Ergitici katkıların vitrifiye seramik özelliklerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of fluxes addivites on the propeties of sanitaryware
Yazar: RAMAZAN ÜMİT KAYOL
Danışman: DOÇ. DR. SÜLEYMAN AKPINAR
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Endüstriyel seramik = Industrial ceramics ; Vitrifiye seramikler = Vitrified ceramics ; Vitrifiye sırsız seramik = Vitrified ceramics

Özet:
Bu çalışmada ergitici özellikte tasarlanan frit katkılarının vitrifiye seramik bileşiminde kullanımı ile hazırlanan ve endüstriyel koşullarda pişirilen vitrifiye örneklerinin özelliklerinde en iyi katkı sağlayan frit türü ve oranının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, yerel hammadde kaynaklarından (kuvars, kaolen, magnezya ve kolemanit) fritleştirilen ergitici katkıların endüstriyel vitrifiye massesine değişen oranlarda ilavesi ile hazırlanan örneklerin endüstriyel koşullarda pişirilmesi sonrası nihai teknik özellikleri standartlar dahilinde yapılan testler ile karakterize edilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, kordiyerit sitokiyometrisine uygun olarak hazırlanan hammadde karışımlarına % 0, 1, 2 ve 3 oranlarında kolemanit ilavesi ile frit bileşimleri oluşturulmuştur ve bu karışımların endüstriyel koşullarda 1500 °C'de ergitilip akabinde hızlı soğutulması ile camsı frit yapılar elde edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, üretilen fritlerin endüstriyel vitrifiye massesine değişen oranlarda (% 0, 1, 2 ve 3) ilave edilmesi ile hazırlanan karışımlar presleme yöntemiyle şekillendirilmiş ve endüstriyel koşullarda pişirilerek (1200 °C) vitrifiye seramik örnekleri elde edilmiştir. Örnekler üzerinde standartlar dahilinde yapılan analiz ve testler ile vitrifiye ürün özellikleri üzerinde frit katkılarının etkileri incelenmiştir. Çalışma sonuçları, frit katkısının camsı faz viskozitesini azaltarak, kuvars kristalleri çözünürlüğünü arttırdığı ve bu sayede müllit fazı oluşumunu arttırdığı ve böylelikle de vitrifiye seramik malzemenin mekanik dayanımını arttırdığını göstermiştir.

Abstract:
This study aims to determine the type and ratio of frit additives that provide superior properties compared to the properties of vitrified ceramics produced under industrial conditions by using frit additives with melting properties at different rates. In this context, the effects frit type and amount on the technical properties of the samples produced after firing under industrial conditions from the bodies prepared by frit additions in varying amounts to industrial vitrify composition were investigated. For this purpose, the composition prepared by adding colemanite at different amounts (0, 1, 2, 3 wt.%) to the mixture prepared by mixing magnesia, kaolin, and quartz raw materials in accordance with the cordierite stoichiometry were melted at approximately 1500 °C under industrial conditions, and then were cooled to transforming into glassy frit. The mixtures prepared by adding the obtained frits to the industrial vitrify mass in varying amounts (0, 1, 2, 3 wt.%) were shaped by the pressing method and fired under industrial conditions (1200 °C) to obtain vitrified ceramic samples. With the analyses and tests performed on these samples within the standards, the effects of frit additives on the firing behavior and technical properties of the vitrified product were examined, discussed, and interpreted based on the literature. Characterization study results showed that the frit additive increased the solubility of quartz crystals by reducing the viscosity of the glassy phase, thus increasing the formation of the mullite phase and thus increasing the mechanical strength of the vitrified ceramic material.