RESEARCH FOR THE EFFECTS OF WOLLASTONITE ADDITIONS ON WALL-TILE MASSE

Abstract

This study aims to develop physical properties of a fast single-firing porous wall tile by adding determined proportion of wollastonite. For this purpose, first of all, wall tile spray dried granules is obtained from Altın Seramik Tile Company. After the wollastonite (-0,5 mm) used in this study is grounded, powder blend is prepared conforming to formulation. Granules, which are ready to be shaped, are shaped in 200×200 mm steel mold under 165 bar pressure with unique axial hydraulic press. After the shaped granule samples are firstly dried at room temperature for three hours and then they are dried in drying oven at 85°C for 21 hours, the dried granule samples in accordance with the working conditions are fired at 1130°C for 34 minutes.  In this study, X-Ray fluorescence, granule dimension and humidity analysis on wall tile spray dried granules and wollastonite, thermo gravimetric and differential thermal analysis on prepared powder according to formulation, firing shrinkage, water absorption, firing strength, density with He pycnometer of sintered samples were implemented. Subsequently, in order to determine crystallographic phase structure, X-Ray diffraction analysis and to determine microstructure, scanning electron microscope analysis were made.To sum up, when the proportion of wollastonite is increased, the increase in the strength value and the water absorption value is observed. In this respect, it is apparent that these values are well-matched and in accordance with TS EN 14411.

 

Keywords

• Wall tile,wollastonite,spray dried granules

WOLLASTONİT İLAVESİNİN DUVAR KAROSU BÜNYESİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmada, hızlı tek pişirim gözenekli duvar karosu bünyesinin, belirli oranlarda wollastonit ilavesi ile fiziksel özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla öncelikle Altın Seramik A.Ş. Karo Fabrikası’ndan duvar karosu granül massesi temin edilmiştir. Çalışmalarda kullanılacak wollastonit (-0,5 mm) öğütüldükten sonra reçetelere uygun toz karışımlar hazırlanmıştır. Şekillendirmeye hazır granüller 200×200 mm ölçülerindeki çelik kalıplar içinde, 165 bar basınç altında, tek eksenli hidrolik pres ile şekillendirilmiştir. Şekillendirilen numuneler ilk olarak oda sıcaklığında 3 saat, daha sonra etüvde 85°C sıcaklıkta 21 saat kurutulduktan sonra işletme şartlarına uygun olarak 1130°C’de 34 dakika süre ile pişirilmiştir. Duvar karosu granül masse ve wollastonitin, X-Işını fluoresans analizleri, tane boyut analizleri ve nem tayinleri, reçetelere göre hazırlanmış tozların termogravimetrik ve diferansiyel termal analizleri, pişirilmiş numunelerin pişme küçülmesi, su emme, pişme mukavemeti, He piknometresi kullanılarak yoğunluk ölçümü, kristallografik faz yapısının belirlenmesi için X-Işını difraksiyonu ve mikroyapının belirlenmesi için taramalı elektron mikroskobu analizleri yapılmıştır.  Sonuç olarak, bünyede wollastonit miktarı arttıkça, mukavemet ve su emme değerlerinde artma gözlenmiştir. Bu değerlerin TS EN 14411’e uygun olduğu görülmüştür.  

Keywords

• Duvar karosu,wollastonit,granül masse,seramik

References

1. [1] M. Dumond, “Wollastonite”, Canadian Minerals Yearbook, 60, 1 (2004).
2. [2] Devlet Planlama Teşkilatı, “Toprak Sanayi Hammaddeleri I”, Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı, DPT, 2611, Ankara, 155 (2001).
3. [3] S. M. Robinson, D. B. Craig, “Reinforcement of Ceramic Bodies with Wollastonite”, U.S. Patent, 6 037 288, 1-3 (2000).
4. [4] G. N. Maslennikova, S. Zh. Zhekisheva, and T. I. Konesheva, “Wollastonite-Based Ceramic Materials”, Glass and Ceramics, 54 (3-4), 1 (1997).
5. [5] G. Can, “Wollastonit Yataklarının Jeolojisi, Madenciliği ve Dünya Üretimi”, MTA, 39, 55-56 (1991).
6. [6] S. Gök, “Kil Mineralleri ve Killerin Jeolojisi ve Uygulamaları”, 40-48 (1983).
7. [7] G. T. Adylov, G. V. Voronov, S. A. Gornostaeva, N. A. Kulagina, E. P. Mansurova, M. Kh. Rumi, “Use of Wollastonite from the Koitashskoe Deposit in the Production of Ceramics and Refractory Materials”, Refractories and Industrial Ceramics, 43, 11-12 (2002).
8. [8] http://pubs.usgs.gov/fs/fs-0002-01/fs-0002-01textonly.pdf

9. [9] R. L. Virta, “Wollastonite”, U.S. Geological Survey Minerals Yearbook, 83, (1999).
10. [10] M. K. Galperina, N. P. Tarantul, Yu. E. Zaslavskaya, T. F. Kolesnikova, “Unbeneficiated Wollastonite Rocks for Ceramic Tile Production”, Glass and Ceramics, 44 (10), 424-427 (1988).
11. [11] M. K. Galperina, N. P. Tarantul, E. M. Khechumyan, “Using Wollastonite Synthesized from Phosphogypsum for Ceramic Tile Production”, Glass and Ceramics, 40 (8), 421-424 (1984).
12. [12] S. Koca, H. Koca, “Effects of Wollastonite and Barite on the Physical Properties of a Ceramic Body”, Industrial Ceramics, 24 (2), 81-84 (2004).
13. [13] M. I. Bariz, V. F. Pavlov, I. Yu. Bushmina, A. G. Kozlova, F. S. Peres, “Tile Bodies Containing Synthetic Wollastonite”, Glass and Ceramics, 41 (3), 138-141 (1984). [14] A. Kartal, M. Alaca, O. F. Emrullahoğlu, “Investigation on the Effects of a Boron Containing Calcination Product Added into Floor Tile Body Recipes”, Key Engineering Materials, 264-268, 1649-1652 (2004).
14. [15] A. Ceylan, M. F. Ebeoğlugil, A. Küçük, “Investigation for the Effects of Different Feldspar Additions on Floor Tile Body”, Seramik Türkiye, 7, 131-137 (2005).
15. [16] S. Haner, “Talk ve Wollastonit İlavelerinin Duvar Karosu Bünyesine Etkilerinin Araştırılması”, Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans tezi, 31-55 (2009).
16. [17] S. J. G. Sousa, J. N. F. de Holanda, “Sintering Behavior of Porous Wall Tile Bodies During Fast Single-Firing Process”, Materials Research, 8 (2), 198 (2005).
17. [18] A. T. Özer, “Yumuşak Porselen Bünyede Vollastonit Kullanımının Bünyeye Etkisi”, Yüksek Lisans, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 39-41 (2009).
18. [19] E. A. Bykov, and T. E. Samsonova, “Use of Modern Materials from Geokom Co. for Production of Ceramic Ware”, Glass and Ceramics, 63 (9-10), 314 (2006).