Strukturelle und mechanische Eigenschaften von Glasfasern mit linear und dreidimensional verzweigtem Netzwerk Teil 2. Abhängigkeit von Ziehkraft und Abkühlgeschwindigkeit

Abstract

Im Gegensatz zu Teil 1 werden in Teil 2 die elastischen Konstanten und die Zugfestigkeit der Glasfasertypen aus E-Glas, Calcium-Barium- und Lithium-Natriummetaphosphatglas in Abhängigkeit von der mechanischen und thermischen Vorgeschichte soweit wie möghch getrennt behandelt. Zusätzlich zu Teil 1 werden folgende Ergebnisse erhalten und Rückschlüsse gezogen. Die E-Glasfasern sind in ihrem strukturellen Aufbau anisotrop dergestalt, daß in Faserlängsrichtung mehr Brücken-, quer dazu mehr Nichtbrückensauerstoffatome vorliegen. In den Metaphosphatgläsern liegen Orientierungen kettenförmiger PO4-Tetraeder vor. Aus dem Nicht-Hookeschen Verhalten der Fasern bei hohen Zugspannungen kann mit Hilfe eines angefitteten Potentialansatzes und einer Sinusfunktion geschlossen werden, daß die gemessenen Zugfestigkeiten etwa 50 bis 90 % der maximal erreichbaren (theoretischen) Festigkeit erreichen und vorwiegend der ionische Bindungsanteil die Festigkeit bestimmt. Die Kerbstellen, von denen die bruchmechanisch wirksamen im Nanometerbereich liegen, liegen vermutlich in Faserlängsrichtung orientiert und in stark gereckter Form vor.