Glastechnische Fabrikationsfehler: "Pathologische" Ausnahmezustände des Werkstoffes Glas und ihre Behebung ; Eine Brücke zwischen Wissenschaft, Technologie und Praxis
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| Weitere beteiligte Personen: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Springer
2011
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| Ausgabe: | 4. Auflage |
| Schriftenreihe: | Klassiker der Technik
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| Beschreibung: | Früher mit der Nummer 9783540094951 |
| Umfang: | XVIII, 623 S. 597 schw.-w. Ill., 34 schw.-w. Tab. 279 mm x 210 mm |
| ISBN: | 9783642164323 9783642164330 |
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Datensatz im Suchindex
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INHALTSVERZEICHNIS
TEIL I WERKSTOFF GLAS UND VERFAHREN ZUR AUFDECKUNG SEINER
FEHLERERSCHEINUNGEN
1 EINFUEHRUNG (H. JEBSEN-MARWEDEL) 3
1.1 GLAS ALS SONDERZUSTAND DER MATERIE 3
1.1.1 DER WERKSTOFF GLAS ALS SELBSTAENDIGER THERMODYNAMISCHER ZUSTAND 4
1.1.2 VERZOEGERUNGSERSCHEINUNGEN AM TECHNISCHEN GLAS 4
1.1.3 GLASFEHLER ALS DURCHLAUFSTADIEN VON RAUMTEILEN SELBSTAENDIGER
THERMODYNAMISCHER SYSTEME 5
1.2 FABRIKATIONSFEHLER ALS TECHNOLOGIE *PATHOLOGISCHER AUSNAHMEZUSTAENDE
.. 5 1.2.1 FEHLER EINES WERKSTOFFES ALS QUELLE TECHNOLOGISCHER
ERKENNTNISSE 6 1.3 PHYSIKALISCHER ABLAUF DER FORMGEBUNG 7
1.3.1 BESONDERS RELEVANTE BEREICHE DES ZAEHIGKEITSVERLAUFS (*LAENGE BZW.
*KUERZE DES GLASES) 7
1.3.2 PRAKTISCHE AUSWERTUNG 8
1.4 SYSTEMATIK DER FEHLER 9
1.4.1 SCHEMATISCHE UEBERSICHT *GEDULDETER FEHLER (MAENGEL) 9
1.4.2 STUFEN DER GLASHERSTELLUNG UND IHRER STOERUNGSQUELLEN 9
1.4.3 UNTRENNBARER ZUSAMMENHANG MEHRERER FABRIKATIONSFEHLER (BEISPIEL)
11 1.4.4 SUCHE NACH *POTENTIELLEN FEHLERQUELLEN 13
1.5 EINSPIELUNG DES GLASES AUF OPTIMALE BESCHAFFENHEIT 13
1.5.1 EMPIRIE UND METHODIK 13
1.5.2 TECHNISCHES FELD EINES MEHRSTOFFSYSTEMS 14
LITERATUR 14
2 EIGENSCHAFTEN DER GLASSCHMELZE UND DES GLASES ALS WERKSTOFF (R.
BRUECKNER, AUSSER ABSCHNITTE 2.1.7.1, 2.2.5 UND 2.2.6) 16
2.1 EIGENSCHAFTEN DER SCHMELZE ALS *POTENTIELLE FEHLERQUELLEN 16
2.1.1 DICHTE UND AUFTRIEB 16
2.1.2 VISKOSITAET 19
2.1.2.1 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER VISKOSITAET 19
2.1.2.2 ZEITABHAENGIGKEIT DER VISKOSITAET 20
2.1.2.3 VISKOSITAET UND CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG 21
2.1.3 VISKOELASTISCHES VERHALTEN BEI RASCHER UND GROSSER VERFORMUNG 22
2.1.4 OBERFLAECHENSPANNUNG, GRENZFLAECHENSPANNUNG, BENETZUNG UND
GRENZFLAECHENKONVEKTION 24
2.1.5 DIFFUSION, LOESLICHKEIT UND KONVEKTION 27
2.1.6 VERDAMPFUNG UND ZERSETZUNG 28
2.1.7 PHASENTRENNUNG 30
2.1.7.1 ENTGLASUNG (KRISTALLISATION) (H. PETERMOELLER) 30
2.1.7.2 ENTMISCHUNG 33
2.1.8 EINFRIERVERHALTEN, EINFRIEREN DER FEHLER MIT DEM GLAS 35
2.2 EIGENSCHAFTEN DES GLASES ALS *POTENTIELLE FEHLERQUELLEN 36
2.2.1 DICHTE UND THERMISCHE AUSDEHNUNG 36
2.2.1.1 EINE EINFACHE BEZIEHUNG ZWISCHEN A UND DER KATIONENFELDSTAERKE 38
2.2.1.2 THERMISCHE AUSDEHNUNG EINFACHER GLAESER 38
2.2.2 FLIESSVORGAENGE UNTERHALB DER EINFRIERTEMPERATUR 40
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1006645160
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
X INHALTSVERZEICHNIS
2.2.3 WAERMEINHALT UND WAERMETRANSPORT 41
2.2.3.1 SPEZIFISCHE WAERME 41
2.2.3.2 WAERMETRANSPORT 42
2.2.3.2.1 WAERMELEITUNG 42
2.2.3.2.2 WAERMEUEBERGANGSZAHL A UND WAERMEDURCHGANGSZAHL K 43
2.2.3.2.3 STRAHLUNGSLEITFAEHIGKEIT 44
2.2.3.2.4 WAERMEABSTRAHLUNG 45
2.2.4 THERMISCHE SPANNUNGEN, TEMPERATURWECHSELBESTAENDIGKEIT UND
WAERMESPANNUNGSZAHL 46
2.2.4.1 ENTSTEHUNG VON KUEHLSPANNUNGEN 46
2.2.4.1.1 VORUEBERGEHENDE SPANNUNGEN (WAERMESPANNUNGEN) 46
2.2.4.1.2 BLEIBENDE SPANNUNGEN 48
2.2.4.1.3 TEMPERATURWECHSELBESTAENDIGKEIT (TWB) UND WAERMESPANNUNGSZAHL 48
2.2.4.2 DER ENTSPANNUNGSVORGANG 49
2.2.5 MECHANIK UND BRUCHFESTIGKEIT (F. KERKHOF) 50
2.2.5.1 DAS ALLGEMEINE SPANNUNGS-DEHNUNGSVERHALTEN 51
2.2.5.2 DIE MAXIMALEN SPANNUNGEN FUER VERSCHIEDENE BELASTUNGSFAELLE 53
2.2.5.3 DIE SPANNUNGEN AN EINEM RISS 57
2.2.5.4 FESTIGKEITSKRITERIEN 58
2.2.5.4.1 ALLGEMEINES UEBER FESTIGKEITSKRITERIEN 58
