt nach dem Gesetz N4 = S / [2(100 - S)] zu (S = Mol-% KF). Die im Oxosystem bei steigendem Anion/Bor-Verhältnis ab etwa 1,7 einsetzende Depolymerisierung des Netzwerkes, angezeigt durch eine Abnahme von N4, wurde im Fluoro-oxoboratsystem im untersuchten Konzentrationsbereich mit einem maximalen Anion/Bor-Verhältnis = 2,0 nicht beobachtet. Der Grund ist die relativ zu Sauerstoff höhere Elektronegativität des Fluors. Das eine der beiden Auswerteverfahren zur Bestimmung der KZ aus den Kernquadrupolaufspaltungen der Spektren wurde neu entwickelt. Es liefert, ohne eine Absoluteichung, die gesuchte Kennzahl N4 über eine von der elektronischen Rechenmaschine ausgeführte Iterationsrechnung.
- ItemCombined electrochemical and Mössbauer studies of the Sb3+/Sb5+ equilibrium in a silicate glass-forming melt(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1988) Stahlberg, Brigitte; Mosel, Bernd D.; Müller-Warmuth, Werner; Baucke, Friedrich G. K.The antimony redox equilibrium in an oxide glass-forming melt has been studied quantitatively. Oxygen fugacities at various concentrations and temperatures have been measured electrochemically, and Sb3+/Sb5+ concentration ratios were determined by Mössbauer spectroscopy. Equilibrium constants K(T) and thermodynamie standard values are given for the redox reaction in the melt at temperatures between 1000 and 1500 °C. If K{T) is known, the progress of redox fining can be followed by measuring only the oxygen fugacity.
- ItemMagnetische Kernresonanzuntersuchungen an Alkali-Borosilicatgläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1973) Scheerer, Joachim; Müller-Warmuth, Werner; Dutz, HubertMit Hilfe der magnetischen 11B-Kernresonanz wurde in Na2O-B2O3-SiO2-Gläsern der relative Anteil von Bor in Dreier- und Viererkoordination bestimmt. Es wurde eine bevorzugte Zuordnung des Alkalimetalloxids zu den Borgruppen beobachtet, wobei bis zu einer bestimmten Sättigungskonzentration jedes hinzugefügte Sauerstoffatom die Umgebung zweier Boratome von Dreier- in Viererkoordination umwandelt. Der maximal mögliche Anteil von Boratomen mit der Koordinationszahl 4 ist größer als in Alkaliboratgläsern und steigt mit wachsendem Silicatgehalt. Das Mischen mehrerer Alkalimetalle hat keinen meßbaren Einfluß auf die Borkoordination. Die Abnahme der Linienbreite der Resonanz der (BO4)-Gruppen mit steigendem SiO2-Gehalt weist auf eine statistische Verteilung der Bor- und Siliciumpolyeder hin.
- ItemMagnetische Kernresonanzuntersuchungen an Gläsern im Transformationsbereich(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1973) Krämer, Fritz; Müller-Warmuth, Werner; Dutz, HubertMessungen der Temperaturabhängigkeit der Kernresonanzlinienformen und der Spin-Gitter-Relaxationszeiten erbrachten an einigen niedrigschmelzenden Gläsern Informationen über Bewegungsvorgänge im Transformationsbereich. Dabei dienten die magnetischen Resonanzen der Atomkerne von Fluor, Phosphor und Bor als Sonden für die Bewegung der entsprechenden Glasbestandteile. Mit Hilfe einer halbquantitativen Interpretation wurden aus der Linienbreitenverengung und aus dem Anwachsen der Relaxationsraten mit der Temperatur spezifische Aussagen über die Bewegungen abgeleitet.
- ItemMagnetische Resonanz in Gläsern Teil I: Einführung und Grundlagen(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1965) Müller-Warmuth, WernerDie zusammenfassende Arbeit über Möglichkeiten und Ergebnisse von Glasuntersuchungen mit Hilfe der hochfrequenzspektroskopischen magnetischen Resonanzmethoden behandelt im ersten Teil die theoretischen und experimentellen Grundlagen der Kern- und Elektronenspinresonanz. Nach einleitenden Abschnitten über die mit diesen Verfahren zu erhaltende Information, über magnetische Eigenschaften der Atomkerne und Elektronen und über magnetische Relaxationserscheinungen werden die Grundlagen der experimentellen Methodik diskutiert. Bei der Auswahl des Stoffes und der Beispiele wird von vornherein an die besonderen Problemstellungen der Glasstrukturforschung gedacht. Die Analyse von magnetischen Kernresonanz-Linienformen erfordert eine Untersuchung der lokalen magnetischen Felder von Nachbardipolen und der durch Ladungen oder Bindungselektronen erzeugten inhomogenen elektrischen Felder. Die Linienformen in „Zwei-Spin-Systemen", das „zweite Moment" von Resonanzkurven, die Quadrupolwechselwirkungen in Gläsern und die besonderen Eigenschaften der Elektronenresonanz werden im einzelnen betrachtet.
