Seramik Kaplama Malzemelerinde CaO-Al2O3-SiO2 Sisteminde Kullanılacak Örtücülük Performansını Arttırıcı Yeni Malzemelerin Geliştirilmesi

Year 2019, Volume: 5 Issue: 2, 233 - 242, 19.12.2019

Arife Çırpın , Emin Yakar

https://doi.org/10.28979/comufbed.558943

Cited By: 1

Abstract

İçinde yaşadığımız çağ, hızlı
değişimlerin çağıdır. Türkiye de artan ihtiyaçları olan gelişmekte olan bir
ülkedir. Diğer gelişmekte olan ülkelerde olduğu gibi, ana gelişme eksenini
kaçınılmaz olarak inşaat sektörü oluşturmaktadır. Bu motivasyon seramik
endüstrisi için de ortak bir unsurdur, ancak ithal edilen malzemelerin maliyete
katkısı göz önüne alınarak seramik karolarda kullanılan beyazlatıcılara
odaklanılması gerekmektedir. Bu çalışmada maliyet azaltma çalışmaları
kapsamında seramik üretiminde fiyat ve miktar açısından önemli bir girdi olan
Zirkonun yerine kullanılmaya başlanan ithal beyazlatıcının yerli
kompozisyonları elde edilmesine katkı sağlayacak beyazlatıcı karakterizasyon
çalışmaları tamamlanmıştır. İlk aşamada kullanılan hammaddelerin kimyasal
analizleri, tane boyutları (mastersizer) , X-Işın difraksiyonu (XRD)  ve X-Işını floresans  (XRF) analiz  çekimleri yardımı ile kimyasal, fiziksel ve
minerolojik analizleri tamamlanmıştır. Kimyasal analizlerinde zirkon silikat,
alüminyum oksit ve silisyum oksit saptanmıştır. Ayrıca tane boyutlarının
d50=1,50 ile  ɥm - 2,00 ɥm arasında  olduğu X-Işın difraksiyonu (XRD) minerolojik
analizlerinde ise zirkon, korundum, spinel (Li ,Ti ), baddeleyite,
gibbsite  varlığı da görülmüştür.

Keywords

Seramik, zirkon, beyazlatıcı, alüminyum oksit, karakterizasyon, mineroloji

Developing Novel Materials to Increase Opacity Performance of the CaO-Al2O3-SiO2 System in Ceramic Coatings

Abstract

The era we live in is the age of rapid changes. Turkey is
a developing country with increasing needs. As in other countries, the main
axis of development inevitably constitutes the construction sector. This
motivation is a common for the ceramic industry; however it should be focused
on the whitening agents used on ceramic tiles with the view of their
contribution on the cost including imported ingredients. In this study, a novel
whitening agent is formulated by introducing native raw material compositions
to reduce costs in ceramic tiles production. To characterize the whitening
agent, chemical structures of the raw materials were firstly carried out with
particle size, X-ray diffraction (XRD), and X-ray fluorescence (XRF) analyses.
Zircon, aluminum and silicon oxide were obtained based on the regarding
chemical analyzes in the content of introduced raw materials. In addition, the
XRD analysis reveals that grain sizes of zircon, corundum, spinel (Li, Ti),
baddeleyite and gibbsite are in between 1.50-2.00 µm.

