151
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Yerli hammadde kullanımı ile çimento döner fırınları için manyezit-spinel refrakter geliştirilmesi
Bu çalışmada ilk olarak yurt dışından temin edilen sinter spinel yerine yerli hammadde kullanılarak sinter spinel üretilmiştir. Üretilen spinelin yoğunluk ve açık porozite ölçümleri gerçekleştirilmiş, mineralojik ve faz analizleri X-ışınları difraktometresi (XRD), mikroyapı incelemesi ise taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. İkinci olarak da çimento döner fırınlarının sinter bölgesinde kullanılan ve yurt dışından temin edilen refrakterlere alternatif refrakter tuğla, üretilen sinter spinel ve tamamıyla yerli hammaddeler kullanılarak üretilmiştir. Üretilen refrakterlere su emme, yoğunluk, gözenek miktarı, soğukta basma mukavemeti, ısıl genleşme, üç nokta eğme testleri uygulanmış ve korozyon davranışları incelenmiş ve bu özellikleri etkileyen parametreler araştırılmıştır. Refrakter numunelerin SEM incelemeleri yapılmıştır. Mukavemet, elastik modül, kırılma tokluğu, kırılma yüzey enerjisi, iş enerjisi değerleri ölçülmüş ve ısıl stres/şok parametreleri R, R''', R'''', Rst) ile γWOF/γ oranları hesaplanmıştır. Tamamen yerli hammaddeler kullanılarak çimento döner fırınlarının sinter bölgesi için uygun MgO-MgAl2O4 refrakter üretilmiştir.
Süperhidrofobik seramik yüzeylerin geliştirilmesi
Bu çalışmada, seramik malzemelerin üzerinde süperhidrofobik yüzeyler oluşturabilmek için, inorganik malzemeler kullanarak farklı morfolojiler üretilmiştir. Bir yüzeyin süperhidrofobik özellik gösterebilmesi için hem üzerinde mikrometre mertebesinde pürüzlülük, hem de doğal olarak hidrofobik olan malzemeden imal edilmiş olması gerekir. Su damlasının 150o'den büyük temas açısı yaptığı 10o'den düşük kayma açısına sahip yüzeyler olarak adlandırılırlar. Süperhidrofobik yüzeylerin ileri seviyedeki su itici özelliği sanayide ve günlük hayatta birçok uygulama alanı bulmaktadır. Çevreci özelliğe sahip, kendi kendini temizleme özelliğine sahip seramik yüzeylerin oluşturulması için mikro ve nano boyutta yüzey pürüzlülüğü sağlayacak toz morfolojilerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda, nano teknolojik öğütme sistemlerini kullanarak nano ve mikron boyutunda visker müllit kristalleri ve AlN tozlarının hidrolizi, oksidasyonu ve toz uygulamaları ile çeşitli yüzey morfolojileri oluşturulmuştur. Visker müllit kristalleri ve AlN tozları ile püskürtme ve daldırma yöntemleri ile seramik altlıklara uygulanan bu tozların yüzeylerinin hidrofobik malzeme ile modifiye edilmesi sonucunda 150o'nin üzerinde temas açıları elde edilmiştir. Visker müllit kristaller ile oluşturulan yüzeylerin aşınma dirençlerinin daha yüksek olduğu da görülmüştür.
Piezoelektrik malzemelerle enerji hasatı
Bu çalışmada mekanik titreşimlerden enerji üretmek amacıyla kullanılan zil tipi (cymbal) transdüser esaslı piezoelektrik enerji hasatı (PEH) ünitelerinin tasarım kriterleri irdelenmiştir. Öncelikle, yüksek enerji yoğunluklu piezoelektrik seramiklerin üretimi gerçekleştirilmiştir. Faz oluşumu X-ışınları kırınımı ile incelenmiş ve malzemenin piezoelektrik özelliklerini olumsuz etkileyen payroklor fazının oluşmasını engelleyecek süreç değişkenleri incelenmiştir. Üretilen seramik numunelerin mikro yapısı taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Sonraki adım, yapıların titreşim frekansı ile örtüşmelerini sağlamak amacıyla transdüserlerin rezonans frekanslarını azaltmaktır. Bunun için yenilikçi bir metal kiriş tasarımı modeli oluşturulmuştur. Bu metal yapının matematik modeli Euler-Bernoulli kiriş teorisi kullanılarak, sonlu elemanlar modeli de ANSYS kodu kullanılarak oluşturulmuştur. Rezonans frekansının kiriş uzunluğuna ve uç kütlesine göre değişimi incelenmiştir. Sonraki aşamada zil tipi transdüserlerin enerji hasatı performansları değerlendirilmiştir. Son olarak, transdüserler metal kirişle birleştirilerek yeni bir PEH ünitesi oluşturulmuştur. Frekansın ve uç kütlesinin değişimine bağlı olarak transdüserlerin güç üretimi karakterize edilmiştir.
Production of graphene based materials and their potential applications
Graphene is a promising material for many applications due to its unique properties. However, properties and yield of graphene-based materials show variations depending on which production route is used. Therefore, an appropriate production method has to be preferred according to the requirements of a specific application. In this thesis study, graphene-based materials have been successfully produced by liquid phase exfoliation (LPE) and chemical vapor deposition (CVD), which are promising graphene production methods in terms of quality, scalability, cost and applicability of the produced material to relevant applications, and a fundamental understanding on graphene production has been developed. LPE route allows one to produce graphene-based materials at a large-scale for applications such as nanocomposites. The challenge of this method is to increase graphene concentration as much as possible while maintaining the quality of the graphene flakes. Therefore, a comparative study, at which three different graphite-based powders were investigated as starting materials for an effective exfoliation process in isopropyl alcohol (IPA), was performed. High concentration (1.1 mg/ml), few-layer (smaller than 5 layers) graphene-based dispersions were prepared by sonication in IPA within 90 min by utilizing a high surface area graphite nano-powder. This graphene-based material was then incorporated into Al2O3 matrix nanocomposites as a reinforcing/filler phase. Ceramic matrix nanocomposites which exhibit anisotropic mechanical, thermal and electrical properties have been successfully prepared by spark plasma sintering. On the other hand, large-area graphene films, which are promising for electronic applications, were synthesized via low-pressure CVD method over Cu-foils. The influence of ramping atmosphere and Cu foil characteristics on the impurity level, quality of the synthesized graphene films and their thickness uniformity was investigated. High quality CVD-grown graphene films with a significantly reduced disorder level were used for device fabrication and characterized in terms of their electrical resistance at room temperature as a function of gate voltage and transport property measurements in Quantum Hall Effect (QHE) regime (at low temperature and high magnetic field) by pulsed magnetic field experiments. The preliminary results confirmed that single layer graphene with a relatively high electronic mobility reaching up to 46500 cm2/Vs at room temperature was successfully produced.
Deney tasarımı yöntemi kullanılarak oksit oranlarının yer karosu özelliklerine etkisinin incelenmesi
Seramik sektörünün üretim maliyetleri içinde enerjinin payı, pişirim ve kurutma işlemlerindeki enerji tüketimi dikkate alındığında diğer sektörlere oranla oldukça yüksektir. Seramik üretim sürecinde pek çok değişken mevcuttur. Kompozisyon ve tasarımının, yer karosu bünyelerinin sinterleme davranışı ve mekanizmaları üzerine olan etkilerini bilmek endüstriyel, bilimsel, teknolojik ve ekonomik açıdan düşük sıcaklık ve/veya daha kısa zamanlarda sinterlenen yer karo bünye kompozisyonlarının hazırlanmasında faydalı olacaktır. Ancak ilgili değişkenlerin fazla sayıda olması her bir değişkenin istenen sınırlar içinde tutulmasını güçleştirmektedir. Bu çalışmada, çok faktörlü deney tasarımı kullanılarak Seger formulasyonundaki bileşenlerin çeşitli oranlarının (SiO2/Al2O3, Na2O/K2O, MgO/CaO) yer karosu hızlı pişiriminde yapı özellik ilişkileri araştırılmıştır. 2132 faktöriyel deney tasarımı uygulanarak 3 ana faktörün ve birbirleriyle etkileşimlerinin yer karosu reçetelerinden üretilen numunelerde; % su emme, % toplam küçülme, ham mukavemet ve pişmiş mukavemet üzerine etkileri incelenmiştir. Örneklerin minerolojik ve faz analizleri X-ışınları difraktometresi (XRD) ve Rietveld faz analiz metodu kullanılarak, mikroyapı incelemesi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. Sonuçlar MINITAB 13.20 istatistiksel paket programı ile analiz edilmiştir. Nihai özellikler üzerinde etkili olan faktörlerin ana faktörler olduğu, etkileşim faktörlerinin çok fazla etkili olmadığı tespit edilmiştir.
Karbotermal indirgeme nitrürleme yöntemi ile dizel partikül filtre (DPF) üretimine yönelik Si3N4 esaslı malzeme geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında, dizel partikül filtre(DPF) ihtiyaçlarına cevap verebilmek için yeni malzeme ve farklı üretim yöntemleri üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Ticari seramik dizel partikül filtrelerin alternatifi olabilecek gözenekli Si3N4'ün üretimi, yapı-özellik-performans ilişkisi göz önünde tutularak araştırılmıştır. Çalışmalarda; karbotermal indirgeme nitrürleme yöntemi(CRNSN) ve reaksiyon bağlı silisyum nitrür(RBSN) üretim yöntemleri birleştirilerek, optimum C/SiO2, Si3N4 ilave miktarı belirlenerek, başlangıç hammaddelerinin ve sinterleme ilavelerinin etkisi incelenerek gözenekli Si3N4 malzemeler üretilmiş, malzemelerin basınç kaybı, geçirgenlik ve partikül tutma davranışları incelenmiştir. Deneysel sonuçlara göre, CRNSN ve RBSN yöntemleri birleştirilerek daha düşük maliyetli gözenekli Si3N4 üretilmiştir. Bu iki yöntemin birleştirilmesiyle mikroyapı ve diğer özellikler geliştirilmiştir. Yapılan çalışmalar dizel partikül filtrelerin performans özelliklerinin malzemenin gözenek hacminden daha çok gözenek boyutu ve içyapısından etkilendiğini ortaya koymuştur. Üretilen gözenekli Si3N4 düşük geçirgenlik değerlerine rağmen yüksek partikül filtreleme kabiliyeti göstermiştir.
Refrakter malzemeler için inovatif spinellerin üretilmesi ve refrakter tuğla özelliklerinin geliştirilmesi
Bu tezde, MgO esaslı kompozit refrakter malzemelerde elastikleştirici olarak kullanılan MgAl2O4 spinel malzemesinin yerine korozyon direnci daha yüksek yeni nesil spinel sentezi gerçekleştirilmiştir. Daha düşük sinterleme sıcaklığında 3,45 gr/cm3 yoğunluğa sahip MAT 5 kodlu spinel elde edilmiştir. Sentezlenen yeni nesil spinel malzemelerin yoğunluk, mukavemet elastik modül ve sertlik değerleri ölçülmüştür. MAT 0, MAT 5, MAT 10 ve MAT 100 kodlu spinel malzemeler ağırlıkça %5, %10 %15, %20 ve %25 oranlarında MgO içerisine ilave edilerek üretilen numunelerin fiziksel özellikleri, mekaniksel özellikleri ve ısıl şok davranışları incelenmiştir. MAT 5 kodlu spinelin kullanıldığı ve kütlece %15 oranında MgO içerisine katkı edildiği kompozit malzemede en yüksek iş enerjisi değerine ulaşılmıştır, bu değer spinel katkısı içermeyen MgO'e göre 3,5 kat daha fazladır. Yüksek sıcaklıkta iyi refrakterlik özelliklerine ve düşük üretim maliyetine sahip MAT 0, MAT 5 ve MAT 10 spinel malzemeleri endüstriyel boyutta sentezlenmiştir. MAT 5 ve MAT 10 kodlu spinel malzemelerinin korozyon direncinin MgAl2O4 spinel malzemesine göre daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. İthal edilen MgAl2O4 spinel malzemesi ile MAT 0, MAT 5 ve MAT 10 kodlu ürünler kullanılarak endüstriyel boyutta refrakter tuğlalar üretilmiştir. Bu tuğlaların fiziksel özellikleri, mekaniksel özellikleri, ısıl şok ve korozyon davranışları incelenerek kıyaslamalar yapılmıştır. MAT 5 kodlu spinel, ithal edilen spinel malzemesi ile benzer, hatta bazı durumlarda daha üstün özellikler göstermektedir. MAT 5 ve MAT 10 kodlu spinel malzemesi kullanılarak üretilen tuğlaların korozyon direncinde iyileşme sağlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Refrakter, MgO, Spinel, İnovatif Spinel, Mekanik Özellikler, Isıl Stres/Şok Parametreleri, Korozyon
Yüksek ısıl iletkenliğe sahip silisyum nitrür üretimi ve karakterizasyonu
Si3N4 seramikler, ısıl iletkenliğin önemli olduğu, elektrik gücünü dönüştürebilen ve etkin şekilde kontrol edebilen elektronik cihazlar, endüstriyel robotlar dahil çeşitli uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Elektronik devrelerde cihazın performansını, malzemelerin sahip olduğu mekanik ve ısıl özellikler belirlemektedir. Oluşan yüksek ısıl iç gerilmeler seramik altlıklarda çatlak oluşmasına neden olurlar. Bu nedenle hem yüksek mukavemet hem de yüksek ısıl iletkenlik ayrıca elektriksel yalıtkanlık bu altlıklar için gereklidir. Bu doktora tezinde, Al2O3 ve AlN gibi malzemelerin kullanıldığı, ısıl iletkenlik ve elektriksel yalıtkanlık özelliklerinin bir arada kullanımının önemli olduğu alanlarda alternatif olabileceği düşünülen, düşük maliyetli Si3N4 seramik üretim parametrelerinin belirlenmesi ve üretilen bu ürünlerin karakterizasyonunun yapılması amaçlanmıştır. Si3N4 seramiklerin üretiminde yaygın kullanılan pahalı UBE Si3N4 tozuna alternatif, ekonomik Silzot ve Yantai tozları kullanılarak, toz türü, tane boyutu gibi başlangıç toz parametrelerinin, sinterleme tekniği, sinterleme sıcaklığı, süresi, basıncı, sinterleme sonrası ısıl işlem gibi proses parametrelerinin, Y2O3, Yb2O3 gibi sinterleme ilave türleri ve SiC gibi ısıl iletkenliği yüksek ikincil fazların, tane sınır fazlarının amorf veya kristalin olması gibi içyapıyı değiştiren parametrelerin, Si3N4 seramiklerinin ısıl özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmalar sonucunda, en fazla SiC ilavesi ve sinterleme sıcaklığının yani yoğunluğun ve tane büyümesinin ısıl iletkenliği arttırdığı, kristalin fazların ise düşürdüğü tespit edilmiştir.
