Electromagnetic stirring of non-transparent glass melts

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Das elektromagnetische Rühren von Glasschmelzen, die sich durch niedrige elektrische Leitfähigkeit und hohe Viskosität auszeichnen, stellt ein ungelöstes Problem der MFD dar. Mit dem vorliegenden Projekt soll durch eine Kombination aus "heißen" Experimenten an realen Glasschmelzen und "kalten" Experimenten an einer Modellsubstanz die Grundlage für eine systematische Vorhersage elektromagnetischer Rührwirkungen in einer breiten Palette schwach elektrisch leitfähiger, hochviskoser und undurchsichtiger Glasschmelzen gelegt werden. Die "heißen" Experimente finden in einem aufzubauenden Hochtemperaturversuchsstand bei ca. 1400 °C statt. An durchsichtigen und schwarzen Glasschmelzen wird die Auswirkung (1) der natürlichen, (2) der durch Lorentzkraft erzwungenen und (3) der durch (super)paramagnetische Kraftwirkungen erzeugten Konvektion auf die chemische Homogenität untersucht. Bis heute sind keine kalten Modellsubstanzen bekannt, die alle drei oben genannten Kräfte korrekt nachbilden. Deshalb werden die "kalten" Experimente an einer Modellsubstanz bei ca. 40°C durchgeführt, die das Wechselspiel zwischen Auftriebs- und Lorentzkraft richtig widerspiegelt, jedoch keine (super)paramagnetischen Kräfte enthält. Die durch optische Verfahren am kalten Experiment gemessenen Strömungsgeschwindigkeiten werden erstmals ein detailliertes Bild der Rührprozesse liefern, die in einer heißen Glasschmelze nicht direkt messbar sind.