Kalın kesit yer karolarında yaşanan siyah çekirdek probleminin ince kesit yer karolarında simüle edilerek oluşum kinetiğinin araştırılması
Investigation of the formation kinetics of the black core problem observed in thick section floor tiles by simulating on thin section floor tiles
Yazar: DİLAN MASATOĞLU
Danışman: PROF. DR. SEMRA KURAMA
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering
Dizin: Demir oksit = Iron oxide ; Organik maddeler = Organic matters ; Seramikler = Ceramics ; Çekirdek = Nucleus

Özet:
Seramik malzemelerinin sahip olduğu yüksek aşınma direnci, kimyasallara karşı dayanım, uzun ömür, yüksek mukavemet gibi üstün özelliklerinin yanı sıra dekoratif ve yapısal özellikleri seramiklere olan talebi artırmaktadır. Kapasitelerin artırılması, ürünlerin daha hızlı bir şekilde üretilmeye çalışılması ve sürekli artan enerji maliyetleri, pişirim sürelerinin kısaltılması gerekliliğini ortaya çıkarmıştır.  Pişirim sürelerinin kısaltılması ve porselen karoların daha çabuk sinterlenebilmesi için uygulanan yüksek sıcaklıklar, porselen yer karolarında siyah çekirdek (black core) problemi ortaya çıkmakta ve güncelliğini korumaktadır. Porselen karo üretim prosesleri, black core problemini daha karmaşık bir hale getirmektedir. Farklı dekoratif amaçlarla üretilen porselen karoların boyutsal farklılıkları da bu hatanın oluşması için bir parametre olarak görülmüştür. Tez çalışmasında, kalın kesit yer karolarında oluşan black core problemi ince kesit yer karolarında simüle edilerek, black core oluşma olasılığını etkileyen üretim parametreleri irdelenmiştir. Çalışmada, black core hatasının oluşmasında etkili olduğu bilinen pişirim süreleri ve sıcaklıklarında değişiklik yapılmadan, özellikle kalınlık ve organik madde miktarının etkisi araştırılmıştır. Çalışmalar, Veli Akgün Seramik San. Tic. A.Ş Karo Fabrikası'nda gerçekleştirilmiştir. Porselen karo kalınlıklarının etkisinin araştırılması için farklı kalınlıklarda (6,1, 10,4, 12,6 mm), organik hammadde miktarı etkisinin araştırılması için ağırlıkça farklı oranlarda karbon ilaveleri (0,01 – 0,06 g) ile hazırlanarak standart rejimde pişirim yapılmıştır. Black core oluşan bölgelerin mikroyapısında ve kimyasal fazlarında, black core oluşmayan bölgelere kıyasla farklılıklar ortaya çıktığı görülmüştür. Black core oluşan porselen karolarda gözenek miktarı ve boyutlarının arttığı, kalınlık ve hammaddeden gelen organik miktarı arttıkça da sinterlenen numunelerde black core görünümünün arttığı tespit edilmiştir.

Abstract:
The high abrasion resistance possessed by ceramic coating materials, resistance to chemicals, long-term lifespan, high strength, as well as the properties of the base, as well as its decorative and structural properties are driving the demand for these materials. Increasing capacities, along with trying to produce products more quickly and ever-increasing energy costs, have revealed the need to reduce firing times. Due to the shortening of the firing times and the high temperatures applied to make porcelain tiles sinterable more quickly, the problem of black core on porcelain floor tiles appears and remains up-to-date. Porcelain tile manufacturing processes make the black core problem more complicated. Dimensional differences of porcelain tiles produced for different decorative purposes were also seen as a parameter for this problem to occur. In the thesis study, the black core problem that occurs on thick sectional floor tiles is simulated in thin cross-section floor tiles, examining the production parameters that affect the likelihood of black core forming. The study explored the impact of thickness and organic matter in particular, without changes in firing times and temperatures known to be effective in the occurrence of black core problem. The work was carried out at the Veli Akgün Seramik San. Tic. A.Ş Tile Factory. Tablets at different thicknesses (6,1, 10,4, 12,6 mm) for the study of the effect of porcelain tile thicknesses, different proportions of carbon additions by weight (0,01 – 0,06g) for the study of the organic raw material quantity effect fired on standard regime. Differences appeared in the microstructure and chemical phases of regions that formed black core. In porcelain tiles consisting of black core, the amount and size of pore increased, and the amount of organic from thickness and raw material increased the appearance of black core in sintered samples.