2.2.5.4.2 PARAMETER DER FESTIGKEIT 58
2.2.6 CHEMISCHE BESTAENDIGKEIT (A. PETERS) 61
2.2.6.1 KONSTITUTION DES GLASES ALS URSACHE FUER DIE
REAKTIONSBEREITSCHAFT DER OBERFLAECHE 61
2.2.6.2 PRINZIP DER CHEMISCHEN WECHSELWIRKUNG VON GLAS MIT DER UMWELT
UNTER BETEILIGUNG VON WASSER 62
2.2.6.3 VERAENDERUNG DER CHEMISCHEN BESTAENDIGKEIT DURCH THERMISCHE
BELASTUNG . .. 64 2.2.7 OPTISCHE EIGENSCHAFTEN 66
2.2.7.1 LICHTBRECHUNG 66
2.2.7.2 REFLEXION 67
2.2.7.3 ABSORPTION BZW. TRANSMISSION 68
2.2.7.4 LICHTSTREUUNG 70
LITERATUR 70
3 VERFAHREN ZUR ERKENNUNG UND UNTERSUCHUNG VON GLASFEHLERN - UEBERWACHUNG
DER PRODUKTION 76
3.1 VERFAHREN ZUR ERFASSUNG VON FORMFEHLERN (V. CAIMANN) 76
3.1.1 GRUNDLAGEN 76
3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3.
.2 BEGRIFFSBESTIMMUNGEN 78
.3 DIE MESSVERFAHREN 79
.3.1 OPTISCHE VERFAHREN 79
LICHTSPALTPRUEFUNG 79
.2 BETRACHTUNG EINES LINIENNETZES IN TRANSMISSION UND REFLEXION 79 .3
SCHATTENBILD-(PROJEKTIONS-) VERFAHREN 81
.4 INTERFERENZVERFAHREN 83
.5 SCHLIERENVERFAHREN 84
.6 OPTISCHES ABTAST VERFAHREN 85
.3.2 OPTOELEKTRONISCHE VERFAHREN 86
.3.2.1 MESSUNG IN TRANSMISSION 86
.3.2.2 MESSUNG IN REFLEXION 87
.3.3 MECHANISCHE VERFAHREN 87
.3.3. L TASTSTIFTVERFAHREN 87
.3.4 ELEKTROMECHANISCHE VERFAHREN 87
.3.5 PNEUMATISCHE VERFAHREN 88
.3.6 ELEKTRISCHE VERFAHREN 88
.3.6.1 DIE KAPAZITIVE METHODE 88
.3.7 STRAHLENVERFAHREN 88
3.1.3.8 MIKROSKOPISCHE VERFAHREN 89
3.2 OPTISCHE VERFAHREN ZUR ERFASSUNG VON SCHLIEREN (F. KERKHOF) 89
3.2.1 UEBER DEN BEGRIFF SCHLIERE 89
3.2.2 ALLGEMEINES UEBER DIE OPTISCHE ERFASSUNG VON SCHLIEREN 89
3.2.3 DAS INTERFERENZVERFAHREN 91
3.2.4 DAS TOEPLERSCHE SCHLIERENVERFAHREN 95
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS XI
3.2.5 DAS SCHATTENVERFAHREN 98
3.2.6 DIE UNTERSUCHUNGEN VON QUERSCHLIFFEN 103
3.2.7 SPANNUNGSOPTISCHER NACHWEIS VON SCHLIEREN 104
3.3 VERFAHREN ZUR UNTERSUCHUNG VON SPANNUNGEN (F. KERKHOF, AUSSER
ABSCHNITT 3.3.3) 106
3.3.1 UEBERBLICK UEBER DIE VERFAHREN ZUR UNTERSUCHUNG VON SPANNUNGEN IN
GLAESERN 106
3.3.2 SPANNUNGSOPTISCHE VERFAHREN 107
3.3.2.1 DAS SPANNUNGSOPTISCHE GRUNDGESETZ 107
3.3.2.2 DAS EINFACHE SPANNUNGSOPTISCHE VERFAHREN MIT LINEAR
POLARISIERTEM LICHT . 109 3.3.2.3 DAS EINFACHE SPANNUNGSOPTISCHE
VERFAHREN MIT ZIRKULAER POLARISIERTEM LICHT 111 3.3.2.4 DAS
KOMPENSATIONSVERFAHREN NACH SENARMONT 114
3.3.2.5 DIE KOMPENSATIONSVERFAHREN NACH BEREK, BABINET UND
BABINET-SOLEIL 115 3.3.3 REGISTRIERENDE AUTOMATISCHE SPANNUNGSPRUEFUNG AN
FLACHGLAS (V. CAIMANN) 116
3.4 ANALYSE VON SCHLIEREN UND IDENTIFIZIERUNG VON
FREMDKOERPEREINSCHLUESSEN - ROHSTOFF-, QUALITAETS- UND PRODUKTIONSKONTROLLE
121
3.4.1 ALLGEMEINE BEMERKUNGEN ZUR ANALYTIK DES GLASES (A. PETERS) 121
3.4.2 UNTERSUCHUNG VON SCHLIEREN (L. MERKER) 123
3.4.2.1 UNTERSUCHUNG VON SCHLIEREN ANHAND IHRER GESTALT 123
3.4.2.2 UNTERSUCHUNG VON AL 2 O 3 -HALTIGEN SCHLIEREN ANHAND DER
TOTALREFLEXION GLAS/SCHLIERE 124
3.4.2.3 INTERFERENZMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNG VON SCHLIEREN ANHAND
IHRER AETZBARKEIT 125
3.4.2.4 UNTERSUCHUNG VON SCHLIEREN DURCH OERTLICHE ERMITTLUNG IHRER
ZUSAMMENSETZUNG 126
3.4.2.5 UNTERSUCHUNG VON SCHLIEREN NACH ISOLIERUNG AUS DEM UMGEBENDEN
GLAS .. 127 3.4.3 UNTERSUCHUNG VON FREMDKOERPEREINSCHLUESSEN (J. JANSEN,
H. PETERMOELLER) . 127 3.4.4 MERKMALE FUER DIE MIKROSKOPISCHE BESTIMMUNG
VON KRISTALLEN - GRUNDLAGEN DER KRISTALLOPTIK DER SILICATE (J. JANSEN,
H. PETERMOELLER) . . .. 130
3.4.5 ROENTGENOGRAPHISCHE BESTIMMUNG VON KRISTALLEN (L. MERKER) 134
3.4.5.1 VORBEMERKUNGEN 134
3.4.5.2 PROBENVORBEREITUNG 135
3.4.5.3 AUFNAHMETECHNIK 136
3.4.5.4 KOMBINATION MIKROSKOPIE/ROENTGENBEUGUNG 136
3.4.5.5 AUSWERTUNG 137
3.5 ANALYTISCHE UNTERSUCHUNGSMETHODEN - MODERNERE VERFAHREN 139
3.5.1 UNTERSUCHUNG VON GLASFEHLERN MIT DEM TRANSMISSIONS-
ELEKTRONENMIKROSKOP UND RASTER-ELEKTRONENMIKROSKOP (H. BACH) 139 3.5.1.1
AUFLOESUNGSVERMOEGEN, SCHAERFENTIEFE, NACHWEISEMPFINDLICHKEIT, PRAEPARATION
UND WAHL DES ELEKTRONENMIKROSKOPS FUER GLASUNTERSUCHUNGEN 140 3.5.1.2
GLASFEHLER, GLASEIGENSCHAFTEN UND ELEKTRONENMIKROSKOPISCHER BEFUND . .
.. 143 3.5.2 ROENTGENSPEKTROSKOPIE, ROENTGENFLUORESZENZANALYSE (F. J.