Ekstrüzyon ile hızlı pişirim terracotta dış cephe kaplaması üretiminde süreç parametrelerinin araştırılması
Bu tez; Eskişehir ve yakın çevresinde bulunan yerel hammaddeler kullanılarak ekstrüzyon ile hızlı pişirim terracotta dış cephe kaplaması üretiminde süreç parametrelerinin araştırılması, katma değeri yüksek ve enerji verimli kırmızı pişen ürünlerin tasarlanması amacıyla yürütülmüştür. Çalışmalar; Anadolu Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nün tüm test ve analiz cihazları ile Endel Endüstri Elektrik San. ve Tic. A.Ş. (Kılıçoğlu) Kiremit Fabrikası'nın tüm üretim olanakları kullanılarak üniversite-sanayi işbirliği ile gerçekleştirilmiştir. Yurtiçi ve yurt dışından elde edilen numunelerden üstün özellikler sergileyenler referans olarak seçilmiş ve daha önce geniş kapsamlı olarak karakterizasyonu yapılmamış olan yerel hammaddelerden Seger yöntemi kullanılarak kompozisyonlar oluşturulmuştur. İki farklı plastiklik değerinde hazırlanan kil kompozisyonlarının içerisine % 10-15-20 oranlarında üç farklı katkı eklenmiştir. Kusursuz yaş ürün üretimi, verimli kurutma şartları ve hızlı pişirim koşulları incelerek belirlenen kompozisyonlarda pilot ölçekte denemeler gerçekleştirilmiştir. Üretilen ürünlere teknolojik yeterlilik testleri uygulanmıştır. Belirlenen şekillendirme koşullarında, kurutma şartlarında ve hızlı pişirim rejiminde artan camsı fazın gözeneklerin üç boyuttaki kılcal bağlantılarını kapatmasıyla hedeflenen < % 6 su emme değerine ulaşılmış ve referans alınan ürünlerin teknolojik yeterliliklerine ulaşılmıştır.
Ham ve kalsine kolemanit atıklarının tuğla yapımında kullanım olanaklarının araştırılması
Tuğlalar yüzyıllardır kullanılan en önemli yapı malzemelerindendir. Bu nedenle tuğla üretimiyle ilgili olarak birçok araştırma yapılmıştır. Bu araştırmaların bir kısmı bazı atıkların tuğla endüstrisinde kullanılabilirliği ve değerlendirilmesi ile ilgilidir. Seramik ve emaye sektöründe kullanılan sırların ana hammaddesi olan frit'te bor mineralleri ve ürünleri, fluks ve bağlayıcılık özellikleriyle sırın camsı görünümünü geliştirmekte ve yüzeyde oluşacak hataları engellemektedir. Daha önce yapılan çalışmalarda bor minerallerinin geleneksel seramiklerin bünye ve sırlarında değerlendirilebileceği belirtilmiştir.Bu çalışmada; kolemanit atığı tuğla kiline ham ve kalsine olarak farklı oranlarda ilave edilmiş ve tuğla bünyelerine etkileri incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda tuğla bünyesinde ham kolemanit atığının parçalanmalara neden olduğu için kullanımının uygun olmadığı, kalsine kolemanit atığının ise mukavemeti arttırdığı su emmeyi azalttığı için kullanımının uygun olduğu sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: Atık, Bor, Kolemanit, Tuğla
Killerin pişirme davranışları
Bu çalışmada Türkiye'nin farklı bölgelerinden temin edilen Ca ve Mg içerikli killerin pişme davranışları incelenmiştir. Killerde bulunan Ca ve Mg içerikli minerallerin pişiriminde oluşacak yeni minerallerin saptanması amaçlanmıştır.Manisa, Isparta, Eskişehir, Çorum, Bilecik ve Kütahya bölgelerinden temin edilen killer CaO ve MgO oranlarına göre sıralanarak kodlanmıştır. Kil örneklerinin ham olarak plastiklik, termal analiz, kimyasal analiz, tane boyu ve fiziko-mekaniksel özellikleri incelenmiştir. Şekillendirilen kil örnekleri farklı sıcaklıklarda (900-1000-1100ºC) pişirilmiş ve pişmiş örneklerin fiziko-mekaniksel özellikleri ile mineralojik gelişimi tespit edilmiştir.Kil ürünlerin pişmiş bünyelerinde 1000ºC üstünde alkali içerenlerde daha çok cam faz, toprak alkali içerenlerde ise 850ºC'den sonra başlayan sinterleme ile yeni mineraller oluşmaktadır. Farklı sıcaklıklarda pişirilen CaO içerikli killerde anortit, vollastonit, gehlenit gibi ikincil minerallerin, MgO ve CaO içeren killerde ise diyopsit, akermanit, montisellit, forsterit minerallerinin oluştuğu tespit edilmiştir. Ca ve Mg içerikli killerin pişiriminde oluşan ikincil minerallerin nihai ürünün fiziko-mekaniksel özellikleri üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir.
Kristobalit membran filtre üretimi
Bu çalışmada, termal ortamlarda, özellikle ani ısıl değişimlerinin olduğu süreçlerde kullanılmak üzere farklı gözenek boyutlarında (ortalama gözenek çapları: 0,7?45 ? m) silika membran filtreler üretilmiştir. Bu amaçla öncelikle oda sıcaklığında kararlı beta-kristobalit seramik tozu hazırlanmıştır. Toz sentezleme sol-jel yöntemiyle tetraetilortasilikat (TEOS) kullanılarak yapılmış olup yapıda faz karlığı ortama ilave edilen alüminyum ve kalsiyum iyonları ile sağlanmıştır. Bu amaçla oluşturulan stokiometrik kompozisyon: ( ). Farklı su/TEOS oranlarına (2, 4, 6, 8, 16) göre hazırlanmış tozların 850°C sıcaklıkta kalsinasyonu yapıldıktan sonra farklı sıcaklıklarda sinterlenerek (1000-1450°C) beta-kristobalit fazı gelişimi incelenmiştir. Farklı gözenek boyutlarında filtre üretimi, jel yapıların kalsinasyon işlemi sonrasında farklı tane boyutlarına öğütülmesi (250?125µm, 125?63 µm, 63?45 µm, 45 altı ve 1,4 µm altı), bu tozların farklı basınçlarda şekillendirilmesi (10, 20, 30 ve 50 bar) ve farklı sıcaklıklarda (1150 ve 1300°C) sinterlenmesiyle yapılmıştır. Su/TEOS oranı 2-4 ve sinterleme sıcaklığı 1150-1300°C olarak seçildiğinde beta-kristobalit fazında tam kristalleşme elde edilmektedir. İnce boyutlu tanelerin yüksek basınçlarda şekillendirilmesi ve yüksek sıcaklıklarda sinterlenmesiyle filtrasyon süreçlerinde daha seçici ayırma sağlayacak (gözenek boyut dağılımı 0,1?3 ? m) membran filtreler üretilmiştir. Burada üretilen iri ve ince gözenekli filtreler (45, 20, 9 ve 0,7 ? m) termal şok deneylerine tabi tutulmuş ve malzemeler çatlamadan kalmıştır. Testler oda sıcaklığındaki filtrelerin 700°C sıcaklıktaki fırına konulması ve burada 1 saat ısıtılması daha sonra buradan çıkartılarak oda sıcaklığına azot ortamda 1 dakika süre içersinde soğutulması ve bu işlemlerin üç defa tekrarlanması şeklinde yapılmıştır. Aynı testler kuvars ve alfa-kristobalit filtrelere uygulandığında ilk termal şok aşamasında malzemelerde kırılma meydan gelmiştir.
