Theoretische und experimentelle Untersuchung der Verdampfungsmechanismen am Beispiel glasbildender Borosilicatschmelzen

• Antragsteller: Professor Dr. Reinhard Conradt
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5416032

Ziel des Vorhabens ist die physikalische und chemische Charakterisierung der Verdampfungsmechanismen aus glasbildenden Borosilicatschmelzen. Dabei soll erstmals die Abhängigkeit der Mechanismen vom Gesamtdruck über der Schmelze untersucht werden, und zwar im Bereich von moderatem Unterdruck (0,1 bar) bis Normaldruck. Ausgehend vom Zweistoffsystem Si02-B203 wird die Zusammensetzung auf Gläser der Systeme Si02-B203-Na20 und Si02-Al203-B203-Na20 erweitert. Als wesentlicher Parameter neben dem Gesamtdruck wird die bei der Präparation im Glas gelöste Wassermenge und der Wasserdampfpartialdruck durch die Atmosphäre berücksichtigt. Zum Einsatz gelangt zum einen die für Unterdruck modifizierte Mitführmethode, zum anderen die direkte Beobachtung der Blasenbildung und -resorption im Schmelzvolumen. Die experimentellen Ergebnisse fließen in ein Modell ein, das die diffusions- und strömungskontrollierte Verdampfung von der Schmelzoberfläche sowie die Gasfreisetzung aus dem Schmelzvolumen erfaßt. Somit wird einerseits das Verständnis über einen dynamischen Elementarprozess vertieft als auch andererseits die Aussicht auf den Einsatz technologisch unkonventioneller physikalisch-chemischer Reaktionen für die Läuterung von Glasschmelzen ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen