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Experimentelle Arbeiten 63
Die Messung der Viskosität von Glasmatrizen erfolgte mit Hilfe gängiger
Untersuchungsmethoden. Aus den derart gewonnenen Messwerten lässt sich die
Viskosität-Temperatur-Funktion (VFT-Gleichung) darstellen.
Neben anderen Methoden, die sich eignen, einen schnellen Überblick über das
viskose Verhalten von Glasloten zu verschaffen, ist eine direkte Beobachtung in
einem Erhitzungsmikroskopie eine sehr praktikable Methode zur Quantifizierung der
konkurrierenden Mechanismen. Analog zu dem oben dargestellten additiven
Verfahren zur Einstellung eines gewünschten Ausdehnungskoeffizienten durch
Zumischen einer chemisch festen Phase (Abschnitt 3.2) lässt sich das Fließverhalten
eines Lotes durch Zumischen einer niedrig schmelzenden, niedrigviskosen Phase
manipulieren, die ebenfalls Wünschenswerterweise mit dem Rest des Systems
chemisch nur wenig reagiert. Mittels dieser Methode lässt sich das Konzept zur
Steuerung des Fließverhaltens relativ einfach darstellen. Die ermittelten Fixpunkte
wurden im Abschnitt 4.1.3 Abbildung 4-8 dargestellt.
Parallel zu den gängigen, aber recht aufwendigen experimentellen Methoden zur
Viskositätsbestimmung wurde mittels der Software SCIGLASS ® die Viskosität
modelliert. Dabei basiert die Modellierung auf der statistischen Auswertung
vorhandener experimenteller Daten.
Eine weitere Möglichkeit zur Ermittlung der Viskositätskurve eines Glaskeramik-
Komposites ist in dem Zusammenhang in Gleichung 4-9 angegeben, dies lässt sich
im Speziellen auch auf disperse Systeme (Glas + zugemischter Feststoff) anwenden,
wenn man eine effektive Viskosität ηsealant anstelle der des Glases ηfluid einsetzt
[KRi 1963].
Gl. 4-9.
sealant
=
fluid
Dabei ist φsolid die Volumenfraktion einer dispersen Phase, die bei einem
kristallisierenden Lot vom Umwandlungsgrad ξ abhängt; φmax entspricht der
Volumenfraktion einer dichten Packung der dispersen Phase (ca. 64 %), bei der das
System starr wird.
4.4. Füge- und Auslagerungsverhalten
·
1 −
( )
Das Verhalten einer gefügten und ausgelagerten Probe ist nicht nur abhängig von
den ausgebildeten Reaktionsschichten an der Grenzfläche zwischen Lot und
Substrat sondern auch von den dabei herrschenden Betriebsbedingungen in einer
Brennstoffzelle. In der Praxis ist eine unerwünschte Reaktion, die entweder die
solid
max
−2.
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