Browsing by Author "Scheidler, Herwig"
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- ItemEinfluß der Keimbildner TiO2 und ZrO2 auf die sich ausscheidenden Kristallphasen bei der Bildung von Glaskeramik(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1966) Sack, Werner; Scheidler, HerwigMit Hilfe eines Temperaturgradientenofens werden in einem TiO2 und ZrO2 als Keimbildner enthaltenden Magnesium-Aluminium-Lithium-Silicatglas die Umwandlungsstadien beim Übergang vom glasigen in den kristallinen Zustand nebeneinander sichtbar gemacht. Bei gleicher Grundglaszusammensetzung führt die Verwendung von TiO2 zu einer h-spodumenhaltigen, die Verwendung von TiO2 und ZrO2 zu einer β-eukryptithaltigen Glaskeramik.
- ItemEinfluß von Viskosität, Phasenstabilität und Kristallisationsverhalten auf die Herstellung von temperaturwechselbeständigem Natrium-Boro-Silicat- und Lithium-Aluminium-Silicat-Wirtschaftsglas Teil I. Temperaturwechselbeständiges Natrium—Boro—Silicat-Wirtschaftsglas(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1970) Sack, Werner; Scheidler, HerwigFür die Produktion von temperaturwechselbeständigem Natrium—Boro—Silicat-Wirtschaftsglas spielt die Viskosität die wichtigste Rolle. Von untergeordneter Bedeutung ist auf Grund der geringen Kristallisationsneigung in einem relativ engen Zähigkeitsbereich von etwa 10^5 bis 10^8 P das Kristallisationsverhalten. Die Neigung dieser Gläser zur Phasentrennung hat auf die Herstellung keinen Einfluß; sie kann erst bei der nachfolgenden Kühlung der Erzeugnisse durch eine Verminderung der hydrolytischen Beständigkeit negativ in Erscheinung treten. Beim Lithium—Aluminium-Silicatglas (Glaskeramik) dagegen ist für die Fertigung die deutlich größere Kristallisationsneigung (Keimbildung und Kristallwachstum) in einem breiten Viskositätsbereich von etwa 10^4 bis 10^14 P die beherrschende Größe. Das gilt sowohl für die Verarbeitung der Schmelze als auch für die Umwandlung (Keramisierung) der geformten Gegenstände vom glasigen in den polykristallinen Zustand.
- ItemEinfluß von Viskosität, Phasenstabilität und Kristallisationsverhalten auf die Herstellung von temperaturwechselbeständigem Natrium-Boro-Silicat- und Lithium-Aluminium-Silicat-Wirtschaftsglas Teil II. Temperaturwechselbeständiges Lithium-Aluminium-Silicat-Wirtschaftsglas(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1970) Sack, Werner; Scheidler, HerwigFür die Produktion von temperaturwechselbeständigem Natrium–Boro–Silicat-Wirtschaftsglas spielt die Viskosität die wichtigste Rolle. Von untergeordneter Bedeutung ist auf Grund der geringen Kristallisationsneigung in einem relativ engen Zähigkeitsbereich von etwa 10^5 bis 10^8 P das Kristallisationsverhalten. Die Neigung dieser Gläser zur Phasentrennung hat auf die Herstellung keinen Einfluß; sie kann erst bei der nachfolgenden Kühlung der Erzeugnisse durch eine Verminderung der hydrolytischen Beständigkeit negativ in Erscheinung treten. Beim Lithium–Aluminium-Silicatglas (Glaskeramik) dagegen ist für die Fertigung die deutlich größere Kristallisationsneigung (Keimbildung und Kristallwachstum) in einem breiten Viskositätsbereich von etwa 10^4 bis 10^14 P die beherrschende Größe. Das gilt sowohl für die Verarbeitung der Schmelze als auch für die Umwandlung (Keramisierung) der geformten Gegenstände vom glasigen in den polykristallinen Zustand.
