Seramik sağlık gereçleri pişirim koşullarının incelenmesi
Investigations of firing conditions in sanitaryware
Yazar: ASLI TAYÇU
Danışman: YRD. DOÇ. GÜRSOY ARSLAN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Bu tezde, toplam ergitici oranı yüksek ve alternatif ergiticiler içeren reçetelerin seramik sağlık gereçleri pişirim koşullarına olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla standart seramik sağlık gereçleri reçetesinde, kuvars yerine sodyum feldispat oranı arttırılarak deneme reçeteleri oluşturulmuştur. Spodumen, spodumen-dolomit ve nefelinli siyenit alternatif ergitciler olarak belirli oranlarda sodyum feldispat yerine kullanılmıştır. Deneme ve standart reçetede oluşan fazlar ve fazların miktarları Rietveld X-ışını difraksiyon (XRD) tekniği ile belirlenmiştir. Buna göre, deneme bünyelerinde standart bünyeye göre daha fazla amorf faz oluştuğu ve serbest kuvars miktarının azaldığı tespit edilmiştir. Amorf faz miktarındaki artışa bağlı olarak seramik sağlık gereçleri pişirim sıcaklıklarının düşürülebileceği belirlenmiştir. Bununla birlikte deneme reçetelerine spodumen ve spodumen-dolomit ilavelerinin, pişirim sıcaklıklarının düşmesinde çok fazla etkin olmadığı görülmüştür. Sinterleme kinetiği çalışmalarına göre amorf faz miktarının artmasının seramik sağlık gereçeleri sinterleme hızında etken bir parametre olduğu görülmüştür. Taramalı elektron mikroskop (SEM) analiz sonuçlarına göre içyapıda oluşan fazlar ile gözeneklerin şekilleri ve dağılımları açısından deneme ve standart bünyeleri arasında bir fark gözlenmemiştir. Bunun yanı sıra deneme bünyelerinin eğilme mukavemeti, toplam küçülme ve pyroplastik deformasyon değerleri standart reçetenin değerlerine yakın çıkmıştır. Öte yandan, deneme bünyelerinin kalıntı kuvars miktarları standart bünyeninkine göre azaldığı için deneme bünyelerinin ısıl genleşme katsayısı değerleri düşmüştür. Son olarak çalışmalar endüstriyel şartlarda denenmiş ve deneme reçetelerinin standart reçete yerine kullanılabileceği görülmüştür. Bununla birlikte pişirim sıcaklıklarındaki azalışa bağlı olarak enerji maliyetlerinde % 20?30 arasında tasarruf sağlanabileceği tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Seramik sağlık gereçleri, Alternatif ergitici, Amorf faz miktarı, Pişirim sıcaklıkları

Abstract:
In this thesis, the effect of composition on the firing conditions of sanitaryware is investigated in case overall flux mixture in the compositions is increased in the presence of alternative fluxes. For this reason, the quartz content of a conventional sanitaryware composition was partially replaced by sodium feldspar designated as experimental compositions. Spodumene, spodumene-dolomite and nepheline syanite were used as alternative fluxes and substituted for partially sodium feldspar. The phases present and their quantaties in the reference and experimental compositions were determined by Rietveld-X-ray diffraction (XRD) analyses. It was found that by increasing glassy phase content, firing temperature of sanitaryware could be decreased. On the other hand, the presence of spodumene and spodumene-dolomite slightly decreased the firing temperature when overall flux mixture in the compositions was increased. According to sintering kinetic studies, it was found that the glassy phase content was the effective parameter on the sintering speed of sanitaryware. According to scanning electron microscope studies (SEM), there was no noticable difference between reference and experimental compositions with respect to the distribution and shape of phases and pores that has been formed in the microstructure. Also, bending strength, firing shrinkage and pyroplastic deformation values of experimental compositions were similar to that of the reference composition. Moreover, the achievement of a lower thermal expansion coefficient value in the experimental compositions in comparison to the reference composition suggests that the residual quartz content is lower in the experimental compositions. Finally, the studies were conducted under industrial conditions. Also, it was observed that the experimantal compositions could be substituted for reference compositions. Moreover, % 20-30 energy costs of firing process related to firing temperature could be reduced.Key words: Sanitaryware, Alternative fluxes, Glassy phase content, Firing temperature