DOERR) 148
3.5.2.1 ARBEITSPRINZIPIEN 148
3.5.2.1.1 ELEKTRONENANREGUNG 148
3.5.2.1.2 FLUORESZENZANREGUNG 149
3.5.2.2 ROENTGENDETEKTOREN 149
3.5.2.3 STRAHLUNGSMESSGERAETE 150
3.5.2.4 AUSWERTUNG DER INTENSITAETSINFORMATIONEN 150
3.5.2.5 ZUSAMMENFASSUNG, GERAETE, ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN 150
3.5.3 ELEKTRONENSTRAHLMIKROSONDE (F. J. DOERR) 151
3.5.3.1 ARBEITSPRINZIP 152
3.5.3.1.1 UNELASTISCH GESTREUTE ELEKTRONEN (SEKUNDAERELEKTRONEN) 152
3.5.3.1.2 ELASTISCH GESTREUTE ELEKTRONEN (RUECKSTREUELEKTRONEN) 152
3.5.3.1.3 ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN 152
3.5.3.2 ANFORDERUNGEN AN DIE ANALYSENOBJEKTE 153
3.5.3.3 METHODISCHE ANWENDUNGSPOTENTIALE 154
3.5.3.4 ANWENDUNGSFELDER BEI DER GLASERZEUGUNG 154
3.5.4 ATOMABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE (AAS) (A. PETERS) 155
3.5.5 ANALYSE VON GLAESERN, GLASOBERFLAECHEN UND -BELAEGEN SOWIE VON GASEN
MIT SEKUNDAERIONEN-MASSENSPEKTROMETRIE (SIMS) UND DER SPEKTRALANALYSE
ANGEREGTER STRAHLUNG (IBSCA ODER SCANIIR) (H. BACH) . 156
IMAGE 4
XII INHALTSVERZEICHNIS
3.5.5.1 APPARATIVE AUSSTATTUNG 157
3.5.5.2 DIE ANWENDBARKEIT VON SIMS UND IBSCA ODER SCANIIR ZUR ANALYSE
VON FESTKOERPEROBERFLAECHEN, INSBESONDERE GLAESERN, UND ZUM NACHWEIS VON
ELEMENTEN UND MOLEKUELEN, BZW. MOLEKUELBRUCHSTUECKEN 1 59 3.5.5.2.1
SEKUNDAERIONEN-MASSENSPEKTROMETRIE (SIMS) 159
3.5.5.2.2 SPEKTRALANALYSE DER MIT PROJEKTILIONEN ODER -ATOMEN ANGEREGTEN
STRAHLUNG 159 3.5.5.2.3 BESONDERHEITEN BEI DER UNTERSUCHUNG UND DER
QUANTITATIVEN ANALYSE VON GLAESERN MIT SIMS UND IBSCA ODER SCANIIR 160
3.5.5.3 BEISPIELE VON SIMS- UND IBSCA-UNTERSUCHUNGEN 161
3.5.6 ANALYSE VON BLASEN UND GASEN IM GLAS (H. O. MULFINGER, F. KRAEMER)
162
3.5.6.1 ANALYSE DES GASINHALTES VON BLASEN IM GLAS . 162
3.5.6.1.1 ANFORDERUNGEN AN DIE ANALYSENMETHODE 163
3.5.6.1.2 DIE VERFAHREN DER BLASENANALYSE 165
3.5.6.2 MESSUNG DER GASGEHALTE VON GLAESERN 169
3.5.6.2.1 UNIVERSELLE METHODEN 169
3.5.6.2.2 SUBSTANZSPEZIFISCHE METHODEN 170
3.5.6.3 BLASENFEHLERDIAGNOSE DURCH ANALYSE DES GASINHALTES VON BLASEN
171 3.5.6.3.1 BESTIMMUNG DER ZEITLICHEN VERAENDERUNG VON BLASENINHALTEN
171 3.5.6.3.2 BEDEUTUNG DER BREITE UND INHALTSVERTEILUNGEN 174
3.5.6.3.3 UNTERSCHEIDUNG VON FEHLERTYPEN INNERHALB EINER
INHALTSVERTEILUNG, VERTRAUENSBEREICHE, ANALYSENZAHLEN 175
3.5.6.3.4 WEITERE UNTERSCHEIDUNGSKRITERIEN 176
3.5.6.3.5 LAEUTERSCHMELZEN IM LABORMASSSTAB ZUR FEHLERDIAGNOSE AN
UNZUGAENGLICHEN WANNEN 177
3.5.6.3.6 FEHLERDIAGNOSE AN ZUGAENGLICHEN WANNEN 178
LITERATUR 179
TEIL II FEHLER AN DER SCHMELZMASSE
4 GASE (BLASEN) IN DER GLASSCHMELZE (H. O. MULFINGER) 193
4.1 ALLGEMEINES 193
4.2 DAS EINSCHMELZEN DES GEMENGES 193
4.2.1 DIE TEMPERATURVERTEILUNG IM EINSCHMELZENDEN GEMENGE 194
4.2.2 GEMENGEHAUFENREAKTION UND RAUHSCHMELZE (UNTER MITARBEIT VON W.
MUSCHICK) 195
