Mechanische Spektroskopie an vulkanischen Gläsern

Wagner, Norman GND

In der Dissertation werden die elastischen, anelastischen und viskoelastischen Eigenschaften homogener rhyolitischer Obsidiane verschiedener Lavaströme mit geringen Blasen-, Kristall- und Volatilgehalten (<1%) im komplexen Elastizitätsmodul bzw. der inneren Reibung bei kleinen Deformationen und einer Messfrequenz von ~0.63Hz in einem weiten Temperaturbereich RT-1000°C mit einem speziellen Biegependel untersucht. Das Biegependelexperiment wird mit einem Torsionpendelexperiment (komplexer Schermodul und Scherviskosität, kleine Deformationen, Frequenzbereich 0.002Hz-20Hz) verglichen. In den mechanischen Spektren kann in drei Bereiche unterschieden werden: der Glaszustand, der thermische Glasübergangsbereich und der dynamische (mechanische) Glasübergangsbereich oberhalb der thermischen Glasübergangstemperatur. Die in den einzelnen Bereichen beobachteten mechanischen Relaxationsprozesse weichen vom klassischen exponentiellen Maxwell- bzw. Debye-Verhalten ab. Mittels phänomenologischer fraktionaler Materialgleichungen werden die mechanischen Spektren charakterisiert und die rheologischen Eigenschaften der natürlichen Gläsern und Schmelzen zu geowissenschaftlich und technisch relevanten synthetischen Systemen in Beziehung gesetzt.

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Wagner, Norman: Mechanische Spektroskopie an vulkanischen Gläsern. 2004.

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