SCHOTT solutions Nr. 1/2012 > Forschung und Technologie

Prüfung eines Spiegelsegments aus ZERODUR® Glaskeramik. Der Werkstoff wird als bevorzugtes Spiegelträgermaterial in Großteleskopen eingesetzt. Foto: SCHOTT/A. Sell

Material mit Zukunftspotenzial


Renommierte Experten befassten sich in einem wissenschaftlichen Kolloquium mit neuen Erkenntnissen und Entwicklungen auf dem Gebiet der Glaskeramik und verwandter Werkstoffe.


Christine Fuhr

Das ehemalige Mitglied des SCHOTT Vorstandes, Professor Dr. Jürgen Petzoldt, gehört mit der Entwicklung der ZERODUR® Glaskeramik zu den herausragenden Persönlichkeiten der Firmengeschichte. Zugleich hat er nachhaltige Spuren seines Wirkens innerhalb der glaswissenschaftlichen Community hinterlassen. Anlässlich des ersten Todestages von Jürgen Petzoldt veranstaltete SCHOTT gemeinsam mit der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft ein Gedenkkolloquium, an dem über 100 Gäste – darunter namhafte Wissenschaftler aus Japan, den USA, Brasilien und Deutschland – teilnahmen und über die Vergangenheit, den Status Quo in Forschung und Technologieentwicklung sowie das Zukunftspotenzial des höchst vielseitigen Werkstoffs Glaskeramik referierten.
Gestalteten mit Referaten und Reden das Kolloquium (Oben, links nach rechts): Prof. Helmut Schaeffer (former Managing Director of the DGG/Hüttentechnische Vereinigung), Fabio Nicoletti (President of the ICC), Research Fellow Dr. Roland Langfeld, Dr. Ulrich Fotheringham (beide SCHOTT); Mitte, links nach rechts: Prof. Hideo Hosono (Tokyo Institute of Technology), Prof. Wolfgang Pannhorst (SCHOTT), Dr. Hans-Joachim Konz (Mitglied von SCHOTT Management Board, responsible for Research & Technology), Prof. Dietrich Lemke (MPI for Astronomy), Prof. Edgar Zanotto (University Sao Carlos, Brazil), Prof. Joachim Deubener (TU Clausthal); Unten, links nach rechts: Prof. Christian Rüssel (Otto Schott Institute for Glass Chemistry, Jena), Prof. Udo Ungeheuer, Chairman of the Board of Management of SCHOTT AG, Dr. Ina Mitra, Dr. Yvonne Menke (beide SCHOTT), Prof. Takayuki Komatsu, Nagaoka University of Technology, and Dr. Mark Davies (SCHOTT). Foto: SCHOTT/A. Sell
Mit CERAN® Glaskermik-Kochflächen revolutionierte SCHOTT 1973 die Küche. Prof. Jürgen Petzold gilt als einer der Väter dieses Produkts. Fotos: (oben) SCHOTT/J. Meyer, (unten) SCHOTT/H. Fischer
Wie Prof. Edgar Zanotto von der University Sao Carlos (Brasilien) schilderte, entdeckte der Wissenschaftler Stanley D. Stookey 1953 bei einer Überhitzung eines Schmelzofens eher zufällig, dass aus Lithiumdisilicatglas mit ausgefällten Silberpartikeln Glaskeramik entsteht. Erste kommerzielle Glaskeramiken kamen Ende der 50er Jahre in der Luftfahrtindustrie und im Konsumbereich in Form von Haushaltsgeschirr auf den Markt. Die nachhaltige Implementierung des Werkstoffs in Wissenschaft und Industrie jedoch erfolgte erst durch Petzoldts grundlegende Arbeiten zur Keimbildung und Kristallisation, die die erfolgreiche Positionierung von ZERODUR® als Standardmaterial für astronomische Spiegelträger und die „Revolution in der Küche“ durch CERAN® Glaskeramik-Kochflächen ermöglichten. Die seither erfolgte Vertiefung dieser Arbeiten zur Keimbildung sowie aktuelle Erkenntnisse zum Kristallwachstum wurden von den Professoren Joachim Deubener (TU Clausthal) und Christian Rüssel (Otto-Schott-Institut, Jena) dargelegt. Ein auffallendes Beispiel für die Vielseitigkeit von Glaskeramiken wurde mit dem Laser-Feinstrukturierungsverfahren von Prof. Takayuki Komatsu (Nagaoka University of Technology, Japan) gegeben.
Heute ist SCHOTT in der Lage, wie Senior Scientist Dr. Ina Mitra erläuterte, Glaskeramikprodukte mit Hilfe von Simulationsverfahren gemäß den Kundenanforderungen maßzuschneidern. Dies betrifft sowohl ästhetische Fragen wie die farbliche Gestaltung von Glaskeramiken für Kochfelder als auch technische Herausforderungen wie die Herstellung von Leichtgewichtsspiegeln mit zum Teil extremen Abmessungen. Darüber hinaus sind neue Anwendungen wie Elektrolyte für Batterien Gegenstand der aktuellen Forschung von SCHOTT. Wie weit der Blick durch Teleskope mit ZERODUR® Spiegeln reicht, wurde von Prof. Lemke (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg) in einer rasanten Vortragsreise durch das Weltall gezeigt. Petzoldts über Glaskeramik hinausgehendes Wirken für die Optik wurde durch Vorträge von Dr. Yvonne Menke (SCHOTT) und Prof. Hideo Hosono (Tokyo Institute of Technology, Japan) Referenz erwiesen.

Dr. Menke stellte Optokeramik als neues optisches Material mit außergewöhn­lich hohen Brechzahlen vor. Prof. Hosono berichtete über seine bahnbrechenden Arbeiten an der Vereinigung von Optik und Elektronik in einer Materialklasse, den transparenten amorphen Halbleitern. Erste darauf basierende Displays sind bereits auf dem Markt. Die dabei zugrundeliegende Vorgehensweise, Materialklassen quasi auf dem Reißbrett mit Hilfe grundsätzlicher Überlegungen zu ersinnen, war vorher schon von Dr. Mark Davis (SCHOTT) im Hinblick auf das Schaffen von Jürgen Petzoldt diskutiert worden. Das systematische Denken bei der Erschließung neuer Materialklassen und der Mut zur konsequenten Umsetzung waren kennzeichnend, sie haben ihn zu einem der Väter der Glaskeramiken gemacht. Dass das ­Potenzial der Glaskeramiken noch bei weitem nicht ausgeschöpft ist, wurde durch alle Redner dieses Kolloquiums eindrucksvoll belegt. <|

Prof. Dr. rer. nat. Jürgen Petzoldt: Großartiger Wissenschaftler und erfolgreicher Unternehmer

Was ist Glaskeramik?