4.2.3 GASABGABE BEIM SCHMELZPROZESS (UNTER MITARBEIT VON F. KRAEMER) 195
4.2.4 MASSNAHMEN, UM DAS EINSCHMELZEN UND LAEUTERN ZU BEEINFLUSSEN (UNTER
MITARBEIT VON W. MUSCHICK) 199
4.2.4.1 EINFLUSS DER SCHERBEN 199
4.2.4.2 EINFLUSS DER GEMENGEFEUCHTIGKEIT 201
4.2.4.3 EINFLUSS DER KORNGROESSE DER GEMENGEKOMPONENTEN 201
4.2.4.4 EINFLUSS VON SCHMELZBESCHLEUNIGERN 202
4.2.4.5 EINFLUSS DER GEMENGEVERDICHTUNG (PELLETIEREN, BRIKETTIEREN,
GRANULIEREN) UND DES VORHEIZENS 203
4.2.5 BILDUNG VON BLASEN IM GLAS 204
4.3 LOESLICHKEIT UND DIFFUSION VON GASEN IN GLASSCHMELZEN 205
4.3.1 PHYSIKALISCHE LOESLICHKEIT VON GASEN IN GLASSCHMELZEN 206
4.3.2 CHEMISCHE LOESLICHKEIT VON GASEN IN GLASSCHMELZEN 207
4.3.2.1 LOESLICHKEIT VON WASSERDAMPF 207
4.3.2.2 LOESLICHKEIT VON KOHLENDIOXID IN GLASSCHMELZEN 209
4.3.2.3 DIE LOESLICHKEIT VON SCHWEFELTRIOXID (SO 3 ) 210
4.3.2.4 LOESLICHKEIT REDUZIERTER SCHWEFELVERBINDUNGEN 212
4.3.2.5 CHEMISCHE LOESLICHKEIT VON STICKSTOFF IN GLASSCHMELZEN 214
4.3.2.6 CHEMISCHE LOESLICHKEIT VON SAUERSTOFF IN GLASSCHMELZEN 216
4.3.3 DIFFUSION VON GASEN IN GLASSCHMELZEN 219
4.4 ENTFERNUNG VON BLASEN UND GASEN AUS DER SCHMELZE (LAEUTERUNG,
ENTGASUNG UND HOMOGENISIERUNG) 222
4.4.1 DAS AUFSTEIGEN DER BLASEN IN DER GLASSCHMELZE (UNTER MITARBEIT VON
F. KRAEMER) 222
4.4.2 DAS AUSTRETEN VON BLASEN AUS DER GLASSCHMELZE (UNTER MITARBEIT VON
F. KRAEMER) 224
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS XIII
4.4.3 DIE CHEMISCHE LAEUTERUNG 224
4.4.3.1 MECHANISMUS DER CHEMISCHEN LAEUTERUNG 225
4.4.3.2 SAUERSTOFFLAEUTERUNG 227
4.4.3.3 SULFATLAEUTERUNG (UNTER MITARBEIT VON H. P. WILLIAMS) 228
4.4.3.4 EINFLUSS VON REDOXBEDINGUNGEN AUF DIE SULFATLAEUTERUNG 229
4.4.3.5 ANDERE LAEUTERMITTEL 234
4.4.4 PHYSIKALISCHE LAEUTERVERFAHREN 235
4.4.5 HOMOGENISIERUNG UND LAEUTERUNG 237
4.4.6 EINFLUSS VON GLASSTROEMUNGEN AUF DIE LAEUTERUNG DES GLASES 237
4.5 BLASEN IM GLAS 239
4.5.1 DEFINITION DER DREI BLASENTYPEN 239
4.5.2 ANWENDUNG DER BLASENFEHLERDIAGNOSE 240
4.5.3 BLASEN AUS DER LAEUTERUNG 241
4.5.4 BLASEN AUS GELOESTEN GASEN (NACHGASEN, REBOIL) (UNTER MITARBEIT VON
K. P. HANKE) 242
4.5.4.1 PHYSIKALISCHE URSACHEN (THERMISCHES UND MECHANISCHES REBOIL) 242
4.5.4.2 CHEMISCHE URSACHEN; AENDERUNG DER GASLOESLICHKEIT; REAKTIONEN
ZWISCHEN 246 VERSCHIEDENEN SCHMELZEN 248
4.5.4.3 ELEKTROCHEMISCHE URSACHEN (UNTER MITARBEIT VON F. G. K. BAUCKE)
249
4.5.5 BLASEN AUS VERUNREINIGUNGEN 249
4.5.5.1 BLASEN AUS GASFOERMIGEN VERUNREINIGUNGEN 254
4.5.5.2 BLASEN AUS FESTEN ODER FLUESSIGEN VERUNREINIGUNGEN 260
4.5.5.3 SALZBLASEN 261
LITERATUR 261
5 SCHMELZRELIKTE, FREMDKOERPER, ,,STEINCHEN UND ENTGLASUNGEN (J. JANSEN,
H. PETERMOELLER, AUSSER ABSCHNITT 5.4) 269
5.1 ALLGEMEINE EINFUEHRUNG 269
5.2 KRISTALLARTEN, DIE IN STEINCHEN, KNOTEN UND ENTGLASUNGEN VORKOMMEN
KOENNEN 271
5.2.1 KIESELSAEURE (SILICIUMDIOXID) SIO 2 271
