Die physikalischen und chemischen Grundlagen der Glasfabrikation

Die Wissenschaft yom Glase ist infolge der Anwendung neuer physi kalischer Auffassungen und Methoden derart in Breite und Tiefe an geschwollen, daB es dem Ingenieur und dem Studenten immer schwie riger wird, die wissenschaftlichen Fundamente zu iibersehen. Es ist Zweck dieses Buches, den Zusammenhang zwischen der Grundlagen forschung einerseits und der Glaschemie und der Technologie anderer seits wieder herzustellen. Vielleicht kann dieses Buch auch dem Physiker und anorganischen Chemiker eine erste Hilfe zum Uberschreiten der tie fen Kluft zwischen Wissenschaft und Praxis des Glasmachens werden. Zu diesem Zwecke sind die Originalveroffentlichungen der letzten 30 Jahre gesichtet und extrahiert worden. Leider muBten wertvolle Ver offentlichungen an Hand vorliegender Extrakte benutzt werden, wenn die betreffende Sprache dem Verfasser fremd war. Gerne wlirde er liber hierdurch oder auch durch andere Ursachen eingeschlichene Fehler Hin weise empfangen. Der Leser wird gebeten, in diesem Buche nur das zu suchen, was durch den Titel versprochen wurde: Das heiBt, hier liegt kein Buch liber die Technologie des Glases vor. Deren gibt es genug. Es liegt auch kein Buch vor, in dem die Untersuchungsmethoden des glastechnischen Labora toriums beschrieben werden. Auch hierliber gibt es hinreichendes Mate rial in den Blichern und in den Veroffentlichungen der vielen Fachaus schiisse und Normenkommissionen der verschiedenen Lander. Dagegen wurde das Ziel verfolgt, ein Buch anzubieten, das auf knapp stem Raume, also in lakonischer Sprache, das \Vichtige umfaBt. Dem jenigen, der tiefer graben will, sind durch die jeder Seite beigegebenen Literaturzitate die Wege gewiesen.

Klappentext

Die Wissenschaft yom Glase ist infolge der Anwendung neuer physi­ kalischer Auffassungen und Methoden derart in Breite und Tiefe an­ geschwollen, daB es dem Ingenieur und dem Studenten immer schwie­ riger wird, die wissenschaftlichen Fundamente zu iibersehen. Es ist Zweck dieses Buches, den Zusammenhang zwischen der Grundlagen­ forschung einerseits und der Glaschemie und der Technologie anderer­ seits wieder herzustellen. Vielleicht kann dieses Buch auch dem Physiker und anorganischen Chemiker eine erste Hilfe zum Uberschreiten der tie­ fen Kluft zwischen Wissenschaft und Praxis des Glasmachens werden. Zu diesem Zwecke sind die Originalveroffentlichungen der letzten 30 Jahre gesichtet und extrahiert worden. Leider muBten wertvolle Ver­ offentlichungen an Hand vorliegender Extrakte benutzt werden, wenn die betreffende Sprache dem Verfasser fremd war. Gerne wlirde er liber hierdurch oder auch durch andere Ursachen eingeschlichene Fehler Hin­ weise empfangen. Der Leser wird gebeten, in diesem Buche nur das zu suchen, was durch den Titel versprochen wurde: Das heiBt, hier liegt kein Buch liber die Technologie des Glases vor. Deren gibt es genug. Es liegt auch kein Buch vor, in dem die Untersuchungsmethoden des glastechnischen Labora­ toriums beschrieben werden. Auch hierliber gibt es hinreichendes Mate­ rial in den Blichern und in den Veroffentlichungen der vielen Fachaus­ schiisse und Normenkommissionen der verschiedenen Lander. Dagegen wurde das Ziel verfolgt, ein Buch anzubieten, das auf knapp­ stem Raume, also in lakonischer Sprache, das \Vichtige umfaBt. Dem­ jenigen, der tiefer graben will, sind durch die jeder Seite beigegebenen Literaturzitate die Wege gewiesen.