Çimento katkısı olarak kullanılan farklı doğal puzolanların (tras) elektro kinetik ve yüzey özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışma, benzer kimyasal yapıya ve fizikokimyasal özelliklere sahip çeşitli puzolanlardan hazırlanan katkılı çimentoların referans çimentoya (PÇ 42,5 R) göre moleküler ve elektrokinetik özelliklerinin etkileşimlerini belirlemek için yapılmıştır. Bu amaçla hammaddelere fiziksel, kimyasal, mineralojik, moleküler ve elektrokinetik deneyler uygulanmıştır. Ayrıca puzolanların temas açıları, serbest yüzey enerjileri ve hidratasyon gelişimleri çeşitli teknikler kullanılarak incelenmiştir. Çimento hamurlarında, standart çimento deneyleriyle birlikte XRD ve FT-IR teknikleri kullanılarak hidratasyon gelişimi belirlenmiştir. Ayrıca SEM ile mikro yapıları incelenmiştir.Yapılan çalışmalarda, puzolanların fiziksel özelliklerinin büyük oranda moleküler yapılarına bağlı olduğu tespit edilmiştir. Moleküler yapının özellikleri, kristal ve amorf karakterli olmasının yanı sıra, içeriğindeki kimyasal elementlerin varlığına bağlı olarak değişmektedir. Bu da elektrokinetik özellikleri etkilemektedir. Referans çimento ve puzolanlar, bünyelerindeki pozitif ve negatif değerlikli atom ve atom grupları nedeniyle farklı zeta potansiyeli değerleri almıştır. Dolayısıyla pozitif yüklü parçacıklar, negatif yüklü parçacıklarla etkileşerek önce zayıf, sonra kuvvetli bağlarla bağlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Puzolan, Elektrokinetik
Talk ve wollastonit ilavelerinin duvar karosu bünyesine etkilerinin araştırılması
Bu çalışmada, duvar karosu bünyesinin, belirli oranlarda (ağırlıkça %5-10-15) talk ve wollastonit ilavesi ile fiziksel özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla öncelikle Altın Seramik Anonim Şirketi Karo Fabrikası'ndan duvar karosu granül massesi temin edilmiştir. Çalışmalarda kullanılacak talk ve wollastonit 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 sinterlenmiştir. Sinterlenmiş numunelerin su emme ve pişme mukavemetlerinin TS EN 14411'e uygun olduğu görülmüştür. Duvar karosu granülü, talk ve wollastonitin x-ışını fluoresans analizleri, tane boyut analizleri ve nem tayinleri, reçetelere göre hazırlanmış tozların termogravimetrik ve diferansiyel termal analizleri, sinterlenmiş numunelerin pişme küçülmesi, he piknometresi ile yoğunluk, kristallografik faz yapısının belirlenmesi için x-ışını difraksiyonu ve mikroyapının belirlenmesi için taramalı elektron mikroskobu analizleri yapılmıştır.
Farklı mineralojik yapıya sahip puzolanların puzolanik aktivitelerinin incelenmesi
Katkılı kompozit çimentolardaki ilave katkı miktarlarının artmasıyla çimentodaki mekanik özelliklerde iyileşme ile birlikte ekolojik ve ekonomik açıdan avantajlar sağlanmaktadır. İlave katkı malzemelerinin bağlayıcı sistemlerdeki miktarı, su ihtiyacındaki artış ve dayanım kazanma hızındaki azalma gibi faktörler tarafından kısıtlanmaktadır. Bu sebeple katkılı çimentolarda kullanılan puzolanların özelliğini ve miktarını performans kaybı olmaksızın mümkün olduğu ölçüde artırmak amacıyla araştırmalar yapılmaktadır.Bu çalışma, kristal ve amorf yapıya sahip farklı puzolan hammaddelerinin puzolanik aktivitelerini ve bu puzolanları içeren bağlayıcı sistemlerin özelliklerinin araştırılmasını kapsamaktadır. Çalışmada kristal yapılı ve amorf yapılı puzolanların karakterizasyonu, puzolanik aktivitelerinin birbirleri ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi, kristal yapılı ve amorf yapılı puzolanların elektrokinetik ve moleküler yapılarının puzolanik aktiviteye etkilerinin incelenmesi amaçlanmaktadır.Bu amaçla puzolan hammaddelerin fiziksel, kimyasal, mineralojik, moleküler ve elektrokinetik özelliklerinin karakterizasyonu yapılmıştır. Kireç-puzolan karışımlarının hidratasyon gelişimleri XRD, STA ve FT-IR teknikleri kullanılarak incelenmiştir.Yapılan çalışmalarda, puzolanların fiziksel özelliklerinin büyük oranda moleküler yapılarına bağlı olduğu tespit edilmiştir. Moleküler yapının özellikleri, puzolanların kristal ve amorf karakterli olmasının yanı sıra, puzolanların içeriğindeki kimyasal elementlerin varlığına bağlı olarak değişmektedir. Bu da elektrokinetik ve iyonsal özellikleri etkilemektedir. Kireç ve puzolanlar, bünyelerindeki pozitif ve negatif değerlikli atom ve atom grupları nedeniyle farklı zeta potansiyeli değerleri almıştır. Dolayısıyla pozitif yüklü parçacıklar, negatif yüklü parçacıklarla etkileşerek önce zayıf, sonra kuvvetli bağlarla bağlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Elektrokinetik, Moleküler Yapı, Puzolan.
Slip döküm ile şekillendirilen sofra seramiklerinde tasarım hatalarının üretime etkisi
Seramik endüstrisinde imal edilen ürünler; ilk olarak tasarlama sürecinde hayat bulurlar. Üretime alınacak bir seramik mamul, öncelikle iki boyutlu ortamda eskiz çizimleri ve daha sonra üç boyutlu model yapımıyla yön bulur.Endüstriyel anlamda üretim yapan seramik firmalarının en çok tercih ettikleri şekillendirme prosesi ise; ekonomik, kolay şekil verilebilir, pürüzsüz yüzeye sahip olması ve su emme özelliği sebebiyle alçıdır. Bu çalışmadaki amaç, endüstriyel seramik model tasarımının incelenmesi, alçı ile şekillendirilen sofra seramiklerinde tasarımlarından kaynaklanan mevcut hataların üretim aşamalarını nasıl etkilediğini tespit etmektir. Araştırma kapsamında, model tasarımı için gerekli teorik bilgiler irdelenmiş, sofra seramiklerinin genel özellikleri ele alınmış ve alçı ile seramik şekillendirme proseslerinde izlenilmesi gereken yöntemler değerlendirilmiştir.Araştırma konusu ile ilgili olarak, Kütahya'da alçı ile şekillendirme yöntemiyle sofra seramikleri üretimi yapan Keramika Seramik A.Ş. firması yetkilileri ve çalışanları ile bu alanda uzmanlaşmış akademisyenlerden görüş alınmıştır. Ayrıca, Keramika firmasının kendi tecrübesi ile oluşturduğu kalite standartları, kontrol yöntemleri ve bu alanlarda belirledikleri görev, yetki ve sorumluluk kriterleri (Ek 4, Ek 5, Ek 6) incelenmiştir.Araştırmanın sonuçlanmasıyla, bu alanda faaliyet gösteren firmaların, ekonomik ve üretim sürecini aksatmayacak çözüm önerileri geliştirmesine yardımcı olacağı ön görülen bilgilere ulaşılmıştır. Araştırmanın sona ermesi ile birlikte, endüstriyel seramik alanında hizmet veren kişi, kurum ve kuruluşlar ile tasarım ve endüstriyel tasarım eğitimi alan öğrencilere kaynak niteliğinde bilgi verilirken, Türkiye'de alçı kalıba slip döküm yöntemi ile şekillendirme yapan seramik üreticilerinin, kalite, estetik ve maliyet değerlerinde önemli iyileştirmeler yapmalarına katkı sağlanacağına inanılmaktadır.Anahtar Sözcükler: Alçı, Endüstriyel Tasarım, Keramika Seramik A.Ş., Slip Döküm, Sofra Seramikleri.
