Grenzflächenkonvektive Erscheinungen und Faltenbildung an der Oberfläche hochfluoridhaltiger Glasschmelzen beim Abkühlen

Abstract

Melts with high fluoride contents show a large fluorine loss. This mass transfer from melt to atmosphere is sufficient to produce an inhomogeneous surface layer on casting and cooling to the transformation range and causes considerable surface layer convection which is coupled back to the mass and heat flows and results in characteristic surface flows. These processes, together with the difference in transforma-tion temperature and expansion coefficient between skin and matrix lead to characteristic folds which can be seen on the profile of the cold surface. The phenomena have been in-vestigated and described using optical, chemical, X-ray and mineralogical techniques.

Les fontes de verre ä teneur élevée en fluorures ont une forte perte au feu en fluor. Par suite du transport de matire de la fonte à 1'atmosphre, une surface inhomogène apparait pendant le trs court laps de temps qui s'écoule entre la coulée et le refroidissement des verres j usqu'à leur domaine de transformation. La violente convection à l'interface qui en résulte a pour effet de ranimer le transfert de matière et de température et de provoquer des courants de surface caractéristiques. Ces phénomènes se conjuguent aux différences de températures de transformation et de coefficients de dilatation thermique entre la peau superficielle inhomogène et les couches (homogènes) situées sous celle-ci pour provoquer l'apparition de plis caractéristiques à l'état «durci», plis qui restent finalement visibles comme des profils de structure figés. Les phénomènes sont décrits, étudiés par voie optique, chimique, minéralogique et en utilisant les rayons X, et expliqués.

Hochfluoridhaltige Glasschmelzen zeigen einen starken Fluorabbrand. Durch diesen Stoffübergang von der Schmelze in die Atmosphäre wird selbst in der kurzen Zeit während des Ausgießens und Abkühlens bis zum Einfrierbereich dieser Gläser eine inhomogene Oberfläche erzeugt, die heftige Grenzflächenkonvektion zur Folge hat, die wiederum rückgekoppelt den Stoff- und Temperaturübergang anfacht und charakteristische Oberflächenströmungen verursacht. Diese Vorgänge führen in Verbindung mit den Unterschieden in der Einfriertemperatur und im Längen-Ausdehnungskoeffizienten zwischen der inhomogenen Oberflächenhaut und den darunterliegenden (homogenen) Schichten zu charakteristischen Faltungen im „lederharten" Zustand, die schließlich als eingefrorene Oberflächenstrukturprofile sichtbar werden. Die Phänomene werden beschrieben, optisch, chemisch, röntgenografisch sowie mineralogisch untersucht und gedeutet.