5.2.2 TONERDE (ALUMINIUMOXID) A1 2 O 3 274
5.2.3 ZIRKONDIOXID (BADDELEYIT) ZRO 2 UND ZIRKONSILICAT (ZIRKON) ZRO 2 *
SIO 2 .. 275 5.2.4 ANDERE METALLOXIDE 277
5.2.5 CALCIUMSILICATE 277
5.2.6 ALUMINIUMSILICATE 280
5.2.7 SULFATE 284
5.2.8 KRISTALLE ALS WEGWEISER ZUR FEHLERQUELLE 285
5.3 HERKUNFT DER *STEINCHEN UND KNOTEN 286
5.3.1 HERKUNFT AUS DEM GEMENGE UND AUS SCHERBENVERUNREINIGUNGEN 286
5.3.1.1 KIESELSAEURESTEINCHEN UND -KNOTEN 288
5.3.1.2 SCHWARZE STEINCHEN 289
5.3.1.3 METALLISCHE EINSCHLUESSE 291
5.3.2 HERKUNFT AUS DEN FEUERFESTEN BAUSTOFFEN 292
5.3.2.1 TROPFEN UND KNOTEN 296
5.3.3 HERKUNFT AUS DER GLASSCHMELZE (ENTGLASUNGEN) 297
5.3.3.1 ALLGEMEINE ENTGLASUNGSFORMEN 298
5.3.3.2 ENTGLASUNG ALS ANZEIGER DER SCHLIEREN- UND STEINCHENSUBSTANZ 302
5.3.3.3 STUFENKRISTALLISATION; PARAGENESE TECHNISCHER GLAESER 303
5.4 STOERUNGEN AUS DEM BEREICH DER OPTISCHEN GLAESER (F. J. DOERR, N.
MUELLE) 306
LITERATUR 308
6 SCHLIEREN (GLAS IN GLAS) (R. BRUECKNER) 309
6.1 GRUNDSAETZLICHES UEBER SCHLIEREN IM GLAS 309
6.1.1 DEFINITION UND UEBERBLICK 309
6.1.2 ENTSTEHUNG DER VERSCHIEDENEN SCHLIERENARTCN 310
6.2 HOMOGENITAETSSTOERUNGEN IN DER SCHMELZE 311
6.2.1 ZUM BEGRIFF HOMOGENITAET 311
IMAGE 6
X IV INHALTSVERZEICHNIS
6.2.2 HOMOGENITAET DES GEMENGES 312
6.2.3 INHOMOGENITAETEN DER RAUHSCHMELZEN 313
6.2.4 HOMOGENISIERENDE WIRKUNG DER LAEUTERUNG 316
6.2.5 FLUECHTIGKEIT UND VERSTAUBUNG ALS SCHLIERENQUELLE 318
6.2.5.1 VERSTAUBUNG 318
6.2.5.2 FLUECHTIGKEIT 318
6.2.5.2.1 VERFLUECHTIGUNG ALKALIHALTIGER BESTANDTEILE 319
6.2.5.2.2 VERFLUECHTIGUNG BORHALTIGER BESTANDTEILE 320
6.2.5.2.3 VERFLUECHTIGUNG BLEIHALTIGER BESTANDTEILE 320
6.2.5.2.4 VERFLUECHTIGUNG FLUORHALTIGER BESTANDTEILE 322
6.2.5.2.5 SONSTIGE VERFLUECHTIGUNGSERSCHEINUNGEN 322
6.2.6 OFENATMOSPHAERE ALS URSACHE VON SCHLIERENBILDUNG 323
6.2.7 DURCH SCHERBENZUSATZ VERURSACHTE SCHLIEREN 326
6.2.8 GEMENGEUMSTELLUNG ALS SCHLIERENURSACHE 330
6.3 SCHLIEREN VON FEUERFESTEN WAENDEN UND EINBAUTEN 331
6.4 SCHLIEREN AUS DEM OBERBAU DER OEFEN 333
6.4.1 VERSCHLACKUNG DES OBEROFENS ALS SCHLIERENQUELLE 333
6.4.2 VOM GEWOELBE AUSGEHENDE STOERUNGEN 335
6.5 EINFLUSS VON KONVEKTION UND VERFORMUNG AUF DEN ABBAU VON SCHLIEREN ..
337 6.5.1 WEITRAEUMIGE STROEMUNGEN: HOMOGENISIERUNG DURCH DIFFUSION UND
DEFORMATION (*DIFFORMATION ) 337
6.5.2 SYSTEMEIGENE LOKALE STROEMUNGEN: FREIE DICHTE- UND
GRENZFLAECHENKONVEKTION 339
6.6 VERHALTEN VON SCHLIEREN IN DER SCHMELZE UND BEI DER FORMGEBUNG 341
6.6.1 BESONDERE EIGENSCHAFTEN VON SCHLIEREN, DIE BEIM ERSCHMELZEN UND
BEI DER FORMGEBUNG EINE ROLLE SPIELEN 341
6.6.2 DURCH DIE FORMGEBUNG FIXIERTE SCHLIERENANORDNUNGEN 343
6.6.3 VERBORGENE SCHLIEREN 349
6.6.4 THERMISCHE SCHLIEREN 350
LITERATUR 351
7 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN GLASSCHMELZE UND FEUERFESTEM MATERIAL 358
