Seydişehir Alüminası’nın Dökümle Şekillendirilmesi

Öz

Alümina, seramik malzemelerin büyük bir kısmında ana fazlardan birisi olduğu gibi, yüksek ergime sıcaklığı, sertlik ve düşük ısıl iletkenlik gibi özellikleri alüminaya mühendislik seramikleri içerisinde önemli bir yer sağlamıştır. Bu çalışmada alüminanın slip döküm tekniği ile şekillendirilmesi üzerine çalışılmıştır. Deneylerde Metalurjik Kalitede Seydişehir Alüminası kullanılmıştır. Çalışmalar üç aşamada tamamlanmıştır. Birinci aşamada Seydişehir Alüminası yıkama+öğütme, yıkama+kalsinasyon+öğütme olmak üzere iki farklı işleme tabi tutulmuş, tüp metodu ile pH-zeta potansiyel ilişkisi ve alümina tanelerinin flokülasyon-dispersiyon davranışları belirlenmiştir. Disperse şartlarda hazırlanan süspansiyonlar alçı kalıpta slip döküm tekniği ile şekillendirilmiştir. İkinci aşamada şekillendirilen numuneler 1400, 1500 ve 1600°C ‘lerde 2 saat süre ile sinterlenmiştir. Üçüncü aşamada ise sinterlenen numunelere su emme, üç nokta eğme dayanımı testleri uygulanmış ve XRD ile faz analizleri yapılmıştır. En iyi sonuçlar, 1600°C’de sinterlenen, yıkanmış ve öğütülmüş alümina tozundan elde edilmiş ve bu işlem sonucu, yoğunlukları 1,56gr/cm3, pişme küçülmeleri %15.52, görünür gözeneklilikleri %34.7, eğilme mukavemetleri 151.65 kg/cm2, su emme değeri %22.3 olan ürünler elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Seydişehir Alüminası,Soda Uzaklaştırma,Döküm,Sinterleme

Shaping of Seydişehir Alumina via Casting

Abstract

Alumina is one of the main phases in most of the ceramic materials, and its properties such as high melting temperature, hardness and low thermal conductivity provided an important place for alumina in engineering ceramics. In this study, it has been studied to shape the alumina with slip casting technique. Metallurgical Quality Seydişehir Alumina was used in the experiments. The studies were completed in three stages. In the first stage, Seydişehir alumina was subjected to two different processes as washing + grinding, washing + calcination + grinding, the pH-zeta potential relationship with tube method and the flocculation-dispersion behavior of alumina grains were determined. Suspensions prepared in disperse conditions were shaped with plaster mold casting technique. Samples formed in the second stage were sintered at 1400, 1500 and 1600°C for 2 hours. In the third stage, water absorption, three point bending strength tests were applied to the sintered samples and phase analyses were carried out with XRD. The best results were obtained from the washed and ground alumina samples which were simtered at 1600°C, resulting in products with a density of 1.56 g / cm3, firing shrinkage 15.52 %, apparent porosity 34.7 %, flexural strength 151.65 kg / cm2, water absorption value 22.3 %.

Keywords

• Seydisehir Alumina,Soda Removal,Casting,Sintering

Kaynakça

1. Acun, Ö., Emrullahoğlu, C.B. ve Emrullahoğlu, Ö.F. (2004). Tankrom katkılı alumina üretimi-enjeksiyon kalıplama. 6. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi. (poster)
2. Anderson, E.M. (1995). Developments in powder processing methods. Ceramic Industry, 33-35.
3. Başpınar, M.S., Zeytin, S. ve Emrullahoğlu, Ö.F. (1998). Seydişehir alüminasının parlatma için kullanılabilirliğinin araştırılması. IV. Ceramic Congress Proceedings Book, 53(58), 22-25.
4. Ceramic Industry (2003 January). Materials Handbook. Special Section, Brick and Clay Record., p.24 www.ceramicindusty.com.
5. Emrullahoğlu, Ö.F., Avcı, E., Erkalfa, H., Yüzer, H. ve Kara, M. (1991). Seydişehir’de üretilen alüminanın plazma sprey kaplamada kullanılabilirliğinin araştırılması. Doğu Akdeniz Üniversitesi VII. Kimya ve Kimya Müh. Sempozyumu, 91.
6. Emrullahoğlu, Ö.F., Uysal, S. ve Emrullahoğlu, C.B. (2005). Ekstrüzyonla Müllit Filtre ve Boru Üretim. 1. Endüstriyel Fırınlar ve Refrakterler Sempozyumu.
7. Emrullahoğlu, S.B., Şimşek, V.H. ve Emrullahoğlu, Ö.F. (2005). Seydişehir Alüminasının Sinterleme Özelliklerinin Geliştirilmesi. 12. Uluslar arası Metalurji ve Malzeme Kongresi ve Fuarı, CNR-DTM.
8. Erten, R., Emrullahoğlu, C.B., Yazıcı, Z.Ö. and Emrullahoğlu, Ö.F. (2004). An investigation on injection moulding of seydişehir alumina. Eight Key Engineering Materials, Euro Ceramics VIII, 2523, 264-268.

9. İnce, Ö., Emrullahoğlu, C.B. ve Emrullahoğlu, Ö.F. (2004). TiO2 katkılı müllit üretimi-enjeksiyon kalıplama. 6. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi. (poster)
10. Kıran, M. ve Emrullahoğlu, Ö.F. (2006). Aluminanın ekstrüzyonla şekillendirilmesi. VI. Uluslar arası Seramik Kongresi.
11. Onodo, G.Y. and Hench, L.L. (1978). Ceramic Processing Before Firing. Department of Materials Science and Engineering, University of Florida, 1978 2526 Euro Ceramics VIII.
12. Örencik, S. ve Emrullahoğlu, Ö.F. (2006). Muhtelif katkıların Seydişehir Alüminasının sinterleme davranışına etkisinin incelenmesi. VI. Uluslar arası Seramik Kongresi.
13. Richardson, D.W. (1992). Modern Ceramic Engineering, CRC Press, 445, Marcel Dekker Inc., New York.
14. Savio, G.S., Rao, R.R. and Ramasesha, S.K. (2000). Fabrication of Molibdenum Disilicide Componenets by Slip Casting. Materials Letters, 57, 43-47. https://doi.org/10.1016/S0167-577X(02)00696-1
15. Şentürk, Ö., Emrullahoğlu, C.B. ve Emrullahoğlu, Ö.F. (2004). TiO2 katkılı alumina üretimi-enjeksiyon kalıplama. 6. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi. (poster)
16. Tambaş, T., Özkal, B., Hamzaçebi, C., Topal, A. ve Özgen, S. (2000). Seydişehirde Üretilen Alüminanın Enjeksiyon Kalıplama Parametrelerinin Belirlenmesi. 10th International Metallurgy and Materials Congress.
17. Watson, D.R., Lippman, A.Jr., Royce, D.V., Royce, B. and Pulaski County Jr. (1963). Method for reducing the soda content of alumina, US Patent 3,106,452.