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- ItemEinige Besonderheiten der vertikal bevorzugten Korrosion („Lochfraß")(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1967) Brückner, RolfEs werden drei verschiedene Korrosionserscheinungen aus der Praxis beschrieben und gedeutet: a) Metallablagerungen aus einer Blei-Kupfer-Zink-Legierung in einer Flaschenglaswanne, die zu Erosionen im Feuerfestmaterial führen und im erkalteten Zustand charakteristische Vertiefungen durch die Gegenwart von Gasblasen zeigen, b) Erosionslöcher an einer Molybdänelektrode einer elektrisch zusätzlich beheizten Borosilicatglaswanne durch die Gegenwart vorwiegend nicht-inerter Gasblasen und c) Erosionsrillen an der Oberfläche einer Eisenkugel aus einer Tafelglaswanne. Obwohl hierbei in erster Linie die Gesetzmäßigkeiten der vertikal bevorzugten Korrosion durch Grenzflächenkonvektion [1] gelten, werden die äußeren Erscheinungsbilder im wesentlichen durch arteigene und umgebungsbedingte Sekundäreinflüsse bestimmt, wobei der Aggregatzustand des Metalls, die Haftenergie der Gasblasen an der Grenzfläche Metall/ bzw. Metallschmelze/Glasschmelze und der Inhalt der Gasblasen (inertes oder nicht-inertes Verhalten) von besonderer Bedeutung sind.
- ItemZur Kinetik des Stoffaustausches an den Grenzflächen zwischen Silikatglas- und Salzschmelzen und des Stofftransportes in Silikatglasschmelzen unter besonderer Berücksichtigung des Verhalten von Na₂SO₄ und seinem Zersetzungsprodukten Teil I. Grenzflächenenergetische Ausgleichsprozesse bei Stoffaustauschvorgängen(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1961) Brückner, RolfGrenzflächenenergetische Ausgleichsprozesse (Spreitungs und Wirbelvorgänge) werden unter Berücksichtigung häufig auftretender Störeinflüsse untersucht. Das von W. Jettmar und F. C. Roesler aufgestellte Kriterium für die Wirbelbildung mischbarer Flüssigkeitspaare wird revidiert. Das "Schlierenwirbelphänomen" und die "Wabenbildung" von H. Jebsen-Marwedel und die "Eruption" von K. Sigwart und H. Nassenstein werden gemeinsam gedeutet. Auf die bevorzugte Korrosion durch Wirbelschichten wird eingegangen. Die physikalischen Grundlagen der Ausgleichsvorgänge an Grenzflächen werden behandelt. Die Energiebilanz und Abgrenzungen zu Dispersions- und Kondensationsemulgierungs-Vorgängen werden vorgenommen. Terminologiefragen werden behandelt.
- ItemBeeinflussung des Manganoxidgleichgewichtes durch Chromoxid in Silicat - und Boratgläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1980) Brückner, Rolf; Demharter, Gottfried; Lee, Jeong HoonDurch die Zugabe von Chromoxid kann die typische Manganfärbung in Oxidgläsern um etwa das Vierfache intensiviert werden, wenn die Gläser unter sauerstoffhaltiger Atmosphäre (Luft, O₂) erschmolzen werden. Eine Chromoxidmenge von etwa nur 1/10 der Manganoxidmenge reicht hierfür aus. Durch chemische und spektralfotometrische Analysen werden die Anteile der verschiedenen Valenzen (Mn²⁺, Mn³⁺, Cr³⁺, Cr⁶⁺) quantitativ ermittelt und die Redoxgleichgewichtsverschiebung elektrochemisch formuliert. Die Verwendung von reinem Stickstoff als Schmelzatmosphäre führt zu einem Zustand, in dem nur noch Cr³⁺ und Mn²⁺ in den Gläsern gemeinsam vorliegen. Influence of chrome oxide on the manganese equilibrium in silicate and borate glasses The typical colour due to manganese in oxide glasses can be made about four times more intense by the addition of chrome oxide if the glasses are melted under oxygen-rich atmospheres (air or oxygen). Adding about 1/10 as much chromium oxide as manganese oxide is sufficient to achieve this. Chemical and spectrophotometric analysis was used to determine the proportions present in the different valence states (Mn²⁺, Mn³⁺, Cr³⁺, and Cr⁶⁺) and the shift in the redox equilibrium formulated electro-chemically. Use