7.1 FEUERFESTES MATERIAL (O. SCHMID) 358
7.1.1 EIGENSCHAFTEN DER FEUERFESTEN STEINE UND MASSEN 358
7.1.2 EINTEILUNG DER FEUERFESTEN STEINQUALITAETEN 359
7.1.2.1 TONERDE -KIESELSAEURE-HALTIGE STEINE 359
7.1.2.2 SIO 2 -HALTIGE STEINE 359
7.1.2.3 BASISCHE STEINE 359
7.1.2.4 ZIRKONSILICATSTEINE UND -MASSEN 360
7.1.2.5 SILICIUMCARBIDHALTIGE PRODUKTE 360
7.1.2.6 KOHLENSTOFFSTEINE 360
7.1.2.7 SCHMELZGEGOSSENE STEINE 360
7.1.2.8 METALLE 360
7.1.3 ISOLIER- UND FEUERLEICHTSTCINE 361
7.1.4 MASSE UND FORMATE DER FEUERFESTEN STEINE 361
7.1.5 GLASFEHLER, DIE VOM FEUERFESTMATERIAL HERRUEHREN 361
7.2 DIE BESONDERE ROLLE DER GRENZFLAECHENKONVEKTION BEI DER KORROSION VON
FEUERFESTMATERIAL DURCH GLASSCHMELZEN (R. BRUECKNER) 362
7.2.1 BEVORZUGTE KORROSION HORIZONTAL (*SPUELKANTENEROSION ) 362
7.2.2 BEVORZUGTE KORROSION VERTIKAL (*BLASEN- UND
*METALLTROPFENBOHREN ) . . .. 366 7.2.3 HINWEISE ZUR BEKAEMPFUNG DER
BEVORZUGTEN KORROSION 370
7.3 DIE HERKUNFT VON GLASFEHLERN AUS DEN FEUERFESTEN BAUSTOFFEN (J.
JANSEN, H. PETERMOELLER) 370
7.3. L FUGEN UND RISSE ALS ANGRIFFSORT FUER KORROSION 371
7.3.2 EUTCKTISCHE KORROSION 373
7.3.2.1 EINFLUSS DER RCAKTIONSFOLGC VON SCHLACKENFLUESSCN 376
7.3.2.2 SCHLACKENBILDUNG DURCH VERUNREINIGUNG 379
7.3.2.3 VCRSCHLACKUNG AM SILIKAGEWOELBC UND DAVON AUSGEHENDE STOERUNGEN
382
LITERATUR 384
IMAGE 7
INHALTSVERZEICHNIS XV
8 FARBSTICH DES GLASES (L. MERKER, AUSSER ABSCHNITT 8.4.4.2) 387
8.1 WAS IST DER FARBSTICH 387
8.2 DIE BEDEUTUNG DES FARBSTICHES 387
8.2.1 DIE BEDEUTUNG DES FARBSTICHES FUER DEN GEBRAUCHSWERT 387
8.2.2 DIE SCHMELZTECHNISCHE BEDEUTUNG DES FARBSTICHES 387
8.3 DIE BEURTEILUNG DES FARBSTICHES 388
8.3.1 DIE VISUELLE BEURTEILUNG 388
8.3.2 DIE FARBMESSUNG ALS QUANTITATIVES MASS 388
8.4 URSACHEN DER FAERBUNG IN GLAESERN 391
8.4.1 DER FARBSTICH DURCH EISEN 392
8.4.1.1 DIE HERKUNFT DES EISENS 393
8.4.1.2 DIE BEEINFLUSSUNG IN DER SCHMELZE (*CHEMISCHE ENTFAERBUNG ) 393
8.4.1.3 DIE BEEINFLUSSUNG DES FARBSTICHES VON AUSSEN 395
8.4.2 FARBSTICH DURCH ANDERE VERUNREINIGUNGEN 396
8.4.3 VERAENDERUNGEN DES FARBSTICHES 396
8.4.3.1 VERAENDERUNGEN DURCH KLEINE ZUSAETZE AN FAERBEMITTELN
(*PHYSIKALISCHE ENTFAERBUNG ) 396
8.4.3.2 VERAENDERUNGEN DURCH LICHT 397
8.4.4 DER FARBSTICH BEI FARBIGEM GLAS 398
8.4.4.1 FARBNUANCEN BEI KOHLEGELB-GLAS 398
8.4.4.2 FARBNUANCEN BEI PHARMAZEUTISCHEN BRAUNGLAESERN (A. PETERS) 398
LITERATUR 399
TEIL III FEHLER AM ERZEUGNIS
9 FORM- UND OBERFLAECHENFEHLER AN HOHL- UND PRESSGLAS (H. KRUEGER, E.
WUNDERLICH, AUSSER ABSCHNITT 9.4.11) 403
9.1 GRUNDSAETZLICHES ZU VORGAENGEN BEI DER FORMGEBUNG 403
9.2 DIE VERSCHIEDENEN TEILE EINES HOHLGLASBEHAELTERS UND IHRE WICHTIGSTEN
MUENDUNGSARTEN 404
9.3 FERTIGUNGSTECHNISCHE GRUNDLAGEN DER GLASVERARBEITUNGSMASCHINEN 405
9.3.1 HOHLGLAS 405
9.3.1.1 DIE IS-MASCHINE 405
9.3.1.2 DIE ROIRANT-SLO-MASCHINE 408
9.3.2 PRESSGLAS 410
9.4 OBERFLAECHENFEHLER 412
9.4.1 RUNZELN (BUCKELIGE UNEBENHEITEN UND GEHAEMMERTES AUSSEHEN) UND
FALTEN AN DER OBERFLAECHE 412
9.4.2 FLIESSWELLEN 413
9.4.3 HERAUSGERISSENES GLAS AN DER OBERFLAECHE (*ANGEBACKTE ) 415
9.4.4 *RAUHE MUENDUNGEN 415
9.4.5 ABDRUECKE DER FORMFLAECHEN 416
9.4.6 PEGEL- ODER STEMPELKLEBER, GLASFAEDEN 418
9.4.7 ABDRUECKE VON VERUNREINIGUNGEN 419
9.4.8 KRATZER UND SCHRAMMEN 420
9.4.9 BRANDFLECKEN AN DER OBERFLAECHE (STAUBTEILCHEN) 421
9.4.10 GLAETTEN DES GLASES DURCH VERWAERMEN 421
9.4.11 OBERFLAECHENFEHLER BEIM BEARBEITEN UND VEREDELN ( F R. HOLL) 422
9.4.11.1 SCHLIFF- UND SCHNITTDEKORC 422
9.4.11.2 MALEREIDEKORE 427
9.4.11.3 AETZDEKORE 428
9.5 RISSE UND BRUECHE 429
9.5.1 RISSE, DIE WAEHREND DER FORMGEBUNG ENTSTEHEN 429
9.5.2 KLEBEN DES GLASES 431
9.5.3 RISSE, DIE NACH DER FORMGEBUNG ENTSTEHEN 432
9.5.4 VON DER MUENDUNG ABGESPRUNGENE GLASTCILC 432
9.5.5 BRUCH NACH DER FORMGEBUNG HERRUEHREND 433
