Der vorliegende Bericht hat zum Ziel, den EinfluB unterschiedlicher Gasatmo spharen auf Hochtemperatur-Reaktionen des Systems CaO -Si02 zu untersuchen und eine theoretische BegrUndung fUr die beobachteten Erscheinungen zu geben. Zunachst wird anhand der Literatur kurz auf den Mechanismus von Festkorper reaktionen keramischer Systeme eingegangen. Besondere Beachtung findet der EinfluB des Hochvakuums im Vergleich zu den Ubrigen Gasen, da eine Reihe von technologischen Prozessen unter derartigen Bedingungen ablaufen und detaillierte Untersuchungen hierzu bisher weit gehend fehlen. Besonderer Wert wird darauf gelegt, den Reaktionsmechanismus in einzelne Schritte aufzuteilen und den EinfluB der jeweiligen Gase auf diese einzel nen Phasen getrennt zu behandeln. 2. Problems te 11 ung Seit den Untersuchungen von TAMMANN, HEDVALL, JANDER, HOTTlG u.a. ist die Moglichkeit, daB zwei Feststoffe ohne Vermittlung einer flUssigen Phase mit einander in Reaktion treten konnen, grundlegend bestatigt worden. Das Stu dium der diese Reaktionen beeinflussenden Parameter war seitdem Gegenstand umfangreicher Forschungen. Verstehen lassen sich Festkorperreaktionen im strengen Sinne, d.h. ohne Vermittlung einer flUssigen Phase, nur aufgrund der Fehlordnungstheorie fester Korper, die auf FRE~K[L (I), WAGNER und SCHOTTKY (2) und JOST (3) zurUckgehen. Bei den Reaktionen zwischen lonen kristallen wird dabei im Reaktionsprodukt ein Transport entgegengesetzt geladener lonen angenommen. DaB die Gasatmosphare einen definierbaren EinfluB auf den Reaktionsverlauf haben kann, wurde schon frUh durch HEDVALL, JANDER, HOTTIG u.a. bei ihren Untersuchungen erkannt.

Klappentext

Der vorliegende Bericht hat zum Ziel, den EinfluB unterschiedlicher Gasatmo­ spharen auf Hochtemperatur-Reaktionen des Systems CaO -Si02 zu untersuchen und eine theoretische BegrUndung fUr die beobachteten Erscheinungen zu geben. Zunachst wird anhand der Literatur kurz auf den Mechanismus von Festkorper­ reaktionen keramischer Systeme eingegangen. Besondere Beachtung findet der EinfluB des Hochvakuums im Vergleich zu den Ubrigen Gasen, da eine Reihe von technologischen Prozessen unter derartigen Bedingungen ablaufen und detaillierte Untersuchungen hierzu bisher weit­ gehend fehlen. Besonderer Wert wird darauf gelegt, den Reaktionsmechanismus in einzelne Schritte aufzuteilen und den EinfluB der jeweiligen Gase auf diese einzel­ nen Phasen getrennt zu behandeln. 2. Problems te 11 ung Seit den Untersuchungen von TAMMANN, HEDVALL, JANDER, HOTTlG u.a. ist die Moglichkeit, daB zwei Feststoffe ohne Vermittlung einer flUssigen Phase mit­ einander in Reaktion treten konnen, grundlegend bestatigt worden. Das Stu­ dium der diese Reaktionen beeinflussenden Parameter war seitdem Gegenstand umfangreicher Forschungen. Verstehen lassen sich Festkorperreaktionen im strengen Sinne, d.h. ohne Vermittlung einer flUssigen Phase, nur aufgrund der Fehlordnungstheorie fester Korper, die auf FRE~K[L (I), WAGNER und SCHOTTKY (2) und JOST (3) zurUckgehen. Bei den Reaktionen zwischen lonen­ kristallen wird dabei im Reaktionsprodukt ein Transport entgegengesetzt geladener lonen angenommen. DaB die Gasatmosphare einen definierbaren EinfluB auf den Reaktionsverlauf haben kann, wurde schon frUh durch HEDVALL, JANDER, HOTTIG u.a. bei ihren Untersuchungen erkannt.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Problemstellung.- 3. Festkörperreaktionen und ihre Einflußfaktoren.- 4. Das System CaO - SiO2.- 5. Versuchsdurchführung.- 5.1 Rohstoffe.- 5.2 Herstellen der Proben.- 5.3 Versuchsanordnung.- 6. Auswertung.- 6.1 Röntgenbeugungsanalyse.- 6.2 Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen.- 7. Versuchsergebnisse.- 7.1 Der CaO-Umsatz als Vergleichsbasis.- 7.2 Die Mineralneubildung als Vergleichsbasis.- 8. Theoretische Ergebnisse.- 8.1 Thermodynamische Behandlung.- 8.2 Kinetische Behandlung.- 9. Diskussion der Versuchsergebnisse.- 9.1 Einfluß unterschiedlicher Gasatmosphären auf die Bildung von Kalziumsilikaten.- 9.2 Reaktionsablaufschema.- 9.3 Reaktionsmechanismus.- 9.4 Änderung der Reaktionsfähigkeit durch Vorbehandlung mit Gasen.- 9.5 Einfluß von Gasen auf die Keimbildung und die Diffus ionsgeschwindigkeit.- 9.6 Diffusion des Gaseinflusses auf die Reaktionsgeschwindigkeit anhand von rastereiektronenmikroskopisehen Aufnahmen.- 10. Zusammenfassung.- 11. Literaturverzeichnis.- 12. Abbildungen.