Transportvorgänge in glasigem und kristallinem Na2O ∙ 2CaO ∙ 3SiO2

Abstract

Herstellung und einige Eigenschaften von glasigem und polykristallinem Na2O ∙ 2CaO ∙ 3SiO2 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.