9.6 INHOMOGENITAET DER GLASSCHMELZMASSE 433
IMAGE 8
XVI INHALTSVERZEICHNIS
9.7 WANDSTAERKEVERTEILUNG 434
9.8 NAHTMARKIERUNGEN 437
9.8.1 NAHTMARKIERUNGEN AN DEN TEILEN DES GLASBEHAELTERS 437
9.8.2 MESSERSCHNITTMARKIERUNGEN 439
9.8.3 PRESSNAEHTE 439
9.9 GESTALTFEHLER, GEWICHT UND INHALT 441
9.9.1 NICHT FERTIGGEFORMTE TEILE VON HOHL- UND PRESSGLAESERN 441
9.9.2 GESTALTFEHLER, ENTSTEHEND NACH DER FORMGEBUNG 442
9.9.3 MASSHALTIGKEIT (ABMESSUNGEN, GEWICHT, INHALT) 443
9.10 QUALITAETSKONTROLLE 444
LITERATUR 445
10 FORMFEHLER AN FLACHGLAS (V. CAIMANN) 447
10.1 EINLEITUNG 447
10.2 FORMFEHLER, DIE ALLEN FLACHGLAESERN GEMEINSAM SIND 448
10.3 FORMFEHLER AN FLOATGLAS 452
10.4 FORMFEHLER AN GEZOGENEN FLACHGLAESERN (MASCHINENGLAESERN) 453
10.4.1 FORMFEHLER AN FOURCAULT-GLAS 454
10.4.2 FORMFEHLER AN LIBBEY-OWENS-GLAS 454
10.4.3 FORMFEHLER AN PITTSBURGH-GLAS 455
10.5 FORMFEHLER AN GESCHLIFFENEM UND POLIERTEM WALZGLAS 456
10.5.1 FORMFEHLER, DIE DURCH DEN WALZVORGANG ENTSTEHEN 456
10.5.2 FORMFEHLER, DIE DURCH DAS SCHLEIFEN VERURSACHT WERDEN 457
10.5.3 FORMFEHLER, DIE DURCH DAS POLIEREN VERURSACHT WERDEN 459
10.6 FORMFEHLER AN ANDEREN WALZGLASPRODUKTEN 461
10.6.1 FORMFEHLER AN DRAHTGLAS 462
10.6.2 FORMFEHLER AN ORNAMENTGLAS 464
10.6.3 FORMFEHLER AN GUSS-WALZGLAS MIT EINER FEUERPOLIERTEN OBERFLAECHE
465 10.7 FORMFEHLER AN GEBOGENEM FLACHGLAS 466
10.8 FORMFEHLER AN SICHERHEITSGLAESERN 468
10.8.1 FORMFEHLER AN THERMISCH GEHAERTETEM SICHERHEITSGLAS 468
10.8.2 FORMFEHLER AN VERBUND-SICHERHEITSGLAS 469
10.9 FORMFEHLER, DIE DURCH MECHANISCHE VERLETZUNGEN DER OBERFLAECHEN
ENTSTEHEN 470
10.10 FORMFEHLER, DIE BEI DER NACHBEARBEITUNG DURCH SCHLEIFEN ENTSTEHEN
471 LITERATUR 475
11 CHEMISCHE VERAENDERUNGEN AN DER OBERFLAECHE DES GLASES (A. PETERS,
AUSSER ABSCHNITT 11.3.2) 476
11.1 EINLEITUNG 476
11.2 VERAENDERUNGEN AN DER OBERFLAECHE ALS FOLGE CHEMISCHER REAKTIONEN 478
11.2.1 VERAENDERUNGEN UNTER BETEILIGUNG VON WASSER 478
11.2.1.1 UEBERSCHUSS VON WASSER 478
11.2.1.2 UNTERSCHUSS VON WASSER (FEUCHTIGKEIT) 482
11.2.1.3 EINIGE PRUEFUNGEN DES GLASES, INSBESONDERE AUF
ERBLINDUNGSNEIGUNG UND FLECKENBILDUNG 488
11.2.2 VERAENDERUNGEN UNTER BETEILIGUNG VON SAEUREN 489
11.2.2.1 UEBERSCHUSS WAESSRIGER SAEUREN 489
11.2.2.2 GASFOERMIGER ZUSTAND (*HUETTENRAUCH ) 490
11.2.3 VERAENDERUNGEN UNTER BETEILIGUNG VON LAUGEN 492
11.2.3.1 UEBERSCHUSS VON LAUGEN 492
11.2.3.2 UNTERSCHUSS VON LAUGEN 493
11.3 SPEZIELLE UNERWUENSCHTE CHEMISCHE WECHSELWIRKUNGEN MIT DER
GLASOBERFLAECHE 493
11.3.1 STOERUNGEN DER BENETZUNG DER GLASOBERFLAECHE DURCH WASSER 493
11.3.2 SPEZIELLE CHEMISCHE WECHSELWIRKUNGEN BEIM FLOATGLAS (L. MERKER)
496
IMAGE 9
INHALTSVERZEICHNIS XVII
11.3.3 REDUKTION VON SCHWERMETALLOXIDEN AN DER OBERFLAECHE 498
11.3.4 UNERWUENSCHTE ABGABEN VON IONEN AUS DER GLASOBERFLAECHE
(*BLEILAESSIGKEIT ) 499 11.3.5 VERAENDERUNGEN VON GLASOBERFLAECHEN NACH
REINIGUNG IN SPUELMASCHINEN . .. 500
11.4 TECHNISCH HERBEIGEFUEHRTE CHEMISCHE VERAENDERUNGEN DER GLASOBERFLAECHE
. .. 505 1.4.1 IONENAUSTAUSCH ZUR CHEMISCHEN HAERTUNG 505
1.4.2 VERGUETUNG VON GLAS (BESONDERS VON GLASBEHAELTNISSEN) DURCH IONEN-
AUSTAUSCH MIT GASEN (ERHOEHUNG DER WASSERBESTAENDIGKEIT) 507
1.4.3 VERGUETUNG VON GLAS DURCH ANLAGERN VON SCHICHTEN 508
1.4.3.1 SILICONISIEREN DER INNENOBERFLAECHE VON GLASBEHAELTNISSEN 509
1.4.3.2 AEUSSERE BESCHICHTUNG VON GLASBEHAELTNISSEN ZUR ERHOEHUNG DER
STOSSFESTIGKEIT BZW. VERMINDERUNG DER OBERFLAECHENREIBUNG 510
11.4.3.3 SCHICHTEN AUF FLACHGLAS ZUR VERAENDERUNG DER OPTISCHEN
EIGENSCHAFTEN . . .. 512 11.4.3.4 WEITERES UEBER SCHICHTEN 512
11.5 VERAENDERUNG DER GLASOBERFLAECHE NACH THERMISCHER BEHANDLUNG 514
LITERATUR 517
12 BRUCHENTSTEHUNG UND BRUCHAUSBREITUNG IM GLAS (F. KERKHOF) 523
12. 12. 12. 12. 12. 12. 12. 12. 12.
