Seydişehir alüminasının slip döküm parametrelerinin belirlenmesi
Determination of slip casting properties of Seydişehir alumina
Yazar: TURAN TAMBAŞ
Danışman: PROF.DR. ÖMER SERDAR ÖZGEN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Seydişehir alüminası düşük sıcaklıkta yapılan kalsinasyondan dolayı yüksek oranlardageçiş faz alüminası içermekte, dolayısıyla kararlı alfa faz yüzdesi düşük seviyelerdekalmaktadır. Çözümlendirmede kullanılan sodyum hidroksitten dolayı yüksekoranlardaki Na2O içeriği elektriksel özellikleri etkileyen temel faktör olmaktadır.Seramik değerli alumina özelliklerini etkileyen en önemli diğer faktör de Seydişehiralüminasının iri tanelerden oluşmasıdır. Bu çalışmada Seydişehir alüminasının slipdöküm yöntemiyle şekillendirilebilmesi amacıyla karakterizasyonu, ıslahı, reolojiközellikleri, sinterlenmesi, fiziksel ve mekanik özellikleri çalışılmıştır. Faz analizi,kimyasal analiz, görünür yoğunluk ve tane boyut dağılımı tespit edildikten sonrayıkama, kalsinasyon ve öğütme işlemleri yapılmıştır. Islah çalışmalarında sodyumiçeriğini düşürebilmek için saf su ortamında yıkama yapılmıştır. Geçiş faz alüminalarınıkararlı alfa alüminaya dönüştürebilmek için kalsinasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir.Tane boyutunu düşürebilmek için atritör, bilyalı değirmen ve vibrasyon öğütmeleriyapılmıştır. Öğütmeler sonucunda yapılan tane boyut analizi ve taramalı elektronmikroskobu çalışmalarıyla tane boyutları kıyaslanmıştır. Daha sonra, ıslah edilenSeydişehir alüminasının reolojik özellikleri ve slip dökümü çalışılmıştır. Reolojiközellikler aşamasında zeta potansiyeli, elektrolit, viskozite, litre ağırlığı ve kolloidaldavranış, slip döküm aşamasında alçı kalıp, döküm hızı, kuruma küçülmesi ve yaşyoğunluk çalışılmıştır. Reolojik özellikleri belirlenen Seydişehir alüminasının slipdökümü yapılmış ve şekillendirilen numunelerin 1500 oC'den 1750 oC'ye kadarsinterleme çalışmaları yapılmıştır. Daha sonra, sinterlenen numunelerin fiziksel vemekanik özellikleri belirlenmiş ve mikroyapısal gelişim tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Seydişehir, Alümina, Slip Döküm

Abstract:
In Turkey, ceramic sector have grown up. Especially, it is used for electrical ceramics,textile ceramics, ordinary ceramics and refractories but huge quantities of aluminashave been imported so far. In Seydişehir, the purpose of the process is production of themetallurgical grade alumina. Owing to this kind of process Al(OH)3 is calcined at 1000oC for dehydration of aluminum trihydroxide. This is because, Seydişehir aluminapowders have metastable transition phases. Bayer-processed Seydişehir aluminapowders have coarse particle sizes. Another property of these aluminas is high Na2Ocontamination. All of these properties make it non-ceramic grade. The first step of theprocess is characterization of Seydişehir aluminas. This step involves: particle sizeanalysis, SEM analysis, chemical analysis, and XRD analysis. The second step of theprocess is improvement of these aluminas. For improvement, the following operationsare used: calcination, XRD analysis, washing (in different solutions), chemical analysis,grinding (with different techniques), particle size analysis, and SEM analysis. Prior toslip casting casting step of process viscosity, sedimentation and mass load of per liquidvolume were investigated with the aid of HCl, PMAA (Darvan 7) and Na2SiO3,electrolytes additions. Then two different kind of plaster namely Baldudak and Kerrwere used for the preparation of molds. As sintering aids 1 ? 3 % Cr2O3, TiO2 andMgO oxide additions were homogeneously mixed into the slip prior to shaping.Following to slip casting step sintering of the specimen were performed at five differenttemperatures between 1500 - 1750 oC zone. Finally, physical properties, mechanicalproperties and microstructures of sintered specimens were investigated.Keywords: Seydişehir, Alumina, Slip Casting