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Boratgläser zeigen im allgeneinen eine niedrige Glasübergangstemperatur, Tg, auf Grund der 3fach Koordination des Bors mit Sauerstoff. Der Zusatz von Alkali- und Erdalkalioxiden zur Glaszusammensetzung führt zunächst zu einem Anstieg von Tg auf Grund des Koordinationswechsels des Bors von der 3fach zur 4fach Koordination, was als Borsäureanomalie bekannt ist. Bei hohen Alkalioxidgehalten werden dann zunehmend Nichtbrückensauerstoffe (NBO) auf Kosten des tetraedrisch koordinierten Bor gebildet, was zur Senkung der Viskosität führt. Im Gegensatz zu diesem bekannten Verhalten der Alkalioxide (R2O) ist wenig über die Wirkung von Wasser in Boratgläsern bekannt. Daher sollen in dieser Arbeit die rheologischen Eigenschaf-ten von wasserreichen Kalk-Natron-Boratgläsern unter spezieller Berücksichtigung der Rolle des Wassers näher betrachtet werden. Zu diesem Zweck wurde Tg in Abhängigkeit des Na2O- und H2O-Gehalts mittels Differentialthermoanalyse (DTA) und Mikropenetrationsviskosimetrie untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass im Gegensatz zu Na2O Wasser in allen untersuchten Glä-sern und H2O-Konzentrationsbereichen (< 8 Gew.%) Tg deutlich verringert. Diese Beobachtung weist darauf hin, dass Wasser primär zur Bildung von NBO führt und kaum zu einem Koordina-tionswechsel des Bors beiträgt.
In the present study we have investigated whether the effect of water on properties of borate glasses resembles that of alkali oxide. Soda-lime-borate glasses with nominal compositions of x Na2O, 10 CaO, (90-x) B2O3 (x = 5, 15 and 25 mol%) were doped with up to 8 wt.% H2O by processing glass powder + distilled water in platinum capsules in an internally heated gas pressure vessel at 1523 K and 500 MPa. The water content of hydrous glasses was determined by Karl-Fischer titration and near-infrared spectroscopy. The glass transition temperature T-g. was derived from DTA and micropenetration experiments for which the effect of water loss at the surface of the hydrous glasses was studied. Heating glass samples at 10 K min(-1) in the DTA resulted in T-g values which are close to T-12 isokom temperatures confirming the equivalence of enthalpy relaxation and viscous relaxation for borate glasses. For all three glass series it is shown that T-g strongly decreases whereas the liquid fragility strongly increases upon the addition of water. These findings reveal that H2O primarily causes breaking of B-O-B bonds rather than supporting 4-fold coordinated boron as it is well-known for alkali oxides in this concentration range. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.