Eskişehir-Sivrihisar sepiyolitlerinin karakterizasyonu ve sinterlenme davranışları
Characterization and sintering behaviour of sepiolites from Eskişehir-Sivrihisar region
Yazar: ESİN GÜNAY
Danışman: PROF. DR. T. OSMAN ÖZKAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1999
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Eskişehir-Sivrihisar = Eskişehir-Sivrihisar ; Sepiyolit = Sepiolite ; Sepiyolit = Sepiolite ; Seramikler = Ceramics ; Sinterleme = Sintering

Özet:
Ülkemiz sepiyolit ve sepiyolit içeren hammaddeler açısından zengin olup, saf sepiyolit kaynaklan hediyelik eşya alanında yaygın olarak kullanılırken, yüksek oranlarda sepiyolit içeren hammaddeler sadece öğütme ve kurutma işlemi yapılarak "kedi-kumu" adıyla ihraç edilmektedir. "Eskişehir-Sivrihisar Sepiyolitlerinin Karakterizasyonu ve Sinterlenme Davranışı" başlıklı bu çalışmada; Eskişehir-Sivrihisar bölgesinden alman ve farklı oranlarda sepiyolit içeren iki hammadde önce detaylı olarak karakterize edilmişlerdir. İçerdikleri sepiyolit oranlan ve görünür renklerine göre K (kahverengi) ve B (beyaz) olarak kodlanan bu hammaddelerin ve bunların farklı oranlarda karıştırılmasıyla elde edilen karışım numunelerinin, şekillendirme ve sinterlenme davranışları incelenmiştir. 1200 °C sıcaklığa kadar sinterlenen seramiklerin yoğunlukları, gözenek miktar, boyut ve dağılımları, mukavemetleri, faz değişimleri ile mikroyapıları uygun teknikler kullanılarak incelenmiştir. Bu çalışmalarda; sinterleme sıcaklığı ve süresinin etkileri belirlenmiş olup, sinterleme sıcaklığı arttıkça özellikle 1000 °C ve üzerindeki sıcaklıklarda yoğunluklarda hızlı artış gözlenmiştir. Buna karşılık sinterleme süresinin 1 saatten sonra numunelerde etkili olmadığı gözlenmiştir. Yüksek oranda sepiyolit içeren K hammaddesi, daha az sepiyolit içeren B hammaddesine göre daha fazla sinterlenmekte ve gözenek miktarları da daha az olmaktadır. Tezde; ülkemizde K olarak kodlanan hammaddeye göre daha fazla miktarda bulunan B hammaddesinin değerlendirilmesi de hedeflendiğinden, K hammaddesi içerisine %50'lere varan oranlarda B hammaddesi ilave edilmiştir. Sonuçta yüksek oranda gözenek içeren ve yüksek sıcaklıklarda kullanım olanağı bulunan seramik malzemeler elde edilmiştir. Çalışmalar sonucunda; Eskişehir-Sivirihisar bölgesinden alınan sepiyolit içeren hammaddelerin gözenekli seramik eldesinde hammadde olarak kullanılabileceği gözlenmiştir. Ayrıca; yüksek oranda sepiyolit içeren K hammaddesinin reolojik özellikleri, sepiyolit liflerinin asıltı içindeki davranışıyla belirlenmektedir. Gözenekli seramik üretimi açısından, 1200 °C'ta sinterlendikten sonra bünyesinde e%40 oranında gözenek içeren seramiklerin üretilebileceği gösterilmiştir.

Abstract:
Turkey has large depozites of pure sepiolite and sepiolite bearing raw materials. Pure sepiolite (meerschaum) has been widely used as souveniers. Raw materials which contain various amaounts of sepiolite mineral are exported as cat-litter after only milling, grinding and drying. In this study; two sepiolite containing raw materials from Sivrihisar-Eskişehir region were characterized in detail. These two raw materials were coded as K (brown ) and B (white) by their colours and sepiolite contents. The shaping and sintering behaviours of these two raw materials and their mixtures in different ratios were investigated. The densities, pore size, pore distribution and pore volumes, flexural strengths, phase changes and microstructures of the ceramics sintered at and above 900 °C were studied by using appropriate techniques. In this study, the effects of sintering temperature and sintering time were evaluated. Sinterings especially above 1000 °C were very effective in the densification of the samples. However sintering time above 1 hour did not effect the physical properties. It was observed that the raw material K was sintered faster than the raw material B with lower pore volume. In the present Thesis, one of the aim was to utilize sepiolite containing raw materials in ceramics and for this, K and B were mixed in different ratios up to 50 wt% each. As a result, ceramics with higher sintering temperatures and pore volumes were prepared. As a conclusion of these investigations; it was shown that raw materials which contains various amounts of sepiolite minerals can be used as raw materials in the production of porous ceramics. Also it was observed that the rheological properties of K were controlled by the behaviours of sepiolite fibres in suspension. As a main conclusion, it was shown that, porous ceramics with = 40 % porosity at 1200 °C can be produced with very good thermal schock properties.