of pure nitrogen as the melting atmosphere led to conditions in which only Cr³⁺ and Mn²⁺ remained in the glass. Influence de l'oxyde de chrome dans les verres de silicate et de borate sur l'équilibre de l'oxyde de manganèse L'addition d'oxyde de chrome permet d'obtenir une coloration due à l'oxyde de manganèse quatre fois plus intense à condition d'effectuer la fusion des verres dans une atmosphère contenant de l'oxygène (air, O₂). La quantité d'oxyde de chrome nécessaire se situe à 1/10 de la quantité d'oxyde de manganèse. On procède à une détermination quantitative des proportions des différentes valences (Mn²⁺, Mn³⁺, Cr³⁺, Cr⁶⁺) par analyse chimique et spectrophotométrique et on donne une formulation électrochimique du déplacement de l'équilibre d'oxydo-réduction. L'utilisation d'azote pur comme atmosphère de fusion aboutit à un état où uniquement Cr³⁺ et Mn²⁺ sont présents simultanément dans les verres.
- ItemZur Kinetik des Stoffaustausches an den Grenzflächen zwischen Silikatglas- und Salzschmelzen und des Strofftransportes in Silikatglasschmelzen unter besonderer Berücksichtigung des Verhaltens von Na₂O₄ und seinen Zersetzungsprodukten Teil III. Thermische und chemische Zersetzung von Na₂O₄ und der Substanzaustausch zwischen Silikatglasschmelzen und SO₂-haltigen Atmosphären(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1962) Brückner, RolfEs werden grenzflächen-energetische Ausgleichsprozesse bei Stoffaustauschvorgängen zwischen Glasschmelzen und SO₃-Wasserdampfatmosphären beschrieben. Der Alkali-Entzug und Gallebildung verusachten chemisch gegenläufige und grenzflächen-rheologisch ähnliche Vorgänge wie im System Na₂SO₄-Glasschmelze. Der Wasserdampf setzt die Substanzaustausch-Geschwindigkeit herab. Die Zersetzungsdruckkurve von Na₂SO₄ wird bestimmt und die Zersetzungsdruckkurve von Na₂SO₄ in Kontakt mit einer Silikatglasschmelze abgeschätzt. Die Gleichgewichtsreaktion Na₂SO₄ <-> Na₂O + SO₃ wird berechnet. Der vorwiegend diffusionsbedingte Sulfattransport wird untersucht. Eine Theorie über die Homogenisierung von Glasschmelzen durch die Wirkung der behandelten Grenzflächenvorgänge wird aufgestellt.
- ItemBestimmung der Korrosionsrate von feuerfestem Material durch Glasschmelzen bei erzwungener Konvektion(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1978) Gorris, Reiner; Brückner, Rolf; Dunkl, ManfredDie Methode der rotierenden Scheibe wird in modifizierter Weise zur Ermittlung der Korrosion feuerfester Stoffe durch Glasschmelzen angewandt, um einen tieferen Einblick und quantitative Daten über den Einfluß der erzwungenen Konvektion zu erhalten. Es wurde ein Untersuchungsverfahren entwickelt, das gegenüber den bisher verwendeten Testverfahren für hochviskose industrielle Glasschmelzen die folgenden Vorteile besitzt: Vorliegen definierter und zugleich mathematisch beschreibbarer Konzentrations- und Strömungsverhältnisse; relativ geringe Strömungsgrenzschicht- und Diffusionsschichtdicken; Erfassung einer Vielzahl von Meßwerten innerhalb vergleichbar kurzer Zeit mit einer bisher noch nicht erreichten Meßgenauigkeit und Reproduzierbarkeit; die Ergebnisse lassen sich auf andere Konvektionseinflüsse (z. B. Grenzflächenkonvektion) hinsichtlich der Korrosion übertragen. Am Beispiel zweier feuerfester Steine — eines Chromoxid-Korund- und eines schmelzgegossenen Korundsteines - wird das Verfahren demonstriert. Determination of the rate of corrosion of refractories by glass melts in forced convection The rotating disk method was used in a modified form to determine the corrosion of refractory materials by glass melts and to obtain better information on the influence of forced convection. A test method was developed which has the following advantages over the methods usually used for very viscous industrial glass melts: the existence of defined