Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 495
WIE GOLDTROPFEN LOCHER BOHREN -
5 Flexure KORROSIONSERSCHEINUNGEN AN FEUERFESTEN STEINEN
IN GLASWANNEN
oceedings
Deutsche Martina ThénnifRen und Rainer Telle
g of Brittle ” . ti Sore
Lehrstuhl fir Keramik und Feuerfeste Werkstoffe, Institut fir Gesteinshittenkunde, RWTH
g of Brittle Aachen
Soc., 24,
ralls test -
g of Mini 1. EINFÜHRUNG
te Ball on Rubinglas erhalt seine tiefrote Farbe durch nanoskalige Goldeinschliisse, die beim Glas-
tung zur schmelzprozess flüssig vorliegen. Der Farbton entsteht durch Lichtstreuung an optischen
sich, Hindernissen, hier Goldpartikel. Durch Koagulation kann es zu einem Tropfenwachstum
bis zu mehreren Zentimetern Durchmesser kommen. Eine häufige Verschleißursache für
feuerfeste Bodensteine solcher Glaswannen ist eine intensive Bildung von tiefen „Bohrlö-
neerin chern“, in denen agglomerierte Goldtropfen von wenigen Hundert Mikrometern bis zu eini-
Beaty gen Zentimetern Durchmesser stecken. Die Mechanismen des „Bohrens“ beruhen auf lo-
eibull kalen Marangoni-Konvektionsstréomungen, die durch die unterschiedlichen Grenzflachen-
energien zwischen Feuerfestmaterial und Glas auf der einen Seite, und Glas und flUssi-
gem Gold auf der anderen Seite resultieren. Dadurch wird eine Wirbelstrémung in Gang
1.0. 293 gesetzt, die stets frisches Glas in den Kontakt mit dem Feuerfeststein bringt. Die Keramik
0 PS wird dabei angelöst, das gesättigte Glas steigt nach oben, der Prozess wiederholt sich.
, Springer
Durch keramographische Préparation eines ,Bohrloches® und Untersuchungen im Auf-
lichtmikroskop, Raster- und Transmissionselektronenmikroskop gelang der Nachweis der
1882, 92: Konzentrationsgradienten an Komponenten aus dem Feuerfestmaterial in den Glasschlie-
«1992 ren. Der Artikel beschreibt die Prinzipien der Rubinglasproduktion, die Problemstellung
; und die Probenpräpration. Anhand der Ergebnisse werden die Mechanismen der Maran-
'oughness goni-Konvektion erläutert. Der Effekt wird anhand der Grenzflächenenergien diskutiert. Auf
| Analogien zum Blasenbohren in Palisadensteinen wird eingegangen.
oughness
2. RUBINGLASPRODUKTION
Rote Gläser können heute durch eine Reihe verschiedener Färbungsmethoden hergestellt
werden, eine häufig verwendete Methode ist die Rotfärbung durch Gold. Wegen seines
rung rubinroten Farbtones wird dieses Glas Goldrubinglas genannt. Da seine Herstellung ver-
1 So hältnismäßig kompliziert, teuer und aufwändig ist, wird es heute fast ausschließlich für an-
Alena spruchsvolle Pokale, Schalen und Karaffen in Überfangtechnik verwendet, siehe Bild 1.
Für die Goldrubinglasherstellung wird in der Regel kommerzielles Bleiglas mit etwa 30%
Bleigehalt verwendet. Dies hat zum einen seinen Grund im höheren Gewicht, das das
Glas wertvoller erscheinen lässt. Ein weiterer Grund liegt in der Erhöhung des Brechungs-
index (besseres Glanzverhalten) und in der höheren Löslichkeit des Goldes in der
Schmelze. Der Schmelzprozess findet in einem Hafenofen statt. Die Hafenschmelze ist ein
diskontinuierliches, chargenweises Glasschmelzverfahren, bei dem das Gemenge in den