- ItemMagnetische Resonanz in Gläsern Teil II: Ergebnisse(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1965) Müller-Warmuth, WernerDie zusammenfassende Arbeit über Ergebnisse von magnetischen Resonanzuntersuchungen an Gläsern behandelt die bisher mit Hilfe der paramagnetischen Elektronenresonanz und der Kernspinresonanz durchgeführten Untersuchungen. Beide Verfahren sind im ersten Teil der Arbeit ausführlich erklärt und diskutiert worden. Die Elektronenresonanzstudien konzentrieren sich auf die Struktur und die Lokalisierung von paramagnetischen Zentren, die durch energiereiche Strahlung erzeugt wurden, sowie auf die Identifizierung von paramagnetischen Verunreinigungen. Die Zentren stellen zugleich eine Sonde für die Nahumgebung dar und liefern daher auch Aussagen über die Glasstruktur. Die Quadrupoleffekte der Bor-Kernresonanz ermöglichten eine Bestimmung der Koordination der Boratome in Boratgläsern. Aus den Dipolverbreiterungen der Protonenresonanz konnten Ergebnisse über den Einbau von Wasserstoffionen und über die Struktur von Alkalisilicatgläsern abgeleitet werden. Die Siliciumresonanz gab Auskunft über die Verteilung von Alkaliionen. Bewegungseffekte, Phasenübergänge und Entglasungserscheinungen werden an Hand der Temperaturabhängigkeit von Kernresonanzeigenschaften bei glasartigen organischen Verbindungen diskutiert.
- ItemMößbauer-Untersuchungen über die strukturelle Rolle von Zinn in Boratgläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1982) Lechtenböhmer, Annette; Mosel, Bernd D.; Müller-Warmuth, Werner; Dutz, HubertÜber den glasbildenden Zusammensetzungsbereich des Systems B₂O₃-SnO-Na₂O wurden ¹¹⁹Sn-Mößbauer-Untersuchungen durchgeführt. Die Isomerieverschiebung von Sn(II) verringert sich mit steigenden SnO- und Na₂O-Anteilen. Während SnO bei wenig Zinn als Netzwerkwandler fungiert und Umwandlungen von planaren BO₃- in tetraedrische BO₄-Einheiten bewirkt, beteiligt sich Sn(II) bei höherem Gehalt an den Bindungen des Netzwerks. Die Quadrupolaufspaltung zeigt dementsprechend eine Erniedrigung der Nahumgebungssymmetrie mit wachsender Zinnkonzentration an. Die zwischen 4 Κ und Raumtemperatur gemessenen „Lamb-Mößbauer-Faktoren" f weisen darauf hin, daß Sn(II) im Netzwerk lockerer gebunden ist als Sn(IV). Die Koordination von Sn(IV) ist relativ stabil, wobei die lonizität mit steigendem Zinngehalt etwas zunimmt. Bei der Bestimmung der Zinnanteile in den beiden Wertigkeitsstufen (außer bei sauerstoffreicher Ofenatmosphäre wurde überwiegend Sn(II) nachgewiesen) ist die Temperatur- und Zusammensetzungsabhängigkeit von f zu berücksichtigen. Mössbauer investigation of the role of tin in borate glasses ¹¹⁹Sn mössbauer investigations were made over the glass forming area of the system Na₂O-SnO-B₂O₃. The isomeric shift of Sn(II) decreases with increasing SnO and Na₂O contents. Although low levels of SnO act as network modifiers and cause transformation of planar BO₃ units into tetrahedral BO₄ groups, higher levels of Sn(II) participate in the bonding of the network. The quadrupole splitting shows a corresponding decrease in near order symmetry with increasing tin concentration. The "Lamb-Mössbauer factor" f measured between 4 Κ and room temperature shows that Sn(II) is more loosely bound in the network than Sn(IV). The coordination of Sn(IV) is relatively stable although the degree of ionization increases somewhat with increasing tin content. In determining the fraction of tin in each valence state (Sn(II) predominates except in oxygen-rich furnace atmospheres) the temperature and composition dependence of must be considered. Etude par effet Mössbauer du rôle de l'étain dans la structure des verres de borate On a étudié le spectre Mössbauer du ¹¹⁹Sn dans le domaine de composition vitrifiable du système B₂O₃-SnO-Na₂O. Le déplacement isomérique de Sn(II) diminue lorsque la proportion de SnO et Na₂O augmente. Alors que, pour de faibles teneurs en étain, SnO joue le rôle de modificateur de réseau et produit une transformation des unités planes BO₃ en unités tétraédriques BO₄, pour de plus fortes teneurs, Sn(II) contribue à la liaison du réseau. La séparation quadripolaire montre également une diminution de la symétrie à courte distance lorsque la concentration en étain croît. Les coefficients de Lamb-Mössbauer f, mesurés entre 4 Κ et la température ambiante, indiquent que Sn(II) est moins fortement lié dans le réseau que Sn(IV). La coordination de Sn(IV) est relativement stable, cependant que l'ionicité augmente quelque peu avec la teneur en étain. Lors de la détermination de la proportion entre les deux degrés de valence de l'étain (sauf dans le cas d'une atmosphère riche en oxygène, on démontre la prépondérence de Sn(II)), on doit considérer l'influence de la température et de la composition sur le coefficient f.
- ItemSolid-state MAS NMR studies of the structure of magnesium aluminosilicate oxynitride glasses(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1990) Hater, Wolfgang; Müller-Warmuth, Werner; Steffestun, Bärbel; Frischat, Günther HeinzMagic angle spinning (MAS) 29Si and 27Al NMR has been applied to study the structure of glasses in the system SiO2-Al2O3-MgO with and without addition of Si3N4. Aluminium appears to be tetrahedrally coordinated. In contrast to studies of binary and quasibinary glasses, as a consequence of the large number of structural units, no splittings of the 29Si NMR spectra into individual lines have been observed. Chemical shift and line width data have been discussed in terms of a structural model which rules out AI-O-AI, AI-Ο-Mg and Mg-Ο-Mg bonding as well as a binary distribution of Q^n units. The spectra indicate preferentially Si-N and to a lesser extent Al-Ν bonding if nitrogen is incorporated into the network.