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- ItemEinfluß der thermischen Vorgeschichte auf die Natriumdiffusion in Kieselglas(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1970) Frischat, Günther HeinzProben aus kommerziellem Kieselglas wurden durch thermische Vorbehandlung die fiktiven Temperaturen 1040, 1100, 1200, 1300, 1460, 1500, 1580 und 1650 °C gegeben. An diesen Gläsern wurde zwischen 250 und 1000 °C die 22Na-Diffusion bestimmt. Proben der fiktiven Temperaturen 1200 bis 1650 °C weisen zwischen 600 und 1000 °C das zu erwartende Minimum im Diffusionskoeffizienten auf; demgegenüber zeigen unterhalb von 600 °C alle Proben etwa dasselbe Diffusionsverhalten wie das ungetemperte Ausgangsglas. Ein Vergleich der Diffusionszeiten t mit den Relaxationszeiten τ der von Brückner gefundenen Volumenrelaxationen ergibt t ≪ τ für die Dilatationen oberhalb 600 °C und t ≫ τ für die auf die Vorordnungsstruktur zurückzuführenden schnellen Kontraktionen unterhalb 600 °C. Ein Diffusionsexperiment der hier beschriebenen Art ist also nur oberhalb 600 °C zum Nachweis der verschiedenen Strukturzustände befähigt. Unterhalb 600 °C treten komplexe Diffusionsprofile auf, die durch Überlagerung zweier Einzelprozesse mit unterschiedlichen Diffusionskoeffizienten beschreibbar sind. Diese Diffusionsprozesse werden modellmäßig und strukturell diskutiert. Der Mechanismus der Na-Diffusion in diesen Gläsern ist in ähnlicher Weise in einem Austausch zwischen 22Na+ aus dem Tracer gegen 23Na+ aus Verunreinigungen im Glas (Selbstdiffusion) zu sehen wie beim ungetemperten Ausgangsglas.
- ItemMößbaueruntersuchungen an Silicat- und Phosphatgläsern mit geringen Fe2O3-Zusätzen(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1971) Frischat, Günther Heinz; Tomandl, GerhardMößbauer-Spektren für in Silicat- und Phosphatgläser eingebaute Fe3+ - und Fe2+ -Ionen zeigen mit steigenden Fe2O3-Gehalten, beginnend bei etwa 3 Mol- %, bei Zimmertemperatur keinerlei Veränderung in der Art und Breite der Linien. Während dies für die den Fe2+ -Ionen zuzuordnenden Spektren auch bis zu Fe2O3-Gehalten von 0,1 % gilt, treten für die Fe3+ -Ionen sowohl bei Silicat- als auch bei Phosphatgläsern Spektren auf, deren Intensität stark zurückgeht, während die Linien selbst eine Verbreiterung bis zu einem Faktor 2 zeigen können. Zudem überlagert sich ein breiter Untergrund, der aus einer beginnenden magnetischen Aufspaltung resultiert. Verbreiterungseffekt und Untergrund werden an je einer Reihe Silicat- und Phosphatgläser mit geringer werdenden Fe2O3-Gehalten systematisch untersucht. Derartige Gläser sind selbst bis zu tiefsten Temperaturen paramagnetisch. Das im Zeitmittel von Null verschiedene Magnetfeld am Kernort kann als Relaxationseffekt dadurch erklärt werden, daß die Elektronenspinrelaxationszeit vergleichbar oder länger wird als die Larmorpräzessionszeit des 57Fe-Kerns im 1. angeregten Zustand.
- ItemSperrwirkung ionenausgetauschter Glasoberflächen(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1971) Frischat, Günther HeinzDurch eine einstündige Behandlung eines Na-haltigen Silicatglases in einer K-Salzschmelze bei 425 °C (
- ItemNatriumdiffusion in verschiedenen Kieselgläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1970) Frischat, Günther HeinzAn Proben aus verschiedenen aus Quarz bzw. aus SiCl4 hergestellten handelsüblichen Kieselgläsern wurde die 22Na-Diffusion bestimmt und mit bereits bekannten Messungen verglichen. Dabei zeigte sich, daß bei den aus Quarz erschmolzenen Gläsern ein Unterschied im H2O-Gehalt um den Faktor 30 nur einen geringen Einfluß auf die Na-Diffusion hat. Auch der Diffusionsmechanismus der Na-Ionen scheint durch diesen höheren H2O-Gehalt nicht wesentlich beeinflußt zu werden. Alle bisher an Kieselgläsern verfügbaren Ergebnisse der Kationendiffusion werden zusammengestellt und bezüglich der Struktur der Gläser und des Transportmechanismus der Ionen vergleichend diskutiert.
- ItemIonentransport in Siliciumdioxid(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1972) Frischat, Günther HeinzDieser Bericht gibt einen Überblick über die bisher an SiO2 ausgeführten Transportuntersuchungen. Neben der Bestimmung der Selbstdiffusion der Grundbausteine Silicium und Sauerstoff spielt auch die chemische Diffusion eine große Rolle, wobei zu unterscheiden ist, ob die zusätzlich eingeführten Ionen lediglich als Mineralisatoren und/oder Stabilisatoren wirken oder ob es sich um chemische Reaktionen mit Bildung neuer Produkte handelt. Da auch die reinsten Formen von SiO2 in die Struktur eingebaute Verunreinigungen im ppm-Bereich aufweisen, stellen deren Beweglichkeiten ebenfalls typische Kennwerte dar. Von besonderem Interesse sind dabei die Spuren OH-, Na+, Ca2+ und Al3+. Bisherige Untersuchungen dieser Art wurden fast ausschließlich nur an kristallinem Quarz und an nichtkristallinem Kieselglas ausgeführt. Dabei interessierte neben der Ermittlung der kinetischen Größen insbesondere auch der im Atomaren ablaufende Mechanismus. Eine endgültige Klärung konnte noch nicht in allen Fällen erzielt werden.
- ItemKationenselbstdiffusion in Silicatgläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1971) Frischat, Günther HeinzAn einem Glas aus dem ternären System Na2O-CaO-SiO2 wird unterhalb Tg die 22Na- und 45Ca-Diffusion mit Hilfe einer Restaktivitätsmethode bestimmt. Die Ergebnisse lassen sich für die Na-Selbstdiffusion zwischen 221 und 513 °C durch D0 = 8,31 ∙ 10^-3 cm2/s und Q = 22,8 kcal/mol und für die Ca-Selbstdiffusion zwischen 474 und 545 °C durch D0 = 39,7 cm2/s und Q = 53,7 kcal/mol beschreiben. Verschiedene bisher an Silicatgläsern gewonnene Ergebnisse der Kationenselbstdiffusion werden vergleichend zusammengestellt und bezüglich des Einflusses der Glaszusammensetzung, der Größe der Frequenz- und Korrelationsfaktoren und der im Glas möglichen Defektstruktur diskutiert.