Porselen karo üretiminde pirofillitin kullanım olanaklarının araştırılması
Investigation of the possible wage of pyrophyllite in the production of porcelain tiles
Yazar: FURKAN ÖZATA
Danışman: DOÇ. DR. RASİM CEYLANTEKİN
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Seramik sektörünün üst segment ürünü olan porselen karo, son yıllarda ülkemizde büyümesini sürdüren bir sektördür. Ülkemizde porselen karo bünye içerisinde kullanılan kil ve kaolen hammaddeleri genellikle yurtdışından ithal edilmektedir. Yurtdışından ithal edilen bu hammaddeleri reçete içerisinde minimuma indirmek için, yurt içinde rezervleri bulunan ve yapıya benzer özellikleri sağlayabilecek olan hammaddelerin kullanılması maliyet açısından avantaj sağlayacağı düşünülmektedir. Bu çalışmada ülkemizde yüksek miktarda rezervi bulunan, pirofillit (Al₂Si₄O₁₀(OH)₂) hammaddesinin tane boyut, elementel, faz, termal ve termomekanik analizleri yapılıp, porselen karo üretiminde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda 4 ana gruptan oluşan 20 farklı reçete hazırlanmıştır. Her bir reçete serisine, pirofillit hammaddesinin etkisini görmek üzere ağırlıkça %3, %5, %7,5 ve %10 oranlarında pirofillit ilave edilmiştir.  Hazırlanan 20 farklı reçete 1120°C, 1140°C, 1160°C ve 1180°C'de sinterlenmiştir. Dört farklı sıcaklıkta sinterlenen, 20 farklı reçete karışımından oluşan 80 adet numune hazırlanmıştır. Bu numunelere XRD, SEM, eğme mukavemeti, küçülme, su emme, porozite, yoğunluk ve L*a*b* analizleri yapılmıştır. Bu analizler ışığında farklı hammadde oranlarına ve farklı sinterleme sıcaklıklarına sahip numuneler arasındaki karşılaştırma, fiziksel ve kimyasal bulgular dikkate alınarak sıcaklık, pirofillit oranı ve seriler arasındaki değişimlere göre yapılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Pirofillit, Porselen Karo, Karakterizasyon

Abstract:
Porcelain tile, the upper echelon product of the ceramic industry, is a sector that has continued to grow in Turkey in recent years. Clay and kaolin used in porcelain tiles here are generally imported. In order to minimize these imported raw materials in the recipe, it is thought that using raw materials that have reserves in the country and that can provide similar properties to the structure will provide advantage in terms of cost. In this study, particle size, elemental, phase, thermal and thermomechanical analyses of pyrophyllite (Al₂Si₄O₁₀ (OH) ₂), which has a large amount of reserves in our country, were made and its usability in porcelain tile production was investigated. 20 different prescriptions consisting of 4 main groups were prepared in experimental studies. Pyrophyllite was added to each recipe series in the proportions of 3%, 5%, 7.5% and 10% by weight to see the effect of the pyrophyllite raw material. 20 different recipes prepared were sintered at 1120 °C, 1140 °C, 1160 °C and 1180 °C. 80 samples consisting of 20 different recipe mixtures, sintered at four different temperatures, were prepared. XRD, SEM, bending strength, shrinkage, water absorption, porosity, density and L * a * b * analyses were performed on these samples. In light of these analyses, the comparison between samples with different raw material ratios and different sintering temperatures was made according to the temperature, pyrophyllite ratio and changes between the series, taking into account the physical and chemical findings.
Keywords: Pyrophyllite, Porcelain Tile, Characterization