Glasentwicklung & Thermochemie
Für eine Vielzahl an Werkstoffanwendungen spielen unterschiedliche Eigenschaften wie zum Beispiel optisch, mechanisch, chemisch, etc. eine Rolle. Die Eigenschaften lassen sich dabei weitestgehen über die chemische Zusammensetzung einstellen, aber auch durch eine themische Behandlung oder eine Vergütung verbessern. Darüber hinaus können Gläser dahingehend optimiert werden, dass bestimmte konstitutionelle Phasen im Glas existieren oder dass das Glas vorwiegend eutektische, sprich niedrigschmelzende Phasen besitzt.
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Untersuchung der Reaktionskinetik während des Aufschmelzvorgangs von Gemenge
Die Kenntnis der Reaktionen aller beteiligten Komponenten eines Gemenges lässt eine zielorientierte Prozessführung zu, die eine Vielzahl an Vorteilen mit sich bringen kann. Hierzu gehört die Möglichkeit der Optimierung der Temperaturführung einer Wanne sowie die gezielte Rohstoffträgerauswahl der benötigten Oxide anhand kinetischer Aspekte.
Um dieses Ziel für Systeme zu erlangen, bei denen die bisherige Datenlage das Erstellen eines kinetischen oder physikalischen Modells nicht zulässt, beschäftigt sich dieser Arbeitsbereich des Instituts mit der Thermodynamik und der Modellierung von Multikomponentensystemen. Anhand der Betrachtung der Thermochemie des Glasschmelzprozesses mittels analytischer Methoden der Microskala mit DSC, DTA-TG, XRD, etc. sowie der Mesoskala mit Batch-free-time, Beobachtungsofen, etc. bis hin zu Untersuchungen der Macroskala mit einem 10 kg-Test werden die Einschmelzreaktionen beim Gemengeschmelzen bis ins Detail erforscht.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen in späteren Arbeitsschritten dazu genutzt werden, ein spezifisches Modell zu entwickeln, welches weitreichende Prognosen des Prozessverlaufes zulässt und auf dessen Grundlage die Energieführung angepasst sowie die Auswahl von Rohstoffen präzisiert werden könnte.
Innovative Brandschutzglas-Optimierung
Richtiger Brandschutz rettet Leben und Brandschutzglas spielt bei richtigem Brandschutz eine bedeutende Rolle.
Fensterglas ist zwar ein nicht brennbarer Baustoff, würde jedoch bei Einwirkung von hohen Temperaturen bei einem Brandfall nach kurzer Zeit zerspringen. Zudem kann bei Fensterglas die Wärmestrahlung durch das klare Glas hindurch, was auch zu einer Entzündung von Materialien führt, die sich auf der dem Feuer abgewandten Seite befinden. Neben Feuer und Rauch hemmt Brandschutzverglasung auch Hitzestrahlung. So wird verhindert, dass sich ein Feuer über weitere Räume ausbreitet.
Brandschutzverglasungen bestehen im Allgemeinen aus einer Brandschutzschicht, die sich zwischen zwei Glasscheiben befindet. Im Brandfall wird der in dieser Schicht enthaltene Schutzwerkstoff aktiviert, wobei die Scheibe Wärmestrahlung absorbiert und eine hochwirksame Dämmschicht bildet. Die Verglasung verliert ihre Transparenz für Wärmestrahlung und eine praktisch undurchsichtige Feuerschutzwand entsteht.
Das Ziel der Forschungen in diesem Bereich ist es Brandschutzsysteme zu optimieren und neue Brandschutzschichten zu erforschen. Hierbei wird das Augenmerk auf die Entwicklung leichterer Brandschutzverglasung mit langer Widerstandzeit gegen Feuer und Hitze gerichtet.