and mathematically describable concentration and flow distributions; relatively small flow and diffusion boundary layer thicknesses; the ability to obtain many sets of data of higher accuracy and reproducibility than previously within a relatively short time. The results may also be used in relation to other influences on the corrosion (such as surface tension driven convection). Two examples, a chrome-alumina and a fusion cast alumina refractory, are used to illustrate use of the technique. Détermination du taux de corrosion de matériaux refractaires par les fontes de verre dans un régime de convection forcée On applique une version modifiée de la méthode du disque tournant permettant de déterminer la corrosion des matériaux réfractaires par les fontes de verre et d'obtenir des données quantitatives permettant de se faire une idée plus précise de l'influence de la convection forcée. On a mis au point un procédé d'investigation qui présente les avantages suivants par rapport aux procédés de contrôle classiques de fontes de verre industrielles: obtention de données précises sur les concentrations et les courants qu'il est possible de décrire à l'aide de modèles mathématiques; épaisseur relativement faible des couches limites des courants et des couches de diffusion; enregistrement d'un grand nombre de valeurs mesurées dans un laps de temps comparable avec une précision et une reproductibilité jamais atteintes. Les résultats peuvent être transposés à d'autres influences de la convection sur la corrosion (convection à la couche limite, par exemple). L'exemple de deux réfractaires (oxyde de chrome-corindon, corindon électrofondu) permet d'illustrer ce procédé.
- ItemZum Redoxgleichgewicht Chrom — Mangan in Silicat- und Boratgläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1984) Lee, Jeong-Hoon; Brückner, RolfIn Natriumsilicatgläsern nimmt die Dissoziation in der Reihenfolge Fe → Mn → Cr zu, während in Alkaliboratgläsern gilt: Fe → Cr → Mn. Dies liegt daran, daß die Polarisierbarkeit der Sauerstoffionen nicht nur von den Netzwerkwandler-, sondern auch von den Netzwerkbildnerionen und ihren Konzentrationen stark beeinflußt wird. Bei Analogieschlüssen von einem System auf andere, wie z. B. auch von wäßrigen Lösungen auf Oxidgläser, ist daher Vorsicht geboten.
- ItemRelaxation behaviour, high-temperature tensile strength and brittleness of glass melts(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1989) Hessenkemper, Heiko; Brückner, RolfThe intention of this paper is to investigate the frequently in practice used conception "brittleness of a glass melt" and to find a method for quantitative measurements of this kind of property. The simple compression of cylindrical glass samples has been applied as a measuring technique, by which information can be obtained on the high-temperature (ht)-fracture strength, the stiffness and the relaxation behaviour of glass melts. In this way the brittleness of a glass melt can be defined in a quantitative manner. A clear correlation has been found between the ht-fracture tensile strength and the relaxation modulus for some industrial commercial glasses and for various laboratory glasses with successive substitution of CaO by MgO in such a way that a high relaxation modulus is connected to a low ht-fracture tensile strength and vice versa at comparable (Newtonian) viscosities and deformation rates. Differences up to more than 300 % have been measured for silicate glass melts of various compositions. Thus, a powerful method has been developed which allows to understand and to measure the isothermal workability of a glass melt and to investigate the effect of various parameters on it. In contrast to the pure elastic and viscoelastic range the brittle fracture behaviour within the viscous range is a volume property.
