Untersuchung der Phasenentmischung von Gläsern im System BaO-B₂O₃-SiO₂ durch Herstellung von porösen Auslaugungsprodukten

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Kinetik der Phasentrennung in alkalifreien Borosilicatgläsern im Temperaturbereich von 750 bis 900 °C. Thermisch vorbehandelte Glasproben wurden ausgelaugt und anschließend mit Hilfe der Quecksilberporosimetrie auf ihre Struktur hin untersucht. Dabei wurde die Abhängigkeit folgender Größen von der Temperatur und der Dauer der Wärmebehandlung festgestellt: spezifisches Porenvolumen, mittlerer Porenradius, quantitative Zusammensetzung der Komponenten, die bei der Auslaugung in Lösung gegangen bzw. im Glasgerüst verblieben sind. Bei tiefen Temperaturen bilden sich sehr feine Entmischungsbereiche; bei höheren findet eine Aggregation zu größeren Bezirken statt. Es wurde gezeigt, wie sich die chemische Zusammensetzung der Phasen unter dem Einfluß verschiedener Temperaturbehandlungen ändert. Aus den Ergebnissen werden Schlußfolgerungen über die in den untersuchten Gläsern stattfindenden Entmischungsvorgänge gezogen. Investigation of phase Separation of glasses in the system BaO-B₂O₃-SiO₂ by production of porous bodies by leaching This work concerns the kinetics of phase separation in alkali-free borosilicate glasses in the temperature range 750 to 900 °C. Thermally pretreated samples were leached and then their porosities determined using mercury. This gave data for the effects of time and temperature of treatment on specific pore volume and average pore radius; the compositions of the phase removed by leaching and remaining glass network were also determined. At lower temperatures very fine phase separated regions were formed; at higher temperatures there was aggregation into larger regions. It was also shown how the chemical compositions of the regions changed with temperature of treatment. Some conclusions about phase separation in these glasses can be drawn. Etude de la démixtion des phases des verres du système BaO-B₂O₃-SiO₂ par préparation de produits de lixiviation poreux Le présent travail étudie la cinétique de la separation de phases dans les verres borosilicatés exempts d'alcalis dans le domaine de températures compris entre 750 et 900 °C. Des échantillons de verre soumis au préalable à un traitement thermique sont lixiviés et leur structure est ensuite étudiée par porosimétrie de mercure. On détermine ainsi la relation existant entre la température et la durée du traitement thermique d'une part et les grandeurs suivantes d'autre part: volume spécifique et rayon moyen des pores, composition quantitative des constituants qui passent en solution lors de la lixiviation et de ceux qui subsistent dans le squelette du verre. Aux basses températures, des domaines de démixtion très étroits se forment; aux températures élevées, on constate une agrégation en zones plus importantes. On montre la modification qui intervient dans la composition chimique des phases sous l'influence de différents traitements ther-miques. Les résultats permettent de tirer des conclusions sur les phénomènes de démixtion qui se produisent dans les verres étudiés.