Inhalt
I. Der glasige Zustand.- A. Definition der Gläser und ihre Stellung im Periodischen System.- 1. Glasige Elemente.- 2. Oxydgläser.- a) mit Wasserstoffbindung.- b) glasige Oxyde.- 3. Halogenidgläser.- 4. Sulfidgläser.- B. Die elektronischen Ursachen des glasigen Zustandes.- C. Kristallchemische Auffassung der Glasstruktur.- 1. Glas als Ionenstruktur.- 2. Die glasbildenden Kationen.- 3. Ionenbindung und Atombindung (Kovalenz) im Glase.- 4. Polarisation und Refraktion.- 5. Bestimmung der Koordinationszahl eines Ions.- 6. Bestimmung der Störung des elektrischen Feldes eines Ions.- 7. Solvatation.- 8. Die Verknüpfung der Koordinationsgruppen im Glase.- 9. Modellgläser.- 10. Die Hohlräume in der Glasstruktur.- 11. Diffusion und Kompressibilität.- 12. Theorien über Anwesenheit von Kristalliten und Verbindungen im Glase.- 13. Deutung der Sprödigkeit aus der Struktur.- D. Vorgänge bei der Zertrümmerung der Struktur.- 1. Ursache der geringen Bruchfestigkeit.- 2. Die plastische Oberfläche.- 3. Der Bruch des Glases.- 4. Die Bruchgeschwindigkeit.- 5. Elastische Eigenschaften. Innere Reibung und Dämpfung.- 6. Anelastizität.- 7. Andere Spannungen in der Glasoberfläche.- E. Untersuchungen des glasigen Zustandes an Hand der Änderung der Eigenschaften bei verschiedenen Temperaturen.- 1. Das Transformationsintervall.- 2. Untersuchungen über die Glasstruktur mittels Ionendiffusion.- F. Untersuchungen über die Glasstruktur mittels optischer Methoden.- 1. Infrarotspektren.- 2. Ranianspektren.- 3. Faradayeffekt.- G. Der Säurecharakter der Gläser.- H. Kieselglas (Struktur).- J. Borsäuregläser (Struktur).- K. Bindung anderer Glasbestandteile.- 1. Bindung des Alkalis im Glase.- 2. Bindung des Aluminiums im Glase.- 3. Bindung von Blei und Zink im Glase.- 4. Phosphatgläser.- 5. Glasige Sulfate, Nitrate und Karbonate.- 6. Fluor- und hydroxylhaltige Gläser.- II. Die Entglasung.- 1. Die allgemeinen Gesetze der Entglasung.- 2. Entglasungsdiagramme.- 3. Formen der Entglasung.- 4. Entglasung von Kieselglas.- 5. Entglasung von Bleigläsern.- 6. Einfluß von Aluminium auf die Entglasung.- 7. Einfluß von Anionen.- III. Zusammensetzung und Eigenschaften.- 1. Allgemeines.- 2. Natron-Kalk-Silikagläser.- 3. Natron-Kalk-Silikagläser mit Tonerde.- 4. Gläser mit 2 Alkalien.- 5. Magnesiahaltige Gläser.- 6. Gläser mit Kalk, Magnesia und Tonerde.- 7. Wirkung anderer Oxyde auf Natron-Kalk-Kieselsäuregläser.- 8. Boratgläser.- 9. Bleigläser.- 10. Gläser ungewöhnlicher Zusammensetzung.- 11. Sehr leicht schmelzbare Gläser.- Germaniumgläser.- IV. Das Schmelzen des Glases.- 1. Der Schmelzvorgang.- 2. Der Sand.- 3. Scherben.- A. Die Reaktionen im Gemenge.- 1. Karbonatzerfall.- 2. Reaktionen mit SiO2.- 3. Ternäre Silikatschmelzen.- 4. Kali-Kalkgläser.- 5. Bleigläser.- 6. Boratgläser.- 7. Wirkung kleiner Beimengungen.- 8. Sulfate, Chloride.- 9. Einfluß von Wasser und Kohlensäure.- 10. Verflüchtigung.- B. Thermochemie.- C. Oberflächenspannung.- 1. Allgemeine Erscheinungen.- 2. Oberflächenspannung und Glasschmelze.- 3. Oberflächenspannung und Konstitution des Glases.- 4. Oberflächenspannung bei der Verarbeitung.- D. Entfärbung.- 1. Allgemeines zur Entfärbung.- 2. Die Durchführung der Entfärbung.- E. Läuterung.- 1. Allgemeines.- 2. Der Gasgehalt der Gläser,.- 3. Die chemischen Läutermittel.- 4. Die Zusammensetzung des Glases in den Blasen.- F. Glasströmungen.- 1. Feuerfestes Material.- 2. Ursachen der Inhomogenität.- 3. Homogenität.- G. Einstrahlung von Wärme ins Glas.- H. Viskosität.- 1. Die Viskosität bei der Verarbeitung.- 2. Viskosität binärer Gläser.- 3. Abhängigkeit der Viskosität von der chemischen Zusammensetzung.- V. Die Kühlung.- 1. Die Wandlung der Eigenschaften.- 2. Formeln für die Glaskühlung.- 3. Die Durchführung der Kühlung.- 4. Gehärtetes Glas.- 5. Die Alterung der Thermometergläser.- 6. Der Einfluß der Kühlung auf den Alkaligehalt.- VI. Die Eigenschaften der Gläser.- A. Die Oberfläche des Glases.- 1. Der chemische Angriff auf die Glasoberfläche.- 2. Der Widerstand der technischen Gläser gegen chemischen Angriff.- 3. Einfluß der Zusammensetzung auf den chemischen Angriff.- 4. Die Verwitterung.- 5. Bleigläser.- B. Die Dichte.- C. Die Wärmeausdehnung.- 1. Überfangen von Glas. Schmelzfarben. Verschmelzen.- 2. Fehler beim Verarbeiten vor der Lampe.- D. Festigkeit.- 1. Sprödigkeit, Schlagfestigkeit, Druckfestigkeit.- 2. Zugfestigkeit.- 3. Biegefestigkeit.- 4. Die elastischen Eigenschaften.- 5. Die akustischen Eigenschaften.- 6. Festigkeit von Flaschen.- 7. Die Härte.- 8. Beständigkeit gegen schroffen Temperaturwechsel (Wärmefestigkeit).- 9. Gehä…