Kemik porselen üretiminde kemik külüne alternatif malzeme kullanım imkanlarının araştırılması
The investigation of alternative material using possibilities instead of bone ash in bone China production
Yazar: AHMET BUĞRA KEYVANKLI
Danışman: PROF. DR. ŞENOL YILMAZ
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Bu çalışmada yumuşak porselen türlerinden biri olan kemik porselen bileşiminde yer alan hammaddeler olan kemik külü, kaolin ve feldspat üçlüsünde, kemik külü yerine vollastonit'in kullanılabilirliği araştırılmıştır. Kemik külü yerine %2.5, 5, 7.5 ve 10 oranlarında kademeli olarak vollastonit ilave edilmiştir. Deformasyon ve ışık geçirgenliği sonuçları dikkate alınarak %5 ile %7.5 arasında vollastonit içeren bir birleşim oluşturulmuş ve deformasyon değerlerin iyileştirilmesi için %3 alümina (Al2O3) ilave edilmiştir. Elde edilen çamurlar slip döküm ile şekillendirilerek 1260°C sıcaklıkta 1 saat süreyle sinterleme işlemi gerçekleştirilmiştir. Sinterlenmiş numunelerin pişme küçülmesi, eğme mukavemeti, deformasyon, su emme, termal genleşme, ışık geçirgenliği, renk değerleri gibi fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca X ışını difraksiyonu (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi ile de sinterlenen numuneler karakterize edilmiştir. Kemik külü yerine vollastonit hammaddesinin ilavesiyle porselen mamullerin ışık geçirgenlik değerlerinde artış görülmesine rağmen deformasyonlarında artma gözlenmiştir. %6 vollastonit içeren bileşime %3 alümina ilave edilmesiyle deformasyonlarında iyileştirilme sağlanırken ışık geçirgenliğinde bir miktar düşüş gözlenmiştir. Elde edilen sonuçlardan kemik porselen birleşiminde bulunan kemik külü yerine %6 vollastonit'in kullanabileceği görülmüştür.

Abstract:
In this study, the usability of wollastonite instead of bone ash compound in bone china, which is one of the soft porcelain types, containing bone ash, kaolin and feldspar was investigated. Wollastonite was gradually added at the rates of 2.5, 5, 7.5 and 10 wt.% instead of bone ash. Considering the deformation and light transmittance results, a combination of 5 to 7.5 wt.% wollastonite was formed and 3 wt.% alumina (Al2O3) was added to improve deformation properties. The prepared muds were shaped by slip casting and sintering was carried out at 1260 ° C for 1h. Physical and mechanical properties of sintered samples such as firing shrinkage, bending strength, deformation, water absorption, thermal expansion, light transmittance, color values were determined. Furthermore, sintered samples were also characterized by X ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis.
An increase in deformation despite the increase in the light transmittance values of porcelain products was observed due to wollastonite addition. While the deformation was improved by adding 3 wt.% alumina to the composition containing 6 wt.% wollastonite, decrease in light transmission was observed. The results showed that 6 wt.% wollastonite can be used instead of bone ash in bone porcelain composition.