UV/VIS-Reflexionsspektroskopie (Blitz-Impulsbetrieb) an flüssigen metallurgischen Schlackenoberlächen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Norbert Nowack
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5127078

Die Untersuchungen beziehen sich auf die Grundsysteme CaO-SiO2 und CaO-P2O5 {dotiert mit hohen Mn(II,III)- und Fe(II,III)-Gehalten bis zu 65 Massen-% MeOn; Me=Fe,Mn; 1400 - 1600°}. Die Reflexionsspektroskopie im UV/VIS-Bereich (200-850 nm) an flüssigen Schlackenoberflächen bietet die Möglichkeit, Einblick in die Wechselwirkung von Oxidionen und den 3d-Kationen stark UV/VIS-absorbierender Schlacken zu gewinnen. Stark absorbierende Schlackenmaterialien (hohe Fe2O3- oder Mn2O3-Gehalten) sind durch die Absorptionsspektroskopie nicht zugänglich. Es besteht ein großes wissenschaftliches Interesse an Fragestellungen zur Struktur flüssiger Schlacken und den daraus resultierenden Schlackeneigenschaften. Die Reflexionsspektren werden durch die Elektronenüberführungsbanden Me3+-O2- und durch die Fe2+/Fe3+-Elektronenleitungseigenschaften flüssiger Schlacken bestimmt. Dies führt im UV/VIS-Spektrum zu Reflexionen, die auch vom Sauerstoffpartialdruck abhängig sind. Einen wesentlichen Einfluß auf die Lage der Reflexionsbanden besitzt die mittlere Koordinationszahl des Me3+-Kations durch die O2-Liganden (Struktur- und Basizitätsaussagen) und der Oxidationsgrad flüssiger Schlacke. Diese Zusammenhänge sollen erforscht werden. Wenn sich aus einer übersättigten CaO-SiO2-FeOn-Schlackenmatrix feste Phasen in fein verteilter Form ausscheiden, werden Reflexionsspektrensignale intensiv (spektroskopische Erfassung der Ausscheidungskinetik).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen