Keramik und Glas
Welche Aussage über die Glasübergangstemperatur Tg beim Abkühlen eines Glases aus der Schmelze trifft zu?
- ASie ist für jeden Stoff ein fester Wert, unabhängig von der Abkühlgeschwindigkeit
- BJe größer die Abkühlgeschwindigkeit, desto niedriger ist Tg
- CJe größer die Abkühlgeschwindigkeit, desto höher ist Tg
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Lösung: C. Je größer die Abkühlgeschwindigkeit, desto höher ist Tg
Beim Abkühlen einer Schmelze steigt die Viskosität steil an; bei der Temperatur, bei der die Umlagerung der Atome mit der Abkühlung nicht mehr Schritt halten kann, friert die Struktur ein, und die Steigung des spezifischen Volumens über der Temperatur ändert sich. Diese Temperatur ist die Glasübergangstemperatur Tg; als Richtwert für die Viskosität gelten etwa 10¹² Pa·s. Je schneller abgekühlt wird, desto weniger Zeit haben die Atome zur Umlagerung, sodass die Struktur bei höherer Temperatur einfriert und Tg höher liegt; die eingefrorene Struktur hat dann eine geringere Dichte. Tg ist nicht die Temperatur eines thermodynamischen Phasenübergangs wie der Schmelzpunkt und daher nicht unabhängig von der Abkühlgeschwindigkeit. Diese Eigenschaft spielt auch beim Abbau von Eigenspannungen durch langsames Abkühlen (Feinkühlen) des Glases eine Rolle.