Keywords

Ceramic, zirconium, whitening, aluminum oxide, characterization, mineralogy

References

• Ağaçayak T., 2009.Seramik Hammaddeler, Selçuk Üniversitesi, S.12 (Ders notu)
• Anonim., 2003. Ceramics in Turkey, The History of Earth and Fire, Turkish Ceramic Promotion Committee,Central Anatolian Exporter Union, s.9, 10, 20:99-105
• Baykara T., 1984. Sert Malzeme Olarak Alümina, 2. Ulusal Al. San. Kongre Seydisehir/Konya
• Bocanegre-Bernal M. H., Diaz De La Torre S., 2002. Rewiev PhaseTransitions in Zirconium Dioxideand Related Materialsfor High Performance Engineering Ceramics, Journal of Materials Science, 37: 4947-4971
• Bozkurt E., Özer Y., 2017. Seramik Malzemelere Zirkonyum İlavesinin Etkileri ve Mekanik Özellikleri Konusunda Bir Araştırma Pamukkale Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü s.18-19
• Burzacchini B., Paganelli M., Christ H.G., 1996. Examination of fast-fire frits and glazes using a hot stage microscope at differrent heating rates, Ceram. Eng. Sci. Proc., 17:60-66
• Çakıcı R.İ., 2014. Seramik Üretiminde Alternetif Hammaddelerin Kullanılma Olanaklarının Araştırılması ve Maliyet Azaltma Çalışmalarının Yapılması Yüksek Lisans Tezi İstanbul Üniversitesi 1-3-38
• Dudnik E.V., Shevchenko A.V., Ruban A. K., Red’ko V. P., Lopato L., M., 2011. Microstructural Desing of ZrO2-Y2O3-CeO2-Al2O3 Materials, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Vol. 49, : 9-10.
• Ebadzadeh T., Ghasemi, E., 2002. Effect of TiO2 addition on the stability of t-ZrO2 in mullite–ZrO2 composites prepared from various starting materials Vol.28 , issue 4,Pages 447-450
• Garrido E.F. Aglietti , L. Martorello, M.A. Camerucci , A.L. Cavalieri, 2006. Hardness and fracture toughness of mullite–zirconia composites obtained by slip casting, Materials Science and Engineering A, 419 , 290–296
• Jose F., Alarcon J., 2003. Effect of additives on the crystallization of cordierite-based glass ceramics as glazes for flor tiles, Journal of the European Ceramic Society, Volume23, Issue 6, :817-826.
• Kaya O., 2010. Yüksek Lisans Tezi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı s.16-20
• Kayıs A., 2006. Farklı oranlarda Al2O3 katkılı % 8 molyitria ile dengelenmiş kübik zirkonyada mikroyapı - Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
• Paganelli M., 1997. Studying frits with the heating microscope, Ceramic World Review, 24, 149-151 (1997-a)
• Paganelli M., 1997. New research prospects in the traditional ceramic sector: in situ observation of the sintering process, Ceramic World Review, 24, 108-111 (1997-b)
• Parmalee C.W., 1973, Ceramic Glazes, Cahners Books, Boston. Chapter2
• Pekkan K., Karasu B., 2009. Cam-Seramik sistemlerinden Hızlı Pişirim Duvar Karosu Opak Sırı olarak Faydalanılması, AKÜ Fen Bilimleri Dergisi Özel Sayı, 37-44
• Rendtorff N.M., Garrido, L.B., Aglietti, E.F., 2009, Zirconia toughening of mullite-zirconia-zircon composites: properties and thermal shock resistance, Ceramic International, 35, 779-786.
• Riley F., 2009.Structural Ceramics, Cambridge University Press, UK., pp.12-322
• Ruys A.J., Sorrell C.C., 1996. Slip Alumina with Na-CMC, The American Ceramic Society Bulletin, 75(11):66-69
• Sacmi I., 2009. Uygulamalı Seramik Teknolojisi (1). (İ. Özkan, Çev.). Basım Yeri: İstanbul. (2002).
• Sainz I.G., 1990, Physical – Chemical characteristics of ceramic glazes and thir influence on quality of floor and wall tiles, Tile Bricklnt,6,p21.
• Snyders E., Potgieter J.H., Nel J.T., 2008. The Upgrading of an Inferior Grade Zircon to Superior Opacifier for Sanitary Ware and Glazes The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy vol.105v
• Southon P., 2000. Structural EvolutionDuringthePreparationandHeating of Nanophase Zirconia Gels, University of Technology, Sydney.2-3,2-4,2-5.
• Sümer G., Kaya M., 1995. Aydın-Çine Feldspatlarının Flotasyon ile Zenginleştirilmesi, Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, s.59
• Tokgöz T., 2008. Yönlendirilmis mullit/zirkonya kompozitlerine Y2O3 ilavesinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi. Yüksek Lisans Tezi,. Gebze Yüksek teknoloji Enstitüsü Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, 71 s.
• Turan S., Erkut M., 2003. Sır Bileşiminde Bulunan Oksitlerin Sırın Termal ve Fiziksel Özellikleri Üzerine Etkisi Anadolu Ünivesitesi SAM Proje s.3-10
• Yılmaz Ş., Toplan H.Ö. Demirkıran A.Ş.,2015. SAÜ.Müh. Fak. Metalurji ve Malz. Müh. Bölümü “SERAMİK MALZEMELER” , 2015-16 Güz Yarıyılı Ders Notları 5-15
• Zhao S., Huang Y., Wang C., 2003, “Mullite formation from reaction sintering of ZrSiO4/α-Al2O3 mixtures”, Materials Letters 57, 1716–1722.
• Zucca A., 2013. Industrial Ceramic Technology: Characteristics of Raw Materials and Ceramic Properties, University of Cagliari, Italy, s.37