Deney tasarımı yöntemi kullanılarak oksit oranlarının yer karosu özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of oxide ratio effects on tile characteristics by using experimental design method
Yazar: AHU ÇELEBİ
Danışman: DOÇ. DR. GÜRSOY ARSLAN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Seramik sektörünün üretim maliyetleri içinde enerjinin payı, pişirim ve kurutma işlemlerindeki enerji tüketimi dikkate alındığında diğer sektörlere oranla oldukça yüksektir. Seramik üretim sürecinde pek çok değişken mevcuttur.   Kompozisyon ve tasarımının, yer karosu bünyelerinin sinterleme davranışı ve mekanizmaları üzerine olan etkilerini bilmek endüstriyel, bilimsel, teknolojik ve ekonomik açıdan düşük sıcaklık ve/veya daha kısa zamanlarda sinterlenen yer karo bünye kompozisyonlarının hazırlanmasında faydalı olacaktır.  Ancak ilgili değişkenlerin fazla sayıda olması her bir değişkenin istenen sınırlar içinde tutulmasını güçleştirmektedir. Bu çalışmada, çok faktörlü deney tasarımı kullanılarak Seger formulasyonundaki bileşenlerin çeşitli oranlarının (SiO2/Al2O3, Na2O/K2O, MgO/CaO) yer karosu hızlı pişiriminde yapı özellik ilişkileri araştırılmıştır. 2132 faktöriyel deney tasarımı uygulanarak 3 ana faktörün ve birbirleriyle etkileşimlerinin yer karosu reçetelerinden üretilen numunelerde; % su emme, % toplam küçülme, ham mukavemet ve pişmiş mukavemet üzerine etkileri incelenmiştir. Örneklerin minerolojik ve faz analizleri X-ışınları difraktometresi (XRD) ve Rietveld faz analiz metodu kullanılarak, mikroyapı incelemesi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. Sonuçlar MINITAB 13.20 istatistiksel paket programı ile analiz edilmiştir. Nihai özellikler üzerinde etkili olan faktörlerin ana faktörler olduğu, etkileşim faktörlerinin çok fazla etkili olmadığı tespit edilmiştir.

Abstract:
Seramic sector is one of the leading energy consuming industry for which of production factors primarily on firing and drying. Industry needs to reduce costs in order to gain competitive advantages to survive so this important necessity enforced numerous research and development efforts especially focused on fast firing. To investigation of the effects of  composition and design of receipt using in floor tile production especially on the mechanism of sintering behaviour of ceramic body are very esssential issues to regenerate new inovative receipt on fast firing. Because there are large number of variables forming the recipe, it would become very hard to stabilize these related variables in decisive constraint. In this study,  the influence of Seger ratio (SiO2/Al2O3, Na2O/K2O, MgO/CaO) on the floor tile properties were investigated. Experiments were designed as 2132 multi-level factorial design and individual effects of main factors and their interactions were determined. Shrinkage %, water absorbtion %, green and sintered strength measurements of the specimens were determined. Minerological and phase analysis of the representative samples were analysed by X-ray diffraction (XRD), microstructure analysis was carried out by scanning electron microscobe (SEM). Results were analysed with MINITAB 13.20 statistical software program. It has been found that main factors affect final properties of floor tile rather than interaction factors.