Zur Viskosität von Glasschmelzen und porösen Sintergläsern

Suspensionnen von Festphasenteilchen in Glasschmelzen verändern deren Fließverhalten und damit deren Viskosität. Die vorliegende Arbeit behandelt die Abhängigkeit der effektiven Viskosität (η eff ) isotroper Suspensionnen von der Konzentration der Festphansenteilchen. Unabhängig von deren Form liegen die effektiven Viskositäten zwischen oberen und unteren Grenzwerten, deren Konzentrationsabhängigkeit durch Näherungslösungen gegeben ist: obere Grenzwertgleichung: η eff = η L (1 − C D ) −14untere Grenzwertgleichung: η eff = η L (1 − C D ) −3 (η L = Viskosität der Schmelze; C D = Volumenanteil der Festphasenteilchen). Für die effektive Viskosität von Suspensionen mit sphärischen Festphasenteilchen gilt die untere Grenzwertgleichung. Poren in Sintergläsern verändern ebenfalls deren Fließ‐ und damit Sinter‐, Umform‐ und Kriechverhalten. Die effektive Viskosität poröser Gläser (η P ) als Konzentrationsfunktion ist gegeben durch die Näherungslösungen: obere Grenzwertgleichung: η P = η M (1 − P) 1.04untere Grenzwertgleichung: η P = η M (1 − P) 14 (η M = Viskosität des porenfreien Glases; P = Porosität). IM Falle sphärischer Porosität gilt die Viskositätsgleichung\documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$${\rm \eta_P = \eta_M(1 - P)^{1,5}}$$\end{document}Gemessene Werte der Viskosität diverser Suspensionen sowie von Na 2 O‐SiO 2 ‐Schmelzen mit dispergierten festen SiO 2 ‐Teilchen und Na 2 O‐GeO 2 ‐Schmelzen mit dispergierten GeO 2 ‐Teilchen werden ebenso mit berechneten Werten verglichen wie die experimentellen Werte der Viskosität von porösen Sintergläsern mit den entsprechenden theoretischen. In allen Fällen wurde hinreichende, vielfach beste Übereinstimmung festgestellt. Die Gleichungen liefern praxisrelevante, verläßliche Aussagen sowohl für Suspensionen wie für poröse Sintergläser.