Seramik sağlık gereçlerinde pişirim sıcaklık ve sürelerinin azaltılması
Lowering the firing temperature and firing time of sanitaryware body
Yazar: HASAN SARI
Danışman: DOÇ. DR. SEMRA KURAMA
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Bu tezde, seramik sağlık gereçleri bünyelerinde pişirim sıcaklıklarının düşürülmesi için kimyasal kompozisyon farklılıklarının sinterleme davranışları üzerine etkisi çalışılmıştır. Öncelikle seramik bünyedeki, müllit, kuvars ve camsı faz miktarı eğimler oranı yöntemi kullanılarak sırasıyla %18,8, %22,1 ve %59,1 olarak hesaplanmıştır. Bu sonuçlar, standart sağlık gereçleri mikroyapısında oluşan camsı fazın kimyasal kompozisyonunu hesaplamak için kullanılmıştır. Standart sağlık gereçleri bünyesinde oluşan camsı faz kompozisyonu referans alınmış ve seger formulasyonu kullanılarak yeni camsı faz kompozisyonları hazırlanmıştır. Bu cam yapıların termal davranışları, ısı mikroskobu yardımıyla analiz edilmiştir. Standarda göre daha düşük yumuşama sıcaklığına ve viskozite değerlerine sahip yeni camsı faz kompozisyonları oluşturabilmek için Na2O/K2O, Na2O+K2O, SiO2/Al2O3, CaO/MgO ve SiO2+Al2O3 parametreleri dikkate alınmıştır. Standart camsı faz kompozisyonunun yumuşama sıcaklığı 1242ºC iken parametrelerin optimizasyonu ile oluşturulan SAT-2 kompozisyonunda 1150ºC'ye düşürülmüştür. Aynı zamanda viskozite değerleri de düşürülmüştür. Son olarak düşük sıcaklıkta sıvı oluşumu gösteren camsı faz kompozisyonlarından yeni bünye reçeteleri oluşturulmuştur ve bünyelerin sıcaklık artışıyla su emme ve deformasyon değişimleri incelenmiştir. Bunun yanında tane boyutu ve hammadde etkisi de çalışılmıştır. Sonuçta camsı faz viskozitesinin yoğunlaşma ve deformasyon davranışları üzerine etkisi tespit edilmiştir. Serel Seramik Sanayi ve Ticaret A.Ş. firmasında endüstriyel denemeleri de yapılan yeni sağlık gereçleri bünyelerinin, standart sağlık gereçleri bünyesine göre 50ºC daha düşük sıcaklıkta sinterlendiği tespit edilmiştir.

Abstract:
In this thesis, the effect of chemical composition on the sintering behavior of sanitarware body is investigated in order to lower firing temperatures. At first, the amount of mullite, quartz and glassy phases were estimated by using ratio of slopes method, as 18.8 %, 22.1 % and 59.1 %, respectively. These results were used to identify the chemical composition of glassy phase that formed in standard sanitarware body. The standard sanitarware glassy phase composition was taken as a reference and new glassy phase compositions were prepared by using seger formulations. Hot stage microscope was used to analyze thermal behavior of glass compositions. Na2O/K2O, Na2O+K2O, SiO2/Al2O3, CaO/MgO and SiO2+Al2O3 were the parameters that were taken into account in order to obtain new glassy phase compositions which are formed rapidly and have low softening point and viscosity. As a result of modifying with these parameters SAT-2 glassy phase was obtained with the softening point of 1150ºC while the softening point of standard sanitaryware glassy phase composition was 1242ºC. The viscosity values were also lowered. Finally new sanitaryware body formulations were prepared based on these glassy phase compositions and deformation-densification behaviors of bodies were studied. Besides the effect of particle size and also alternative raw material were investigated. Consequently, the effect of glassy phase viscosity on the densification and deformation behavior of sanitaryware body was determined. Also, industrial trials were performed in Serel Seramik Sanayi ve Ticaret A.Ş. A new sanitaryware body was sintered at 50ºC lower than standard body.