Thermal dehydroxylation of porous glass

Abstract

The thermal removal of hydroxyl groups from porous glass tubing depends on both temperature and time. The general relationship between these two parameters and the residual hydroxyl content in 96 % SiO2 (by weight) reconstructed glass was determined by subjecting porous glass tubes to various temperatures in vacuum and in dry air. The temperature for maximum removal of water decreases as the hold time increases. The optimum temperatures result from a balance in rates of water diffusion and glass sintering which retards diffusion. Increasing the total pressure of the atmosphere surrounding the porous glass during the degassing cycle decreases the net degassing rate. The role of other factors such as composition of the porous glass and pore structure are briefly mentioned.

Die thermische Austreibung von Hydroxylgruppen aus porösen Glasröhren hängt von der Temperatur und Zeit ab. Die Beziehung zwischen diesen zwei Parametern und dem verbleibenden Hydroxylgehalt des aus 96 % SiO2 bestehenden verdichteten Glases wurde durch Wärmebehandlung von porösen Glasröhren bei verschiedenen Temperaturen in Vakuum und im trockenen Luftstrom ermittelt. Die Temperatur für die maximale Austreibung von Wasser fällt mit Verlängerung der Haltezeit (Verweilzeit bei einer gegebenen Temperatur) ab. Die optimalen Temperaturen ergeben sich aus einem Gleichgewicht zwischen den Wasserdiffusions- und Schrumpfungsgeschwindigkeiten des porösen Glases, die die Diffusion verzögern. Die Erhöhung des Absolutdruckes der Atmosphäre, die das poröse Glas während der Entgasungsbehandlung umgibt, erniedrigt die Austreibungsgeschwindigkeit des Wassers (OH-Gruppen). Die Rolle anderer Parameter wie die chemische Zusammensetzung des porösen Glases und die Porenstruktur werden kurz erwähnt.