04_Kristallisation und Glaskeramik Flashcards
Wodurch werden die Eigenschaften von Glaskermaiken geprägt?
Die Eigenschaften von Glaskeramiken werden sowohl durch Art als auch Gehalt der in ihnen enthaltenen Kristallphase
und der Restglasphase geprägt.
Nenne drei Eigenschaften, die Glaskeramiken ausmachen?
Thermische Ausdehnung
Festigkeit
Optik
Welche Arten von Kristallisation gibt es?
Es gibt die unkontrollierte- (Entglasung) und kontrollierte Kristallisation.
Was ist der unterschied zwischen einer heterogenen und einer homogenen Keimbildung?
Heterogene Keimbildung:
Bildung von Kristallen an fremden Initialkeimen. Diese sind nicht isochemisch und deswegen ist es eine heterogene Keimbildung.
Homogene Keimbildung:
Bildung von kristallen an einer Oberfläche eines Keimes, einer isochemischen Zusammensetzung.
Worauf kommt es bei einer Bewertung der Entglasungsneigung an?
- Auf die Viskosität bei Tliq
- Auf deltaT = Tliq-Tg
Was benötigt man essentiell für eine Kristallisation?
Man benötigt eine Keimbildung.
Was benötigt man für eine thermisch induzierte Keimbildung und Kristallisation?
Eine Unterkühlung
Was sind Glaskeramiken?
Es sind Werkstoffe, die aus Glasschmelzen durch gesteuerte, kontrollierte Kristallisation hergestellt werden. Sie bestehen aus einer oder mehrerer kristallinen Phasen.
Was ist der Ostwald-Miers-Bereich?
Das ist der Bereich, wo keine Keimbildung, aber Kristallwachstum stattfindet.
Was wird eingesetzt um eine kontrollierte Kristallisation zu ermöglichen?
Es werden Keimbildner eingesetzt, sodass eine Kristalldichte von 10^10 bis 10^15 Kristalle pro mm^3 erreicht wird.
Keimbildung ist nämlich ein Wahrscheinlichkeitsprozess
Wieso existiert eine Maximale Keinbildungstemperatur?
Aufgrund von thermodynamischen und kinetischen Barrieren.
Mit sinkender T kann H(KB) besser abgeführt werden, daher steigt die Rate der KB. η steigt aber mit sinkender T, was
RKB wiederum entgegen wirkt
Was ist deltaG im Rahmen der Keimbildung?
deltaG ist die Keimbildungsarbeit, die aufgewendet werden muss, um einen Keim der kritischen Größe zu bilden. Eine Keimbildung kann homogen oder heterogen ablaufen.
Was spricht für und gegen die Keimbildung?
Welche Zeichen/Formeln entsprechen diese und wie wirken diese zusammen?
Contra:
Der Keim muss beim
Wachsen Energie
aufwenden, um eine
Grenzfläche mit einer
spezifischen Energie gegen
die Oberflächenspannung
der Schmelze aufzubauen.
(deltaG0)
deltaG0=4pir^2*deltag0
Pro:
Der Keim setzt Energie frei bei der Bildung von Kristallen.
(deltaGv)
deltaGv=4/3pir^3*deltaG/Vm
Zusammen:
deltaG = deltaGv + deltaG0
Ab wann ist ein keim stabil?
Ab dem kritischen Keimradius ist der Keim stabil.
Davor nimmt er einen stabilen zustand durch Zerfall an, danach nimmt er einen stabilen Zustand durch Wachstum an.
Was passiert wenn deltaG>0 oder <0 ist?
deltaG>0:
lokale Dichte- und Zusammensetzungsfluktuationen bilden einen unterkritischen
Kristallkeim, der weniger stabil ist als die ihn umgebende Schmelze
deltaG<0:
Führt die Fluktuation zur Bildung eines Keimes, der größer als der benötigte, kritische Radius rc
ist, dann strebt der Keim einen stabileren Zustand durch Wachstum an
