Glastechnische Berichte : Zeitschrift für Glaskunde
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Recent Submissions
- ItemEinfluß der Eisenoxide auf die Kristallisation von Basaltfasern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1983) Wojnáravits, Ilona; Barna, ÁrpádDer Einfluß der Eisenoxide auf die Kristallisation von Basaltwolle, die durch Zerfasern einer Kupolofenschmelze hergestellt worden war, wurde untersucht. Die im Laufe einer Wärmebehandlung in Luft, im Vakuum und unter Argongas auftretenden strukturellen und morphologischen Änderungen wurden mit der Röntgenbeugungsmethode sowie der Durchstrahlungs- und Rasterelektronenmikroskopie bestimmt. Es wurde festgestellt, daß die initiierende Wirkung von Luft auf die Kristallisation mit einer Änderung des Oxidationsgrades von Eisen zusammenhängt. Zur Erzielung einer guten Wärmebeständigkeit von Basaltwolle ist ein großes Verhältnis zwischen dem Eisen (II)- und Eisen (III)-Gehalt anzustreben, da die Eisen-(III)-Ionen die Kristallkeimbildung und das Kristallwachstum fördern. Influence of iron oxides on the crystallization of basalt fibres The influence of iron oxide on the crystallization of basalt wool, made by melting in a cupola furnace, has been investigated. The changes in structure and morphology caused by heat treatments in air, argon gas, and vacuum have been observed by x-ray diffraction, transmission and scanning electron microscopy. It has been shown that the action of air in initiating crystallization is related to a change in the oxidation of iron. To produce a high . resistance to heat in the basalt wool a high value of the ferrous: ferric ratio is desirable because ferric ions aid both nucleation and growth of crystals. Influence des oxydes de fer sur la cristallisation des flbres de basalte L'influence des oxydes de fer sur la cristallisation de la laine de basalte fabriquée par fusion dans des cubilots, est étudiée. Les modifications morphologiques et structurales qui s'ensuivent au cours d'un traitement thermique à l'air, sous vide et en argon gazeux, sont déterminées par diffraction X ainsi que par microscopies électroniques par transmission et à balayage. On établit que le rôle de l'air dans l'amorçage de la cristallisation dépend d'une variation du degré d'oxydation du fer. Pour obtenir une bonne résistance à la chaleur de la laine de basalte, on doit rechercher une valeur élevée du rapport Fe II/Fe III, étant donné que les ions Fe III favorisent la nucléation et la croissance des cristaux.
- ItemErlaubte Biegespannung in Glasbauteilen im Dauerlastfall Ein Vorhersagekonzept aus dynamischen Labor-Festigkeitsmessungen(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1983) Exner, GerhardDie Festigkeit von Gläsern und Glaskeramiken ist keine Materialkonstante im Sinne der Dichte, sondern hängt insbesondere ab vom mechanischen Bearbeitungszustand und von der Größe der zugbeanspruchten Oberfläche, von der erlaubten maximalen Ausfallwahrscheinlichkeit, dem zeitlichen Verlauf bzw. der Dauer der wirkenden Zugspannung sowie vom umgebenden Medium. Dies ist wichtig zur Beurteilung von Glasbauteilen, die mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Dafür wird ein Konzept angegeben. Während die Oberflächenqualität im Sinne der Festigkeit mindestens einer Meßreihe im Labor bedarf, konnten für die Fläche, die Ausfallwahrscheinlichkeit und die Wirkung der Zeit Einflußfaktoren definiert werden. Für sie werden Realisierungsgleichungen mitgeteilt, die Gültigkeit haben für das Weibull-Modell mit zwei Parametern. An einem Beispiel wird das Vorgehen ausführlich erläutert; Diagramme sollen die Vorstellungen erleichtern. Die theoretische Basis wird nachvollziehbar dargestellt, um die Anwendungsgrenzen beurteilen zu können. Permissible bending stress in glass components under continuous loading A concept for predicting it from dynamic strength measurements in laboratory The strength of glasses and glass ceramics is not an intrinsic property like density but depends especially on the mechanical condition of and tensile stress present in the surface, the maximum permissible probability of fracture, the time distribution of loading particularly the duration of the effective tensile stress, and the surrounding medium. A concept is proposed for dealing with the problem of evaluating the strength of intermittently loaded structural glass components. Whilst surface quality in relation to strength requires at least one of a series of measurements in the laboratory, factors for the area, the probability of failure and the effect of time could be defined. Equations that permit this are reported and are valid for the Weibull model with two parameters. An example is given to provide a detailed explanation of the foregoing; diagrams make the assumptions clear. The theoretical basis is being referred to in full so that the limits of application are able to be evaluated. Contrainte de flexion permise dans des composants en verre soumis à des efforts permanents Comment on peut la prévoir à partir des mesures dynamiques de la résistance mécanique en laboratoire La résistance mécanique des verres et des vitrocéramiques n'est pas une constante au sens où on l'entend pour la masse volumique, mais elle dépend en particulier de l'état du façonnage mécanique et de l'étendue de la surface soumise à la sollicitation, de la probabilité maximale de casse permise, de la variation dans le temps ou de l'effort exercé ainsi que du milieu environnant. Pour évaluer le comportement des composants en verre qui sont soumis à des efforts mécaniques, on précise une notion. Pour déterminer la qualité de la surface du point de vue de la résistance mécanique. on a besoin au moins de toute une série de mesures en laboratoire; pour les surfaces, la probabilité de casse et l'effet du temps, on peut définir des facteurs d'influence pour lesquels on fournit des équations qui sont valables pour le modèle de Weibull à deux paramètres. On prend un exemple pour expliquer en détail la démarche; des diagrammes apporteront les éclaircissement nécessaires. On représente la base théorique de telle sorte qu'on puisse évaluer les limites d'emploi.
- ItemModelluntersuchung zum Bildungsmechanismus fototroper Silberhalogenidphasen in Gläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1983) Pascova, Radost; Gutzow, IwanDer Entstehungsmechanismus der fototropen Silberchloridphase in technischen Gläsern wird am Beispiel einer wasserlöslichen Natriumboratschmelze untersucht. Elektronenmikroskopische, röntgenografische und nephelometrische Methoden ermöglichen die eingehende Untersuchung der Kinetik der Phasenbildung. Der Temperaturverlauf der Löslichkeit von Silberchlorid in der untersuchten Schmelze wird bestimmt, und es wird gezeigt, daß die Ausscheidung von fotoaktivem AgCl im Rahmen der klassischen Theorie der Keimbildung als eine binodale Flüssig-flüssig-Entmischung und als ein Sonderfall der Ostwaldschen Reifung betrachtet werden kann. Model investigation of tlie mechanism of formation of phototropic silver halide phases in glasses The mechanism of formation of the phototropic silver chloride phase in commercial glasses has been investigated in a water soluble sodium borate melt. Electron microscopy, x-ray diffraction and nephelometric techniques have been used to make a detailed study of the kinetics of phase formation. The variation of silver chloride solubility in the melt with temperature has been determined and it is shown that the formation of photo-active AgCl can be treated by classic nucleation theory as a binodal liquid-liquid phase separation and as a special case of Ostwald ripening. Etude sur maquette du mécanisme de formation des phases d'halogénure d'argent phototropes dans des verres Le mécanisme d'apparition de la phase phototrope de chlorure d'argent dans les verres techniques est étudié sur l'exemple d'une fonte de borate de sodium soluble dans l'eau. La microscopie électronique, l'étude aux rayons X et la néphélométrie permettent d'étudier d'une manière approfondie la cinétique de formation des phases. On détermine la courbe de température de la solubilité du chlorure d'argent dans la fonte étudiée et on montre que la précipitation de AgCl photoactif peut être considérée dans le cadre de la théorie classique de la nucléation, comme une démixtion binodale liquide-liquide et un cas particuher du „mûrissement d'Ostwald".
- ItemFotoakustische Messungen an fototropen Gläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1983) Gliemeroth, GeorgDie Technik der fotoakustischen Messung wird auf fototrope Gläser angewendet. Die grundsätzlichen Zusammenhänge zwischen fotoakustischem Signal und Absorption lassen sich bestätigen, doch tritt ein fotochemischer Verlust auf, der auch bei fotochemischen Prozessen in der Botanik beobachtet wurde. Die Auswertung des fotochemischen Verlustes in Abhängigkeit von der bei Belichtung erzielten Extinktion bei definierten Herstellungsbedingungen der fototropen Gläser legt nahe, daß die Silberkolloidbildung auf der Oberfläche der Silberhalogenausscheidungen bei Belichtung des fototropen Glases unterschiedlichen Energiebedarf hat, abhängig vom Kristallinitätsgrad der Silberhalogenausscheidung. Die Belichtungs-Vorgeschichte beeinflußt das fotoakustische Signal, dieser Einfluß ist durch geeignete Maßnahmen auszuschalten. Photo-acoustic measurements on phototropic glasses The technique of making photo-acoustic measurements has been used on phototropic glasses. The basic relations between the photo-acoustic signal and its absorption show that a photochemical loss is involved, as occurs in botanical processes. Analysis of how the photochemical loss depends on the extinction induced by ihumination in defined conditions of preparation of the phototropic glass indicates that the formation of the colloidal silver on the surface of silver halide particles, caused by illumination, has variable energy requirements which depend on the degree of crystallinity of the silver halide. The sample's history of illumination influences the photo-acoustic signal but this effect can be excluded by suitable precautions. Mesures photoacoustiques sur des verres phototropes On utilise la méthode de mesure photoacoustique sur des verres phototropes. On confirme les relations fondamentales qui existent entre le signal photoacoustique et l'absorption; pourtant, il se produit une perte photochimique que l'on peut également observer dans les processus photochimiques en botanique. L'évaluation de cette perte en fonction de l'extinction obtenue au cours de l'exposition à la lumière de ces verres, pour des conditions de fabrication bien définies, laisse penser que la formation d'argent colloïdal à la surface des précipités d'halogénure d'argent, au cours de l'exposition de ces verres à la lu mière, nécessite une quantité d'énergie différente qui dépend du degré de cristallinité du précipité d'halogénure d'argent. Les conditions antérieures d'exposition influencent le signal photoacoustique, ce qu'il faut empêcher en prenant des mesures adéquates.