- ItemVerletzlichkeit und technische Festigkeit von Glas(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1977) Scheidler, HerwigDie „technische Festigkeit" von Glas erfaßt neben den eigentlichen materialspezifischen Kenngrößen auch den Oberflächenzustand eines Glasgegenstandes. Sie ist somit abhängig von den Verletzungen, die dieser Gegenstand im Laufe seiner Lebensdauer erleidet. Es werden für gekühltes und vorgespanntes Glas Beispiele für die Beeinflussung der Biegebruchspannung durch unterschiedliche Verletzungen durch Schmirgeln und Schlag diskutiert. An diesen Beispielen wird ersichtlich, daß das Entstehen und die Wirksamkeit von Verletzungen stark abhängen von der makroskopischen Oberflächenstruktur, von Vorverletzungen sowie vom Spannungszustand der Oberfläche. Es wird daher angeregt, zur Erfassung der Verletzlichkeit eine charakteristische Kenngröße zu definieren und in die Normung aufzunehmen. Auf die Bedeutung der Zeit- und Flächenabhängigkeit der Festigkeit bei der Angabe einer „technischen Festigkeit" wird hingewiesen und hierzu ein Arbeitsdiagramm vorgestellt, mit dem insbesondere die Flächenabhängigkeit anschaulich dargestellt und relativ einfach erfaßt werden kann. Susceptibility to damage and the effective strength of glass The effective strength of glass depends on the surface condition of the object as well as the characteristic properties of the material itself. It is thus dependent on the susceptibility to damage of the object during its working life. The effects of various amounts of damage by impact and abrasion on the bending strength are considered for examples of annealed and toughened glass. From these examples it is clear that the occurrence and effect of damage is strongly dependent on the macroscopic surface structure, previous damage and the stresses in the surface. It is thus suggested that a characteristic parameter should be defined to describe susceptibility to damage and incorporated in standard specifications. How time and surface area dependence affect the value in specifying an effective strength is shown and a working diagram given from which the surface area dependence, in particular, is clearly demonstrated and relatively easily determined. Vulnérabilité et résistance technique du verre La „résistance technique" du verre dépend de l'état de surface d'un objet en verre de même que des paramètres spécifiques du matériau. Elle dépend par conséquent des détériorations que cet objet subit au cours de son utilisation. On cite des exemples de l'influence que peuvent exercer sur la résistance à la flexion, des blessures provoquées par un traitement à l'émeri ou par des chocs exercés sur du verre recuit et trempé. Au vu de ces exemples, il apparait evident que la formation et l'efficacité des blessures dépendent fortement de la structure superficielle macroscopique, de la présence de blessures antérieures de même que des contraintes existant en surface. On a pensé à définir une grandeur permettant de caractériser la vulnérabilité en vue d'une normalisation. On suggère de considérer la „résistance technique" comme pouvant expliquer la dépendance de la résistance vis-à-vis du temps et de l'état de la surface et on présente à ce sujet un diagramme de travail au moyen duquel on peut représenter intuitivement la dépendance de l'état de surface et l'expliquer d'une manière relativement simple.
- ItemZum Kristallisationsverhalten der Glaslote(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1968) Sack, Werner; Scheidler, Herwig; Petzoldt, JürgenAuf Grund des unterschiedlichen Kristallisationsverhaltens teilt man heute in der Fachliteratur [1 bis 17] die Glaslote in zwei Klassen ein: 1. stabile, beim Verschmelzvorgang nicht kristallisierende Glaslote und 2. beim Verschmelzvorgang kristallisierende Glaslote. Eigenschaften und Anwendungstechnik werden bestimmt durch die Kristallisationsneigung der als feinkörnige Pulver verwendeten Lote. Es wird gezeigt, daß viele der bisher als stabil angesehenen Glaslote beim Verschmelzvorgang kristallisieren und dabei eine deutliche Verminderung in der Wärmedehnung erfahren. Die Differential-Thermoanalyse (DTA) ist im Hinblick auf die Anwendung und die Produktionskontrolle ein wertvolles Hilfsmittel zur Bestimmung des Entglasungsverhaltens der kristallisierenden Glaslote.