Sağlık gereçleri bünyesinin pişme sıcaklığına talk ve spodümen katkılarının etkisi
Bu çalışmada sağlık gereçleri bünyesinin fiziksel ve teknik özelliklerini bozmadan talk ve spodümen ilavesi yapılarak, pişirim sıcaklığının düşürülmesi hedeflenmiştir. Standart sağlık gereçleri massesine % 1, % 3, % 5, % 7 ve % 9 oranında talk ve spodümen ayrı deney reçeteleri oluşturularak ilave edilmiş masse süspansiyonları hazırlanmıştır. Talk ve spodümen ilaveli masse süspansiyonları alçı kalıp yöntemi ile şekillendirilmiş ve etüvde kurutulmuştur.Hazırlanan deney numuneleri laboratuar tipi seramik fırında 1100 ºC, 1150 ºC ve 1200ºC'de pişirilmiştir. Pişirilen deney numunelerinde küçülme, su emme, deformasyon, mukavemet değerleri ölçülmüş standart (katkısız) numune ile karşılaştırılmıştır. Pişirilen deney numunelerinde meydana gelen fazların saptanması için XRD analizleri ve mikroyapı analizleri için SEM incelemeleri yapılmıştır. Ayrıca enerji tüketimine yönelik analizler yapılmıştır.Talk ve Spodümen ilavesi ile su emme oranlarında azalma görülürken deformasyon ve mukavemet değerlerinde artış gözlenmiştir. Sonuç olarak talk ve spodümen katkısının 1150ºC'da istenilen özellikleri sağladığı ve 1200 ºC'da pişirilmiş işletme massesi numunelerine eşdeğer teknik özelliklere sahip olduğu görülmüştür. İşletme koşullarında da buna benzer sonuçların elde edilmesi durumunda %10' a yakın enerji tasarrufu sağlanabileceği tahmin edilmektedir.Anahtar Kelimeler : Pişirim Sıcaklığı, Sağlık Gereçleri, Spodümen, Talk.
Kütahya çiniciliğinin üretim ve pazarlama sorunları
Çiniciliğin Kütahya açısından özel bir önem ve anlamı vardır. Bu bağlamda çinicilik, yüklenmiş olduğu sanatsal değerler yanında ekonomik ve kültürel değerlerle de ön plana çıkmıştır. Geçmişten beri süregelen sanatsal, ekonomik ve kültürel açıdan çiniciliğin gelişmesinde hammaddeden, ürünün işlenmesine, pazarlanmasına ve dağılışına kadar çeşitli aşamaların etkisi vardır.Bu çalışmada, Kütahya'nın asırlar boyunca önemli bir yönetim merkezi olmasında birinci derecede etkili olan yol sisteminin değişmesi, Kütahya'nın bir yönetim merkezi olarak değer yitirmesine karşılık şehrin başta ayakta kalmasını sağlayan, daha sonra kalkınmasında, önemli bir değer yaratan, aynı zamanda adını dünya çapında duyurmasında önemli bir yere sahip olan çinicilik üzerinde durulmuştur.Çini sektörü için toplam kalite yönetimi anlatılmış ve çini üretiminde yaşanan üretim ve pazarlama sorunları yapılan çalışmalarla ortaya konulmuş, bu sorunların çini sektörüne etkileri araştırılmış ve sektöre yönelik çözüm önerileri açıklanmıştır.Anahtar Kelimeler: Çini, Çini Üretim Sorunları, Kalite, Kütahya,
Değirmisaz kömür üstü atıklarının tuğla üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada Güral A.Ş işletmesinden alınan kil ve Değirmisaz kömür üstü şisti kullanılmıştır. Çalışma iki aşamada yapılmıştır. I. Aşamada atık belirli oranlarda reçetelere ilave edilmiştir. Fiziko-mekaniksel ve kimyasal testler yapılarak, en uygun oranda en uygun sıcaklık tespit edilmiştir. Sıcaklık ve oran bileşenleri tespit edildikten sonra, II. Aşamada atığın farklı tane boyutlarında kil bünyesinde üzerinde etkileri tespit edilmeye çalışılmıştır.Sonuç olarak, 12000C'de, %25 katkılı dekapaj atıkları işletmelerde atık değerlendirilmesinde olumlu sonuçlar vermektedir. Farklı tane boyutlarındaki dekapaj atığın kile ilavesi ile yapılan fiziksel testlerde kuru, pişme ve toplam küçülme değerleri ayrıca su emme ve yoğunluk değerleri atık kullanımının işletmelere olumlu etki yapacağını desteklemiştir.Anahtar Kelimeler: Kil, Kömür üstü, Şist, Tuğla.
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.
Sanitaryware üretiminde tasarımdan kaynaklanan bazı problemler
Teknolojik olanakların ve üretim yöntemlerinin sınırlı olması durumunda tasarımcı bu olanaklar çerçevesinde bir biçim tasarlamak zorundadır. Üretilmek istenen biçimi verebilecek teknolojik imkanların sağlanması durumunda tasarımcı tasarım-üretim yöntemi uygunluğunu en doğru biçimde sağlamak durumundadır. Hangi durumda olursa olsun tasarımcının kesin bir sonuca ulaşabilmesi için yeterli teknolojik ve üretim bilgisine sahip olması gerekmektedir.Bu çalışmada sanitaryware üretiminde tasarımdan kaynaklanan bazı problemler araştırılmış ve ürünlerin üretimi esnasında üretim proseslerinde meydana gelen hatalar incelenmiştir.Sonuç olarak; iyi bir tasarımcı bir ürünü tasarlamadan önce üretim aşamalarını da iyi bilen ve düşünen bir tasarımcı olmalıdır. Aksi halde üretimi zor olan bir ürünün tasarlanabilir ve beraberinde artan bir maliyet ve verimsizlik söz konusu olabilir. Bu da, tasarlanan ürünün hiçbir zaman üretilemeyeceği anlamına gelebilir.
