Netzwerkwandler

Netzwerkwandler, auch Glaswandler oder Trennstellenbildner^[1] genannt, sind Elemente oder Ionen von Verbindungen die das polymerartige Netzwerk in Gläsern unterbrechen. Sie können zusammen mit einem oder mehreren Netzwerkbildnern vorkommen; da einige Netzwerkwandler beide Funktionen erfüllen, werden ihre Oxide als Zwischenoxide bezeichnet.^[2][3] Abzugrenzen sind Stabilisatoren, diese können sowohl Netzwerkwandler als auch Netzwerkbildner sein.

Netzwerkwandler verändern durch den verringerten Vernetzungsgrad die Struktur und Eigenschaften des Glases. So setzen sie die Glasübergangstemperatur T_g und die Viskosität der Glasschmelze herab, was die Verarbeitung des Glases vereinfacht.^[3] Die meisten Netzwerkwandler und Zwischenoxide erniedrigen die Wärmeleitung und ändern die elektrische Leitfähigkeit des Glases. Alle Netzwerkwandler, insbesondere die Alkaliionen, erhöhen die Permittivitätszahl.^[4]

Allein sind diese Verbindungen nach der klassischen Netzwerkhypothese von Zachariasen und Warren nicht in der Lage, ein Glas zu bilden.^[5] Netzwerkwandler liegen im Glas meist als Oxide vor, sofern es sich um ein Oxidglas handelt, werden dem Gemenge aber in der Regel als Salze zugegeben.^[6]

In silikatischen Gläsern haben Glaswandler die Aufgabe, die Schmelztemperatur des Glases zu senken (siehe auch Flussmittel (Schmelzen)), damit dieses bei wirtschaftlich vertretbaren Temperaturen herzustellen ist.

Netzwerkwandler (vornehmlich basische Oxide mit großen Kationen^[7]) sind:

• Bariumoxid^[4]
• Calciumoxid^[4]
• Caesiumoxid^[8]
• Kaliumoxid^[4]
• Lithiumoxid^[4]
• Magnesiumoxid^[4]
• Natriumoxid^[4]
• Niob(V)-oxid^[7]
• Rubidiumoxid^[7]
• Strontiumoxid^[7]
• Tantal(V)-oxid^[7]
• Tellur(IV)-oxid^[7]
• Zinkoxid^[4]

Zwischenoxide sind:

• Aluminiumoxid^[4]
• Berylliumoxid^[4]
• Eisen(III)-oxid^[4]
• Mangan(III)-oxid^[4]
• Titan(IV)-oxid^[4]
• Zirconium(IV)-oxid^[4]

1. ↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Grundlagen und Hauptgruppenelemente. De Gruyter, 2016, ISBN 978-3-11-049585-0, S. 1128 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. ↑ Wolfram Höland: Glaskeramik. UTB GmbH, 2006, ISBN 3-8252-2813-4, S. 7 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
3. ↑ ^{a b} Tarsilla Gerthsen: Chemie für den Maschinenbau. Univ.-Verlag Karlsruhe, 2014, ISBN 978-3-86644-079-1, S. 211 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
4. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l m n} Roman Teschner: Glasfasern. Springer Berlin Heidelberg, 2019, S. 5,10 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
5. ↑ Jens Götze, Matthias Göbbels: Einführung in die Angewandte Mineralogie. Springer Berlin Heidelberg, 2017, S. 103 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
6. ↑ Ralf Steudel: Chemie der Nichtmetalle. De Gruyter, 2013, ISBN 978-3-11-030797-9, S. 312 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
7. ↑ ^{a b c d e f} Hans Herrmann ETH Zürich: Werkstoffe Glas 1, 2018, abgerufen am 23. Dezember 2022
8. ↑ Wolfgang Pfeiler: Statistik, Festkörper, Materialien. Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2021, ISBN 978-3-11-067573-3, S. 359 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).