T °C - JuSER - Forschungszentrum Jülich

Ergebnisse und Diskussion 83
In ähnlicher Weise wie bei den kristallisierenden binären Bariumsilicat-Phasen
wurden die ternären Phasen im Lotbasis-System BMS (Abbildung 5-12 auf Seite 81)
kristallisiert. Die erschmolzene BM2S2 Zusammensetzung zeigt in Abbildung 5-15
einen deutlichen Tg. Entsprechend diesem Kurvenverlauf kann man von einer nicht
vollständig durchkristallisiert Probe ausgehen. Die Werte der thermischen
Ausdehnungskoeffizienten des ternären Lotbasis-Systems BMS liegen zwischen
9 10 -6 K -1 bei B2MS2 und 16·10 -6 K -1 bei BMS3.
αα (200 - 800) 10 -6 K -1
18
17
16
15
BMS3 14
13
12
11
10
B3MS2 BM2S2 9
8
B2MS2 BMS
200 400 600 800 1000
T °C
Abb. 5-15. Dilatometrische-Kurven durchkristallisierte synthetisierte Phase des
Systems BMS.
Lotbasis-System BaO-MgO-SiO2 (Koexistenz-Bereich BS-B2S3-B2MS2 (1))
Betrachtet man in Abbildung 5-16 den dargestellten thermischen Ausdehnungskoeffizienten
im ausgewählten Koexistenz-Bereichs BS-B2S3-B2MS2 (1), sieht man
deutlich, dass die kristallisierte BS-Phase einen vergleichsweise hohen thermischen
Ausdehnungskoeffizient von ca. 15·10 -6 K -1 besitzt, demgegenüber beträgt der
thermische Ausdehnungskoeffizient der B2MS2 Phase ca. 9·10 -6 K -1 . Aus dem zuvor
beschriebenen Konzept zur Steuerung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten,
dargestellt in Kapitel 3., bietet sich somit der oben ausgewählte Koexistenz-Bereich
an. Entsprechend wird aufgrund ihres hohen Ausdehnungskoeffizienten die kristalline
BS-Phase als Füllstoff verwendet. Für die Glasmatrix dagegen wird aufgrund ihres
niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eine Zusammensetzung
entsprechend dem B2MS2 aus dem gleichen Koexistenz-Bereich ausgewählt.