Kompozit çimentoların hidratasyonunda partiküller arası etkileşim mekanizmaları
Katkılı kompozit çimentolardaki katkı miktarlarının artması ve çeşitlilik kazanması, Portland çimentosuna mekanik, ekolojik ve ekonomik özellikler açısından avantajlar sağlamaktadır. Bunun yanında bağlayıcı (çimento) sistemindeki katkı malzemelerinin miktarı ve cinsi, sistemin su ihtiyacında artma ve dayanım kazanma hızında azalma gibi faktörler ile kısıtlanmaktadır. Bu nedenle katkılı çimentolarda kullanılan doğal ve yapay puzolanların özelliklerini ve miktarını performans kaybı olmaksızın mümkün olduğu ölçüde artırmak amacıyla araştırmalar yapılmaktadır.Bu çalışma, kristal ve amorf yapılı farklı puzolan hammaddeleri ile hazırlanan katkılı kompozit çimentoların özelliklerini, referans çimentoyla CEM I PÇ 42,5-(OPC) karşılaştırmalı olarak belirlemek üzere yapılmıştır. Bu amaçla referans çimentonun ve katkı olarak ilave edilen puzolan hammaddelerin fiziksel, kimyasal, mineralojik, mikroyapısal, moleküler ve elektrokinetik deneyler ile karakterizasyonu yapılmıştır. Referans çimento ve katkılı kompozit çimento hamurlarının, hidratasyon gelişimleri XRD, STA, FT-IR ve SEM teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca puzolan hammaddelerinin ve referans çimentonun tanecikler arası etkileşimini termodinamik olarak belirlemek için temas açıları ve yüzey gerilimleri deneysel olarak belirlenmiştir. Puzolan hammaddelerinin karakterizasyonu ile elde edilen sayısal verilerin tümünün referans çimento ve katkılı kompozit çimento hamurlarının özellikleri ile ilişkisi regrasyon analizi ile incelenmiştir.Yapılan çalışmalarda, puzolanların fiziksel özelliklerinin büyük oranda moleküler yapılarına bağlı olduğu tespit edilmiştir. Moleküler yapının özellikleri, puzolanların kristal ve amorf karakterli olmasının yanı sıra, puzolanların içeriğindeki kimyasal elementlerin varlığına bağlı olarak değişmektedir. Bu da elektrokinetik ve iyonsal özelliklerini etkilemektedir. Referans çimento ve puzolanlar, bünyelerindeki pozitif ve negatif değerlikli atom ve atom grupları nedeniyle farklı zeta potansiyeli değerleri almaktadır. Dolayısıyla pozitif yüklü parçacıklar, negatif yüklü parçacıklarla etkileşerek önce zayıf, sonra kuvvetli bağlarla bağlanmıştır.Katkılı çimentoların, 28 günlük mukavemet sonuçları referans çimento ile kıyaslandığında uçucu kül katkısı % 12, klinoptilolit katkısı % 31, doğal puzolan katkısı % 20, yüksek fırın curufu katkısı % 20, diyatomit katkısı % 20 ve pirinç kabuğu külü katkısı % 41 mukavemet artışı sağlamıştır.Anahtar Kelimeler: Puzolan, Elektrokinetik, Moleküler Yapı, Yüzey Enerjisi.
Galvanizli atıların vitrifiye bünyelerde kullanımının araştırılması
Bu tezde, galvanizleme işlemi sonucu oluşan galvanizli atıklar, kimyasal ve mineralojik olarak karakterize edilerek, sağlık gereçleri bünye reçetelerinde kullanımının ürünün yaş mukavemet, kuru çekme, toplam çekme, su emme, deformasyon, renk ve mikroyapı özelliklerine etkileri incelenmiştir.Galvanizli atık kullanımının sinterleme sıcaklığı üzerindeki etkisini incelemek amacıyla galvanizli atık içeren bünyeler 1150 ºC de pişirilirken , standart bünyelerin sinterlenmesinde standart bünye pişirim sıcaklığı olan1250 ºC ön görülmüştür.Deneysel çalışmalar sonucunda, sağlık gereçleri bünye reçetelerinde, albit ve kaolen bileşimi yerine optimum seviyelerde galvanizli atık kullanımının, 1150 ºC `de su emme değerini 1250 ºC `de pişirilen standart ürün değerine getirdiği, deformasyon değerini düşürdüğü, ürün beyazlığını arttırdığı tespit edilmiştir.Pişirim sıcaklığının 100 ºC düşürülmesi ile yaklaşık olarak %25 oranında enerji tasarrufu sağlanacağı ön görülmektedir. Seramik sağlık gereçleri üretiminde, uluslararası ticarette önemli bir girdi olan enerji tüketiminin azaltılması, rekabet gücünün arttırılması ve çevre kirliliğine olan zararın azaltılması açısından büyük önem taşımaktadır.Anahtar Kelimeler: Sağlık gereçleri, galvanizli atıklar, sinterleme sıcaklığı
YAG-Al2O3 kompozitinin mikroyapısı ve mekaniksel özellikleri
Bu çalışma da YAG-Al2O3 kompozit malzeme üretimi hedeflenmiş, çalışmalara toz üretimi ile başlanmıştır.Hazırlanan solüsyon (NH4)2CO3 kullanılarak çökeltilmiş, NH4NO3 uzaklaştırılması üçer kez NH4CO3+H2O ve C3H7OH ile (pH 7,5-8,5) yıkanıp, filtreleme işlemi ile sağlanmıştır. Öğütme işlemi atritör değirmen ile izopropanol kullanılarak 6 saatte tamamlanmış, soğuk isostatik presle (CIP) şekillendirilmiştir. Nitrattan çökelme ile elde edilen %20 Alümina-YAG (AY20) kompozit 1400,1500 ve 1600 ºC de sinterlenmiştir.Kompozitin yoğunluğu Arşimet yöntemi kullanılarak hesaplanmış,%100 yoğunluğa 1600 ºC' de sinterlenen malzemede ulaşılmıştır.1500 ve 1400 ºC' deki sıcaklıklarda ise sırasıyla %99,95 ve % 97,97 yoğunluğa ulaşılmıştır.Kompozitin mukavemetini ölçmek için mekanik testler ( vicker's sertliği (HV) ve kırılma tokluğu (KIC) ) uygulanmıştır. Mikroyapı ölçümleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak yapılmıştır. Sinterlenmiş malzemenin mekaniksel özellikleri (Young's modülü (E) ,Poisson oranı (µ) ve kesme modülü (G) ultrasonik ölçümlerle yapılmıştır. Yapılan bütün ölçümler ışığında YAG- Al2O3 kompozit için ideal özelliklere 1600 ºC' de sinterlenmiş numunede ulaşılmıştır.Anahtar Kelimeler: Çökelme, Nanokompozit, YAG-Alumina kompozit.
Alunitli kaolinler ile jeopolimer sentezi
Bu çalışmada, sodyum silikat, sodyum hidroksit, cüruf ve alunitli kaolin kullanılarak 750C sıcaklıkta ?MK?750 esaslı? ve ?cüruf katkılı MK750 esaslı jeopolimerler sentezlenmiştir. Çalışmada ilk olarak jeopolimerleşme testi ile alunitli kaolinin jeopolimerleşme davranışı tespit edilmiştir. Jeopolimerleşme testi H2O/(Na2O,K2O) molar oranının kritik kompozisyon değişkeni olduğunu göstermiştir. Sentezlenen jeopolimer ürünler amorf ve kristal kuvars fazından meydana gelmiştir. FT-IR ve NMR analizleri jeopolimerleşme ile yapıdaki aluminyum atomlarının çoğunun dörtlü koordinasyona geçtiğini göstermiştir. Jeopolimer mikro yapıları kompozisyonlara cüruf ilavesi ile değişmektedir. EDS, NMR ve FT-IR analizleri cüruf katkısının sistemdeki aktif katı/sıvı oranının yükselmesine neden olduğunu göstermiştir. Bu olay seyrelme kaynaklı oluşan bazı sorunları gidermiş ve alunitli kaolin esaslı jeopolimerlerin basma dayanımlarında artışa neden olmuştur.