- ItemDas 100 Jahre alte Thermometerproblem und der „Mischalkalieffekt"(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1983) Dietzel, AdolfDas Thermometerproblem bei den alten Soda-Pottasche-Gläsern, d. h. die Nullpunktsdepression bei vorheriger Erwärmung und die langsame „Erholung" (säkularer Anstieg), wird erläutert. 1883 erkannte Weber [1], daß diese thermische Nachwirkung nur dann auftritt, wenn Na₂O und K₂O gleichzeitig im Glas enthalten sind; sie ist geringfügig, wenn nur ein Alkali vorhanden ist. Systematische Versuche von Schott [2] führten dann zu dem weltberühmt gewordenen Normalthermometerglas 16 III, das seit 1885 unverändert hergestellt wird. Für das Auftreten der Depression wird bisher der sogenannte Mischalkalieffekt verantwortlich gemacht, für den es aber auch keine einleuchtende Erklärung gab. An anderer Stelle wird gezeigt, warum dieser Mischeffekt um so größer ist, je größer der Unterschied der Fremdkationen-Feldstärken ist. In der vorliegenden Arbeit wird gefolgert, daß das Thermometerproblem geradezu auf einem Anti-Mischeffekt beruht, d. h. eine Nullpunktsdepression muß um so größer sein, je kleiner der Feldstärkenunterschied ist. Bei Borosilicat-Thermometergläsern mit sehr hohem SiO₂-Gehalt liegen die Verhältnisse anders; hier kommt es lediglich zur kurzfristig reversiblen elastischen Deformation des SiO₄-Netzwerks und damit zu keiner nennenswerten Nullpunktsdepression. The 100 year old thermometer problem and the „mixed alkali effect" The problems with thermometers made of the old soda-potash glasses, namely zero point depression after previous heating and the slow recovery (secular rise), are described. Weber [1] showed in 1883 that these thermal after effects only occurred when the glass contained both Na₂O and K₂O; they are insignificant if the glass contains only one alkali. Systematic investigations by Schott [2] led to the world famous standard thermometer glass 16 III which has been made, unchanged, since 1885. The occurrence of zero point depression was previously attributed to the so-called mixed alkali effect but no detailed explanation was given. It has been shown elsewhere that this mixed alkali effect becomes greater as the difference in the foreign cation field strength becomes larger. In this work it is argued that the thermometer problem must be attributed to an „anti-mixed-alkali" effect, that is that the zero point depression must become greater the smaller the difference in field strength. Borosilicate thermometer glasses of high silica content show different behaviour; here there is only a brief reversible elastic deformation of the silicate network and thus no significant zero point depression. Le problème des thermomètres vieux de 100 ans et „l'effet alcalin mixte" Le problème des thermomètres en verre sodopotassique, c'est-à-dire la dépression du zéro lors de l'échauffement précédent et la lente «restauration du zéro» (ascension séculaire), est éclairci. En 1883, Weber [1] s'aperçut que cet effet thermique n'avait lieu que lorsque le verre renfermait simultanément Na₂O et K₂O; cet effet est peu important avec un seul alcalin. Des essais systématiques de Schott [2] aboutirent par la suite au célèbre verre pour thermomètre 16 III, qui continue d'être fabriqué depuis 1885. Jusqu'à présent, on rendait responsable de cette dépression ce qu'on appelle l'effet alcalin mixte, sans pour autant fournir d'explication claire. Par ailleurs, on a montré que cet effet mixte est d'autant plus grand que la différence des intensités de champ des cations étrangers est grande. Dans cette étude, on conclut que le problème des thermomètres réside dans un anti-effet mixte, c'est-à-dire une dépression du zéro qui doit être d'autant plus grande que la différence des intensités de champ est petite. Avec les verres de thermomètre borosihcatés à tres forte teneur en SiO₂, il en va tout autrement; il ne se produit dans ce cas qu'une déformation élastique réversible de courte durée du réseau de SiO₄ et par conséquent aucune dépression du zéro notable.