Abstract (deu)
Kationenaustauschexperimente zwischen orientierten Sanidinplättchen und NaCl-KCl Salzschmelzen wurden bei Temperaturen zwischen 800°C und 1000°C und 1 bar durchgeführt. Es wurde das Auftreten von Interdiffusionsfronten beobachtet, die mittels Na-K-Interdiffusion auf dem Alkaliuntergitter in den Kristall propagieren. Die Diffusionsfronten sind stark anisotrop; Diffusionsfronten senkrecht auf (010) sind deutlich schärfer als Fronten in der a-c-Ebene. Die beobachtete Geometrie der Diffusionsfronten kann mit einer Zusammensetzungsabhängigkeit des Interdiffusionskoeffizienten D erklärt werden. Der kompositionsabhängige Interdiffusionskoeffizient für die Richtungen senkrecht auf (001) und (010) wurde im Zusammensetzungsbereich XOr 0.65 bis 1 mit Hilfe der Boltzmann Transformation aus gemessenen Zusammensetzungs-Distanz-Daten bestimmt.
Es zeigte sich, dass die Interdiffusion im Kompositionsintervall XOr 0.65 bis 0.95 in erster Näherung unabhängig von der Zusammensetzung ist und dann bei höheren XOr stark ansteigt. Senkrecht auf (001) ist die Interdiffusion um einen Faktor zehn schneller als senkrecht auf (010).
Ein Vergleich mit theoretisch berechneten Interdiffusionskoeffizienten auf Basis von Tracer-Diffusionskoeffizienten aus der Literatur mit Hilfe der Nernst-Planck Gleichung zeigte, dass es eine grobe Übereinstimmung für Interdiffusion senkrecht auf (001) gibt, während die Werte für Interdiffusion senkrecht auf (010) jedoch deutlich tiefer liegen.
Auf Grund der Zusammensetzungsabhängigkeit der Gitterparameter der Alkalifeldspäte, führt jede Änderung der Zusammensetzung zu elastischem Strain. EBSD in Kombination mit der Cross Correlation Methode wurde genutzt, um die Stressverteilung über die beobachteten Interdiffusionsfronten hinweg zu dokumentieren. Eine Kopplung zwischen lokalisierten Gitterverzerrungen und Diffusion ist eine mögliche Erklärung für die extrem scharfen Fronten in b-Richtung.