Porselen karolar için cam seramik sırların geliştirilmesi
Development of glass ceramic glazes for porcelain tiles
Yazar: OZAN KAYA
Danışman: PROF. DR. İ. AKIN ALTUN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering
Dizin: Cam seramikler = Glass ceramics ; Fırınlama = Firing ; Seramik fabrikası = Ceramic factory ; Seramikler = Ceramics ; Sinterleme = Sintering

Özet:
Bu çalışma kapsamında, hızlı pişirim porselen karolar için cam seramik sırların geliştirilmesi araştırılmıştır. Yüksek aşınma direncine ve beyazlığa sahip, saten görünümlü, düşük maliyetli, endüstriyel koşullarda kullanılabilecek sırların geliştirilmesi amaçlanmıştır. Yapılan tüm çalışmalar Ege Seramik San.Tic.A.Ş fabrikalarında endüstriyel şartlarda gerçekleştirilmiştir. Hedeflenen sırların geliştirilmesi için; öncelikle hızlı pişirim koşullarına uygun aşınma direnci ve beyazlığı yüksek frit üretimi için çalışmalar yapılmıştır. Endüstriyel şartlarda kullanılabilecek cam seramik sistemlerinden diopsit esaslı frit geliştirilmesi için doğalgazla çalışan potalı frit fırını kullanılmıştır. Diopsit kristalleri oluşturmak için tasarlanan üç reçete bu fırında 1520 0C 3,5 saat süreyle ergitilerek fritleştirilmiştir. Fritler astarlı porselen karolara uygulanmış ve çıplak gözle değerlendirilmiştir. İçerisinden uygun görülen reçeteye faz analizi yapılmış ve analiz sonucunda ana faz olarak diopsit kristalleri belirlenmiştir. Yine bu frite yapılan ısıtıcılı mikroskop analizinde ergime davranışları incelenmiştir.Geliştirilen frit kullanılarak oluşturulan sırlar astarlı porselen karolara uygulanarak endüstriyel şartlarda pişirilmiştir. İstenen görünüme sahip sır reçetesi oluşturulana kadar çalışmalar yapılmış ve sonucunda iki reçete uygun görülmüştür. Uygun görülen sırlar Harkort, aşınmaya karşı direnç, kimyasallara dayanım, X ışını kırınım ( XRD ) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analiz teknikleriyle karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır.Sonuç olarak maliyeti düşük, hızlı pişirim şartlarına uygun, porselen karolar için aşınma direnci yüksek ve beyaz mat sırlar geliştirilmiştir.

Abstract:
In this study, development of glass ceramic glazes were investigated for fast firing porcelain tiles. Low cost glass ceramic glazes development that possess abrasion resistant, white coloured, satin, and proper industrial fast firing conditions were aimed. All studies were performed in Ege Seramik Ind &Trade Co, tile production plant under industrial conditions. In order to develop abrasion resistant glazes, glass ceramic frits which are compatible with fast firing conditions and white coloured were formulated at initial stage. All frit compositions were melt via small rotary frit kiln. Glass ceramic frits were developed in the system CaO-MgO-SiO2. Then compositions were melted for 3,5 hour at 1520 0C and fritted. All frits compositions were grinded to obtain glazes. Then glazes were applied onto porcalein tile surface and fired in industrial conditions. Among the frit compositions, the one which is more proper than the others in terms of surface properties was choosen. XRD and hot stage microscope analyse were performed on glass ceramic frit. As a result of XRD analyse diopside was observed as a main phase. Glazes for porcelain tiles were formulated by using developed frit compositon.Glazes which were formulated via developed frit, were applied onto the porcalein tiles bodies and fired under industrial conditions. Final products have undergone abraison resistance, harcourt and acid base tests. In addition X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope analysis performed.As a result, low cost matte glazes that compatible for fast firing working conditions and possess high whiteness and abrasion resistance were obtained.