Nanokristal zirkonya içerikli kompozitlerin sentezi ve topaklanma probleminin önlenilmesi
Refrakter, oksijen sensörü, katı yakıt hücresi ve kataliz gibi uygulama alanlarında kullanılan zirkonyanın, daha iyi performans gösterebilmesi için yüksek saflık ve nano boyutta üretilmesi önemlidir. Zirkonya temelli nanokompozitlerin hazırlanmasında genellikle, kimyasal çöktürme, hidrotermal, gaz fazı ve sol-jel gibi süreçler yaygın olarak kullanılmaktadır. Sentezleme şartları kontrol edilerek dar tane boyut dağılımlı ve nano boyutlu tozlar elde etmek mümkündür. Kontrollü bir şekilde üretilen tozların, iyi bir sinterlenme sonunda, mükemmel mekaniksel özelliklerinin yanında, reaksiyon kabiliyetleride en üst düzeyde olur. Sentezlemede dikkat edilecek en önemli nokta, tozların topaklanmasını önlemektir. Yüksek yüzey alanına sahip olan nanopartiküller çok kolay topaklanabilmektedir. Buda toz üretimi esnasında yaşanan en büyük teknolojik problem olarak ortaya çıkmaktadır.Bu tez çalışmasında hem topaklanma sorunu kontrol altına alınmış hemde bireysel nanokristal tetragonal zirkonya ve zirkonya içerikli seramik nanokompozitler (ZrO2-Al2O3, ZrO2-SiO2, ZrO2-WC) basitleştirilmiş sol-jel yöntemi olan tartarik asit jel ve süperkritik akışkan (çözücü veya anti-çözücü) metotları ile başarılı bir şekilde sentezlenmiştir.Tartarik asit yöntemi ile sentezlenen ZrO2-Al2O3 (ZTA) nanokompozitlerin topaklanmasını önlemek amacıyla pH'ın etkisi incelenmiş olup, çözelti pH'ının 6'ya ayarlanması ile tozlar en düşük topaklanma değerine (N=102) ulaştırılmıştır. Bu elde edilen değer süperkritik yöntem ile 1.12'ye (S=104 m2/gr) kadar düşürülmüştür. ZrO2-SiO2 nanokompozitler için en yüksek topaklanma değeri 302.5 (Na-PMAA ilavesinde) iken, NH4-PAA (Darvan 821A, amonyum bazlı poliakrilik) ilavesi ile pH'ı 6 ayarlayarak topaklanma derecesi N=3'e kadar indirilmiştir. Süperkritik yöntem ile sentezlenen ZrO2-SiO2 nanokompozitlerde ise başlangıçta hazırlanan çözeltiye herhangi bir ilave yapılmadan N değeri 5 olarak elde edilmiştir.ZrO2-Al2O3 nanokompozitlerin jel metoduyla sentezlenip sinterlenmesi sonunda elde edilen numunelerin sertlik değerleri 7.6-7.9 GPa arasında olmasına rağmen süperkritik yöntemle 9.7-12.5 GPa sertlik değerlerine ulaşılmıştır. Jel metodu ile üretilen zirkonya-silika tozlarının sinterlenme sonrasında yükten bağımsız olan sertlik değerleri 5.9 ile 6.8 GPa arasında değişmiştir. Süperkritik yöntemle sentezlenmiş tozların sinterlenmesi sonucunda elde edilen sertliği ise 7.4 GPa olarak bulunmuştur. Süperkritik yöntemle elde edilmiş ZrO2-Al2O3 nanokompozitlerin kırılma tokluğu çentik mikroçatlak yöntemi ile ölçülmüş ve 3.4 MPam1/2 olarak bulunmuştur. Zirkonya-silika için elde edilen hem kırılma tokluğu (2.1-3.8 MPam1/2) hem de sertlik değerleri (6.8-7.4 GPa) literatürde ulaşılan verilere göre elde edilen en iyi sonuçlar olmuştur.
AIN seramiklerinin hidroliz ve sinterleme özelliklerinin bir polifosfat ilavesinde incelenmesi
AlN seramikler yüksek ısıl iletkenlik, düşük ısıl genleşme, yüksek elektriksel direnç ve kimyasallara karşı mükemmel direnç göstermektedirler. Sulu çevrelerdeki AlN'nin hidrolizi bu özellikleri bozulmasına sebep olmaktadır. Bu çalışmanın amacı STPP ilavesi ile AlN seramiklerin yüzeylerinin hidrolize karşı korunmasıdır. Bu amaç için su ortamı kullanılarak hazırlanmış AlN süspansiyonlarına STPP ilavesi yapılmıştır.İlaveli ve ilavesiz tozlar XRD, laser kırınımı, FTIR ve Reometre teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Sonuçlar AlN'ün hidrolize karşı korunmasında STPP'nin etkili bir katkı olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: AlN, Hidroliz, STPP.
Farklı alünit içeriğine sahip balıkesir-sındırgı-düvertepe alünitli kaolinlerinin pişme özelliklerinin incelenmesi
Bu tezin amacı, farklı alünit içeriğine sahip Balıkesir-Sındırgı-Düvertepe alünitli kaolinlerinin pişme özelliklerinin incelenip alünitin pişme sırasında bünyeye kattığı etkiyi araştırmaktır.400-1200°C sıcakları arasında kalsine edilen kaolin örneklerinin mineralojik, optik ve fiziksel özellikleri karşılaştırılarak incelenmiştir.Sonuç olarak; alünit içeriği fazla olan kaolinin pişme küçülmesinin ve pişme mukavemetin diğer örneklere göre daha fazla olduğu, su emmesinin ise daha düşük olduğu görülmüştür. Kalsinasyonlar sonucunda 600°C sıcaklıktan kaolinit yapının, 800°C sıcaklıktan sonra ise alünit yapının bozunmalar sonucu bünyelerden uzaklaştığı tespit edilmiştir. Pişirimler sonrası kaolinlerin renk değerlerine bakılmış ve alünit içeriği en yüksek olan kaolinin diğer kaolinlere göre daha beyaz olduğu gözlenmiştir.Elde edilen sonuçlara göre; alünit içeriği fazla olan kaolin şekillendirme prosesi uygulanacak olan seramik malzemeler için uygun bir kaolin örneği değil; kağıt, çimento ve jeopolimer üretimi için uygun bir kaolin örneğidir.