- ItemZur Festigkeit ZnO-haltiger Hoch-Spodumen-Glaskeramik(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1974) Müller, Gerd; Scheidler, HerwigIn ZnO-haltigen Lithium-Aluminium-Silicat-Glaskeramiken, die überwiegend aus Hoch(= h)-Spodumen-Mischkristallen aufgebaut sind, wurden in Abhängigkeit vom Umwandlungsprogramm erhebliche Unterschiede der Biegezugfestigkeit gefunden. Diese beruhen auf Druckvorspannung der Oberflächenschicht. Die Oberflächenschicht verarmt bei Temperungen im Bereich über 1000 °C merklich an ZnO. Diese Verarmung bewirkt den Aufbau von Druck-spannungen auf zweierlei Weise : Einmal bildet sich oberflächlich weniger Gahnit als im Inneren, und die Oberflächenschicht hat folglich eine geringere Längen-Ausdehnung als das Innere, zum anderen aber wird im Inneren mit sinkender Temperatur zusätzliches ZnAl₂O₄ aus den h-Spodumen-Mischkristallen unter Nachbildung von Gahnit ausgeschieden. Dieser Vorgang ist mit einer deutlichen Volumenschrumpfung verbunden, die die Oberflächenschicht unter zusätzliche Druckspannung setzt. Im Gegensatz zu den bekannten Ionenaustauschverfahren wird die Festigkeitssteigerung der Glaskeramik beim hier beschriebenen Mechanismus in erster Linie durch kristallchemische Vorgänge im Inneren des Materials bewirkt. On the strength of ß-spodumene glass-ceramics containing ZnO Glass ceramics made from lithia-alumina-silica compositions containing zinc oxide and being largely composed of ß-spodumene mixed crystals show considerable variations in bending strength as the heat treatment is varied. This is related to compressive stresses in the surface layer. The surface layer has a significantly reduced ZnO content above about 1000 °C and this affects the production of compressive stresses in two ways : Firstly, less Gahnite may form in the surface layer than in the bulk giving it a lower coefficient of expansion ; secondly, as the temperature falls additional ZnAl₂O₄ may separate out from the ß-spodumene mixed crystals in the Body and lead to further formation of Gahnite. The latter process involves a significant volume contraction thereby producing additional surface compression. This mechanism for increasing strength of glass-ceramics depends chiefly on processes of crystal chemistry within the material, unlike the more familiar ion exchange process. Résistance d'une vitrocéramique contenant ZnO et à base de spodumène h Dans les vitrocéramiques lithium-aluminium-silice conte-nant ZnO, qui sont constituées surtout de cristaux mixtes de spodumène h, on relève des différences notables de ré-sistance à la flexion en fonction du programme de transfor-mation, différences qui sont dues à la trempe par compression de la couche superficielle. Aux températures supérieures à 1000 °C, la couche superficielle s'appauvrit sensiblement en ZnO. Cet appauvrissement agit de deux manières sur la formation de contraintes de compression : Parfois, on observe en surface une formation de gahnite plus faible que dans le cceur et la couche superficielle se dilate donc moins fortement en longueur que l'intérieur du verre. Dans d'autres cas, par contre, une précipitation supplémen-taire de ZnAl₂O₄ intervient à l'intérieur à partir des cristaux mixtes de spodumène h lorsque la température décroit, avec formation de gahnite. Ce phénomène est lié à une diminution sensible de volume qui place encore davantage la couche superficielle sous une tension de compression. A l'opposé du procédé bien connu par échange ionique, l'augmentation de résistance de la vitrocéramique obtenue par le mécanisme ci-dessus est due en premier lieu à des phénomènes cristallochimiques à l'intérieur du matériau.