Porselen yer karosu bünyelerinin renklendirilmesinde lateritik cevher atığı kullanımının araştırılması
Investigation of the use of lateritic ore waste in the coloring of porcelain floor tiles
Yazar: MUHAMMET ARSLAN
Danışman: PROF. DR. EDA TAŞÇI ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHTEREM KOÇ
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Lateritik cevher atıkları (LCA) içerisinde bulundurdukları ağır metallerden dolayı çevre açısından tehdit oluşturabilmektedir.Ancak içerdiği Fe, Cr, Mn ve Ni gibi değerli elementler ile ucuz ve çevreye duyarlı pigmentlerin üretilmesinde potansiyel bir hammadde kaynağıdır.
Bu tez çalışmasında, LCA ve CoO kullanarak CoO-Fe2O3 sisteminde porselen yer karosu bünyelerinin renklendirilmesi araştırılmıştır. Porselen bünyelerin renklendirilmesi LCA (%3) ile kobalt oksit (%0.1-0.5) kullanarak 1130-1200 °C arasında araştırılmıştır. Başlangıç hammaddeleri faz analizi (XRD), termal analizi (DTA) ve kimyasal analizleri (XRF) ile incelenmiştir. Sinterleme sıcaklığının ve katkıların porselen karo özelliklerine etkileri, faz analizi (XRD), mikro yapı (SEM), gözeneklilik, su emme, bulk yoğunluk, eğme testi ve renk özellikleri belirlendi. LCA ilavesi ile kahve tonlarında bünyelerin elde edilirken, LCA ve artan kobalt oksit ilavesi ile gri-antrasit tonlarında bünyeler elde edilmiştir. Ayrıca LCA ve CoO ilavesi porselen karoların sinterleme sıcaklığının düşmesine katkı sağlamıştır.  Üretilen porselen karo numuneleri %0,1'in altında su emme değerinde, gözeneksiz, %8,30'un altında küçülme değerinde ve 53-66 Mpa eğilme dayanımı göstermektedir. Bu çalışma ile LCA'nın porselen yer karolarında renk verici olarak kullanılmasının avantaj sağlayacağı görülmüştür.

Abstract:
The Lateritic ore wastes (LCA) may pose a threat to the environment due to the heavy metals they contain.However, it is a potential source of raw material to produce cheap and environmentally friendly pigments with its valuable elements such as Fe, Cr, Mn and Ni.
In this thesis study, the coloring of porcelain floor tile bodies in the CoO-Fe2O3 system using LCA and CoO was investigated. The coloring of porcelain bodies was investigated between 1130-1200 °C using LCA (3%) and cobalt oxide (0.1-0.5%). The raw materials were analyzed by phase analysis (XRD), thermal analysis (DTA) and chemical analysis (XRF). The effects of sintering temperature and additives on porcelain tile properties, phase analysis (XRD), microstructure (SEM), porosity, water absorption, bulk density, bending test and color properties were determined. With the addition of LCA, bodies in brown tones were obtained, while with the addition of LCA and increasing cobalt oxide, bodies in gray-anthracite tones were obtained. Additionally, the addition of LCA and CoO contributed to the decrease of the sintering temperature of porcelain tiles. The produced porcelain tile samples have a water absorption value below 0.1%, are non-porous, have a shrinkage value below 8.30% and have a bending strength of 53-66 Mpa. With this thesis study, it has been seen that using LCA as a colorant in porcelain floor tiles will be advantageous.