- ItemDie zu Erosionen an Modellsubstanzen und feuerfesten Stoffen führenden Grundmechanismen der Grenzflächenkonvektion(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1967) Brückner, RolfDer Korrosionsvorgang an feuerfesten Steinen durch Glasschmelzen besteht aus mehreren Teilvorgängen, die örtlich und zeitlich gemeinsam und z. T. sich gegenseitig anfachend ablaufen (Lösungsvermögen, Diffusion, freie und erzwungene Konvektion, Grenzflächenkonvektion, Zersetzung, Verdampfung und Kondensation). Für Stellen bevorzugter Korrosion (Erosionen) ist vor allem die Grenzflächenkonvektion verantwortlich, deren Gesetzmäßigkeiten an Hand geeigneter Modellsysteme einer detaillierten Analyse unterzogen werden. Es findet laufend eine Wechselwirkung zwischen den Störungen der Grenzflächenhomogenität durch den Auflösungsvorgang des Festkörpers (zweiphasige Dreistoffgrenzen) und den Ausgleichvorgängen der inhomogenen Grenzflächen statt. Dies führt zur lokal begrenzten Verringerung der Nernstschen Diffusionsschichtdicke, die mit der Prandtlschen Strömungsgrenzschichtdicke im quasistationären Gleichgewicht steht. Die Grenzflächenkonvektion besitzt hierbei einen wesentlich höheren Wirkungsgrad auf den Abbau der Diffusionsschicht und damit auf die Korrosion als die erzwungene und die Dichtekonvektion, da ihr Zentrum direkt in der Diffusionszone liegt. Die Modelluntersuchungen, die sich auf die horizontal, vertikal aufwärts und vertikal abwärts gerichtete, bevorzugte Korrosion beziehen, werden zwanglos auf entsprechende Korrosionsvorgänge im System Feuerfestmaterial—Glasschmelze übertragen. Durch die Rückführung der Erscheinungen auf die Grundmechanismen und ihre gegenseitige Wechselwirkungen wird eine geschlossene Darstellung und Deutung der Korrosion gegeben.
- ItemSättigungskonzentrationen an der Phasengrenze feuerfester Materialien und Hohlglasschmelze(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1984) Brückner, Rolf; Dunkl, Michael; Lexow, Jürgen; Wohlleben, KarlBei Korrosionsvorgängen von feuerfesten Baustoffen durch Glasschmelzen spielt die Sättigungskonzentration an der Phasengrenze feuerfester Stein/Glasschmelze eine große Rolle. In der vorliegenden Arbeit werden die Sättigungskonzentrationen mit Elektronenstrahlmikrosonden-Messungen quantitativ für schmelzgegossene Korund-, gesinterte Korund-Chromoxid- und schmelzgegossene Korund-Zirkonoxidsteine mit 33 bzw. 41 % ZrO2 im Kontakt mit einer Hohlglasschmelze bestimmt. Während sich an den beiden ersten Steinen eine Schmelze nephelinitischer Zusammensetzung bildet, entsteht an den ZAC-Steinen eine Schmelze, die mit der bei 1400 °C koexistierenden Schmelze von Plagioklas vergleichbar ist. Es wird begründet, warum in allen vier Fällen aus den Sättigungsgrenzschichten, spätestens beim Abkühlen oder/und Tempern, Nephelin als einzige neue kristalline Phase bei Raumtemperatur gefunden wird. Beim Tempern und „Ausschwitzen" der ZAC-Steine ohne Kontakt mit der Glasschmelze entsteht zum Teil Mullit.
- ItemCharacterization and structural aspects of fluorophosphate glasses(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1985) Sammet, Manfred; Brückner, RolfNine homologous series of fluorine phosphate and one series of pure phosphate glasses of laser glass types have been prepared and characterized by determining the linear and non-linear refractive values and dispersion, the glass transition temperature Tg, thermal expansion (TE), density ϱ, and anion mole volumina (MV). The results are discussed with respect to structural aspects. Apart from principal differences in the absolute properties and structure, an analogous behaviour is found for the cations in the fluorine phosphate glasses compared with pure phosphate glasses. The specific structural influence of the cations (Na+, Mg2+, Ba2+, Al3+, P5+, V5+) is generally larger than that of the fluoride ions at ratios F/O from 0,9 to 1,8, indicating that fluorine has not only network modifying but also remarkable network forming qualities.