lonentransport in Gläsern des Systems (1-y) Na2O · y K2O · 0,4 B2O3 · 4 SiO2

Abstract

In addition to measurements of technological properties (chemical durability, transformation temperatures, thermal expansion) sodium and potassium self diffusion and the Na/K interdiffusion coefficients for the glass without potassium were determined radiochemically at temperatures between 381 and 565 °C for glasses in the System (1-y) Na2O · y K2O · 0,4 B2O3 · 4 SiO2. The compressive stress profile produced by K/Na ion exchange was calculated from the stress-dependent term in the thermodynamic factor in the Nernst-Planck equation. The stress values obtained were similar to those in sodium alumino silicate glasses. However, the experimental bending strength measurements after ion exchange at similar temperatures were significantly lower than for aluminosilicate glasses and this must be attributed to the smaller thickness of the stressed layer. An Gläsern des Systems (1-y) Na2O · y K2O · 0,4 B2O3 · 4 SiO2 wurden neben einigen glastechnischen Eigenschaften (chemische Beständigkeit, Transformationstemperaturen, lineare Wärmeausdehnungskoeffizienten) auf radiochemischem Wege die Natrium- und Kaliumselbstdiffusionskoeffizienten sowie für das K2O-freie Glas die K/Na-Interdiffusionskoeffizienten als Funktion der Temperatur (zwischen 381 und 565 °C) bestimmt. Das durch den K/Na-Ionenaustausch erzeugte Druckspannungsprofil wurde aus dem spannungsabhängigen Term des thermodynamischen Faktors der Nernst-Planck-Gleichung berechnet. Die erhaltenen Druckspannungswerte entsprechen etwa denen der Natrium-Alumosilicatgläser. Dennoch ist die experimentell ermittelte Biegebruchfestigkeit nach dem lonenaustausch bei vergleichbaren Behandlungstemperaturen deutlich niedriger als bei den Alumosilicatgläsern, was besonders auf die schmaleren Vorspannungszonenbreiten zurückgeführt werden muß.