THEORETISCHE GRUNDLAGEN AUS DER BRUCHMECHANIK 523
.1 ALLGEMEINES UEBER DAS KONZEPT DER LINEARELASTISCHEN BRUCHMECHANIK 523
.2 SPANNUNGEN UND VERSCHIEBUNGEN AM RISS UNTER BEANSPRUCHUNGSMODUS I ..
525 .3 SPANNUNGEN UND VERSCHIEBUNGEN AM RISS UNTER BEANSPRUCHUNGSMODUS II
. 526 .4 DER SPANNUNGSINTENSITAETSFAKTOR AETJ FUER VERSCHIEDENE RISSFORMEN
526
.4.1 DER EINZELRISS IN ODER AN EINER SCHEIBE UNTER ZUGSPANNUNG 527
.4.2 DER OBERFLAECHENRISS AN EINER SCHEIBE UNTER BIEGESPANNUNG 528
.4.3 DER RANDFERNE ELLIPTISCHE INNENRISS UNTER ZUGSPANNUNG 529
.4.4 DER HALBELLIPTISCHE OBERFLAECHENRISS UNTER ZUGSPANNUNG 530
12.1.5 SPANNUNGEN BEI DER UEBERLAGERUNG DER BEANSPRUCHUNGEN I UND II 531
12.1.6 DIE AE -FAKTOREN BEIM ZUSAMMENWIRKEN VON RISSEN 531
12.1.7 DER ENERGIEUMSATZ BEI RISSVERGROESSERUNG 532
12.2 DER ELEMENTARE PROZESS DER BRUCHENTSTEHUNG 533
12.3 BRUCHENTSTEHUNG UNTER VERSCHIEDENEN STATISCHEN BELASTUNGSARTEN 537
12.3.1 BRUCHENTSTEHUNG BEI ZUGVERSUCHEN AN GLASFAEDEN 537
12.3.2 BRUCHENTSTEHUNG DURCH BIEGUNG 539
12.3.3 BRUCHENTSTEHUNG BEIM BERSTEN VON FLASCHEN 540
12.3.4 BRUCHENTSTEHUNG UNTER MITWIRKUNG VON VORUEBERGEHENDEN THERMISCH
INDUZIERTEN SPANNUNGEN 542
12.3.4.1 PRAKTISCHE BEISPIELE 542
12.3.4.2 VERSUCHE ZUR ERKLAERUNG DER ENTSTEHUNG THERMISCH INDUZIERTER
BRUECHE 545 12.3.5 BRUCHENTSTEHUNG UNTER MITWIRKUNG VON BLEIBENDEN
THERMISCH INDUZIERTEN SPANNUNGEN 548
12.3.5.1 BRUCHENTSTEHUNG UNTER MITWIRKUNG VON VORSPANNUNGEN IN EINEM
EINHEITLICHEN GLASE 548
12.3.5.2 BRUCHENTSTEHUNG INFOLGE DER VERSPANNUNG VON
GLAS-METALL-VERBINDUNGEN . 551 12.3.6 BRUCHENTSTEHUNG DURCH
DRUCKBELASTUNG 553
12.4 BRUCHENTSTEHUNG UNTER STOSSBELASTUNG 555
12.5 DIE BRUCHAUSBREITUNG 558
12.5.1 DIE RICHTUNG DER RISSAUSBREITUNG; RISSFLAECHENMODULATION DURCH
ELASTISCHE WELLEN 558
12.5.1.1 ULTRASCHALL-LINIEN 559
12.5.1.2 WALLNER-LINIEN 561
12.5.2 DIE GROESSE DER RISSAUSBREITUNGSGESCHWINDIGKEIT 565
12.6 DIE MORPHOLOGIE DER BRUCHFLAECHE 566
12.6.1 GRENZLINIEN ZWISCHEN TEILRISSFRONTEN - BRUCHHYPERBELN,
BRUCHPARABELN . . .. 566 12.6.2 LANZETTBRUECHE 568
12.6.3 HALTE- UND UEBERGANGSLINIEN 571
12.6.4 BRUCHVERZWEIGUNG 572
12.6.5 EINIGE BEISPIELE TYPISCHER BRUCHBILDER 574
12.6.5.1 DIE BIEGEBRUCHFLAECHE 574
IMAGE 10
X V I II INHALTSVERZEICHNIS
12.6.5.2 DIE BRUCHFLAECHE VON VORGESPANNTEM GLAS 575
12.6.5.3 DIE SEITENANSICHT VON RISSSYSTEMEN IN SCHEIBEN 576
12.7. DAS *SCHNEIDEN DES GLASES (UNTER MITARBEIT VON B. GAENSWEIN) 577
12.8 SCHLEIFEN UND POLIEREN DES GLASES (UNTER MITARBEIT VON B. GAENSWEIN)
. . .. 582
LITERATUR 584
13 GLAS*FEHLER ALS DEKOR (H. JEBSEN-MARWEDEL) 588
LITERATUR 591
SACHVERZEICHNIS 592
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