Elastische Konstanten von homogenen und entmischten Gläsern des Systems Na₂O-CaO-SiO₂

Abstract

An ausgewählten Gläsern des ternären Systems Na₂O-CaO-SiO₂ wurden die elastischen Werkstoffkonstanten mittels zweier dynamischer Verfahren (Schall- und Resonanzfrequenzverfahren) ermittelt. Aus den Schallgeschwindigkeiten konnten weiterhin die Debye-Temperaturen berechnet werden. Besonderer Wert bei der Bestimmung der elastischen Konstanten wurde auf den Vergleich zwischen homogenen und durch gezielte Temperung entmischten Gläsern gelegt. Homogene Gläser weisen die bekannten Abhängigkeiten als Funktion der Zusammensetzung aus. Eine Entmischung in den Gläsern beeinflußt die elastischen Konstanten z. T. deutlich. Nach dem Keimbildungsmechanismus entmischte Proben weisen dabei ein anderes Verhalten auf als Proben, die Spinodalentmischung zeigen. Diese Unterschiede werden auf die unterschiedliche Gefügeausbildung und auf dabei auftretende Spannungen zurückgeführt. Elastic constants of homogeneous and phase-separated Na₂O-CaO-SiO₂ glasses. The elastic constants of selected Na₂O-CaO-SiO₂ glasses were measured by two dynamic methods (sonic and resonance frequency). The Debye temperatures can also be calculated from the phonon velocity measurements. Comparison of the elastic constants of homogeneous glasses and others phase-separated by suitable heat treatment was of particular interest. Homogeneous glasses showed the expected dependence of properties of composition but phase Separation of the glasses influenced their elastic constants, in some cases quite markedly. Samples in which phase Separation had been induced by nucleation showed different behaviour from those in which there had been spinodal Separation. These differences can be related to the different textures and thus to the different stresses produced. Constantes élastiques des verres homogènes et des verres démixés du Système Na₂O-CaO-SiO₂ On a déterminé les constantes élastiques de quelques verres du système ternaire Na₂O-CaO-SiO₂ à l'aide d'un procédé acoustique et d'une méthode de résonance. En outre, on a pu calculer les températures de Debye à partir des vitesses de propagation du son. On a porté une attention spéciale, lors de la détermination des constantes élastiques à la comparaison entre verres homogenes et verres démixés par trempe. Avec les verres homogènes, on observe les variations connues en fonction de la composition. L'influence de la démixion sur les constantes élastiques est importante pour certains verres. Après nucléation, les échantillons démixés ont sur ce sujet un comportement différent de celui des échantillons subissant une décomposition spinodale. On attribue ces différences à des modifications différentes du réseau et aux tensions en résultant.