Sedimanter sepiyolit kullanarak seramik bünyeler için sentetik diopsit üretimi

Diopsit, seramik malzemelerde mekanik özelliklerin gelişimine katkıda bulunması, aşınma direncini arttırması, kırınım indisinin yüksek olmasıyla beyazlığı arttırması gibi ürün kalitesini geliştirici özelliklerinden dolayı önemlidir.Bu çalışmada dolomit içeren -1mm elek altı atık Sivrihisar sepiyoliti kullanılarak seramik bünyeler için diopsit fazı üretilmiş ve üretilen diopsit fazının gelişimi incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda kullanılmak üzere SiO2 kaynağı olarak Kuvars ve CaO kaynağı olarak Kalsit Kütahya Porselen A.Ş.'den, sepiyolit Sivrihisar bölgesinden temin edilmiştir.Farklı CaO/MgO ve CaO+MgO/SiO2 oranlarına göre sekiz adet kompozisyan hazırlanmıştır. Hazırlanan kompozisyonlar ilk aşamada 1200 ºC'de pişirilmiş ve gelişen fazlar incelenmiştir. 1200 ºC'de CaO/ MgO oranlarına göre ayarlanan kompozisyonlarda diopsit fazının yanında CaO oranı yüksek fazların (mervinit, montisellit, akermanit) geliştiği görülmüştür. 1200 ºC'de saf diopsit kristalleri oluşturulamadığı için kristalleşme sıcaklığının görülebilmesi amacı ile yapılan DTA analizine göre kompozisyonların sinterleme sıcaklığı 1350ºC'ye çıkarılmıştır. Belirlenen bu sıcaklıkta seçilen üç farklı kompozisyon pişirilerek mineralojik incelemesi yapılmıştır. 1350 ºC'de saf diopsit fazının oluştuğu görülmüştür.1200 ºC'de ana faz olarak akermanitin, 1350 ºC'de diopsitin oluştuğu iki kompozisyon farklı sıcaklıklarda pişirilerek akermanit ve diopsit fazlarının gelişimleri yanında fiziksel özellikleri de incelenmiştir.1200 ºC'de akermanit fazının yüksek olduğu kompozisyonun farklı sıcaklıklardaki fiziksel ve mineralojik gelişimleri incelendiğinde; sıcaklık arttıkça akermanit fazının attığı, akermanit fazının artışına bağlı olarak da fiziksel özelliklerinin arttığı ve beyazlığın yüksek olduğu belirlenmiştir. 1350 ºC'de diopsit fazının oluşturulduğu kompozisyonun farklı sıcaklıklardaki mineralojik ve fiziksel özelliklerinin gelişimleri incelendiğinde ise; sıcaklık arttıkça diopsit fazının gelişiminin arttığı ve diopsit fazının artışına bağlı olarak fiziksel özelliklerin arttığı tespit edilmiştir. Renk gelişimi olarak akermanit ve diopsitin beraber geliştiği örneklerde beyazlığın arttığı, saf diopsit kristalinin oluştuğu örneklerde ise rengin saf diopsit kristalinin doğal rengi olan yeşil tonlara kaydığı belirlenmiştir.Atık olarak stoklanan ve kullanılamayan -1mm altı Sivrihisar sepiyoliti kullanılarak hazırlanan ve 1200OC'de pişirilen örneklerde CaO/MgO oranı azaldıkça diopsit fazı gelişiminin arttığı ancak saf diopsit fazının oluşmadığı belirlenmiştir. 1350 ºC de pişirilen numunelerde ise CaO/MgO oranı arttıkça camsı faz oranının azaldığı tespit edilmiştir. CaO/MgO:1.89, CaO+MgO/SiO2:0.94 oranındaki kompozisyonda 1350 ºC'de dolomitik sepiyolit kullanılarak saf diopsit fazı oluşturulmuştur.