Dispersant olarak amonyum polifosfat kullanımı ile aln seramiklerinin hidrolizasyonunun önlenmesi
Bu çalışmada, dağıtıcı (amonyum polifosfat, APP, (NH4PO3)n) ilaveli ve dağıtıcı ilavesiz alüminyum nitrür (AlN) tozunun sulu öğütme ortamı içerisinde hidrolizlenmesinin önlenmesi ve dağılımının iyileştirilmesi üzerine araştırmalar yapılmıştır. İyi dağılım için dağıtıcının makul miktarı 0,15 g/m2 olarak bulunmuştur. Partikül yüzeyi üzerinde APP artan etkisi, XRD ve FTIR yoluyla belirlenmiştir.APP, partikül yüzeylerini kaplayıp itici kuvvetler oluşturması sayesinde sulu öğütme ortamı içerisinde AlN'nin stabilitesini artırmış ve hidrolizi azaltmıştır. Sonuçta AlN'nin hidrolizini önlemede APP dağıtıcı ilavesi etkili bir yöntemdir.Anahtar Kelimeler: AlN, Amonyum Polifosfat, Hidroliz, Karakterizasyon.
Anortit faz üretimi ve endüstriyel uygulamaları
Malzeme bilimi alanındaki çalışmalarda, daha düşük sıcaklıklarda, daha düşük maliyetle, daha kullanışlı malzeme üretmek amaçlanmaktadır.Bu çalışmada anortit malzeme kalsit, kaolen, albit ve ortoklaz kullanılarak elde edilmeye çalışılmıştır. Bu amaçla öncelikle kalsit, groleg kaoleni ve Tavşanlı kaoleni ile belirli oranlarda karıştırılarak numuneler hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler 1000 ? C-1400 ? C sıcaklıklar arasında sinterlenmiştir. Bu numunelerin mukavemet, elastiklik, su emme ve küçülme değerlerine bakılmıştır. Bu değerlere göre 2 ve 5 numaralı numuneler diğerlerine nazaran daha iyi sonuçlar vermiştir. Bu nedenle 2 ve 5 numaralı numunelerin mineralojik incelenmeleri yapılmıştır. Anortit eldesi sağlanan 2 ve 5 numaralı reçeteler göz önünde bulundurularak yeni reçeteler hazırlanmıştır. Hazırlanan bu reçeteler 1000 ? C-1200 ? C arasında sinterlenmiştir. Yeni reçetelerin mukavemetlerinin biraz arttığı, su emmelerinin azaldığı ve küçülmelerinin de oldukça azaldığı gözlenmiştir.X reçetesinin endüstriyel uygulamasının yapılabileceği belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Anortit, Beyazlık, Endüstriyel Uygulama, Kalsit, Kaolen, XRD.
Seramik sektöründe inovasyon ve ürün geliştirme uygulamaları için "bilgisayar destekli prototipleme" cihazı tasarımı
Bu çalışmada, seramik sektöründe inovasyon ve ürün geliştirme uygulamaları için ?bilgisayar destekli prototipleme? cihazı tasarlanmış, prototipi imal edilmiş ve malzeme testleri yapılmıştır. Çalışma; cihazın tasarım parametrelerinin belirlenmesi ile başlamıştır. Bu parametreler çerçevesinde cihazın tasarımı ve imalatı için gerekli olan hesaplamalar yapılarak ve üç boyutlu bir çizim programında çizimi yapılmıştır. Yapılan çizime göre cihazın parçaları ile yataklama sistemleri imal edilmiş diğer parçalar hazır olarak satın alınmıştır. Cihazın gövdesi alüminyum profil destekli olarak inşa edilmiş, eksenler rulmanlı kızaklar ile yataklanmış ve hareket sistemi olarak bilyeli vidalı miller kullanılmıştır. Güç sistemi adım motorlarla sağlanmıştır. Bütün mekanik parçaların montajı yapılarak sistem hazır hale getirilmiştir. Cihazın elektronik kontrolü adım motor sürücüleri ve bir adım motor kontrol kartı yardımıyla yapılmıştır. Elektronik kontrol ünitesinde Toshiba adım motor kontrol entegreli kontrol devresi kullanılmış ve motor hareketleri KCAM 4 kontrol programı ile kontrol edilmiştir.Kontrol sistemi yazılımı bilgisayar ve mikroişlemci yazılımları olmak üzere iki kısımdan oluşturulmuştur. Bilgisayarda hazırlanan uygulama yazılımı prototip üretimi için gerekli komutları seri port üzerinden mikro denetleyici tabanlı kontrol kartına iletilmektedir. Kontrol kartı, adım motoru sürücü ve DC motor sürücü devreleri yardımıyla motorların kontrolünü gerçekleştirmektedir. Sonuç olarak, gerçekleştirilen sistem, çizim, oyma ve boyama ile prototip üretimi olmak üzere 3 farklı alanda kullanılmaktadır. Cihaz seramik üzerine desen çizimi ve boyanması ile desen oyulması gibi 2 ve 3 boyutlu prototip uygulamaları ile kullanımı test edilmiştir.
Aktive edilmiş tozlarla düşük sıcaklıklarda ZrB2 ve ZrB2 esaslı seramiklerin sentezlenmesi, sinterlenmesi ve mekaniksel özelliklerinin geliştirilmesi
Bu çalışma sitrat jel yöntemi ile ZrB2 tozların sentezini, ZrB2 ve ZrB2 temelli kompozit malzemelerin (ZrO2, SiC, B4C, Fe) düşük sıcaklıklarda basınçsız sinterleme ile üretilmesini, tozların mekanokimyasal aktivasyonlarını ve malzemelerin mekaniksel özelliklerinin belirlenmesini kapsamaktadır.Sitrit asit jel yöntemi ile üretilen jellerin 1500 ? C'de ısıl işlemi ile ZrB2 (Y.A: 1,6 m2/g ve dXRD: 60 nm) tek faz olarak sentezlenmiştir. Jellerin mekaniksel aktivasyonu ile ZrB2 fazın oluşum sıcaklığı 1350 ? C'ye kadar düşürülmüştür.XRD verilerinden elde edilen pik genişlemelerinin analizi ile mekaniksel aktivasyonun tozlar üzerindeki etkisi incelenmiştir. ZrB2 tozların aktivasyonu kristal boyutunu düşürürken kafes gerinimlerini arttırmıştır.Düşük sıcaklıkta (1750 °C) ve basınçsız sinterleme ile katkısız ZrB2 malzemelerde %86 sinterleme yoğunluklarına ulaşılmış ve sertlik değerleri 9.8 N yük altında 4.8 GPa olarak hesaplanmıştır. En yüksek yoğunluk değeri Fe ilaveli ZrB2 seramiklerde elde edilmiştir (%99.9 gr/cm3). Aktive edilmemiş ZrB2-ZrO2 kompoziti %57 sinterleme yoğunluğuna sahipken, uygulanan aktivasyon sonunda %91'e kadar yükselmiştir. ZrB2 esaslı seramiklerin sertlik değerleri 1.65 GPa ile 14.94 GPa arasında değişen değerler almıştır.
Nanokristal zirkonya silika kompozit tozlarının süperkritik CO2 yöntemiyle sentezi ve topaklanma probleminin önlenmesi
Nano boyutta toz sentezlerken dikkat edilecek en önemli nokta, tozların topaklanmasını önlemektir. Yüksek yüzey alanına sahip olan nanopartiküller çok kolay topaklanabilmektedir. Buda toz üretimi esnasında yaşanan en büyük teknolojik problem olarak ortaya çıkmaktadır.Bu tez çalışmasında süperkritik CO2 yöntemiyle nanokristal ZrO2-SiO2 kompozit tozları başarılı bir şekilde sentezlenmiş, topaklanma problemi kontrol altına alınmış ve tetragonal zirkonya fazının geniş bir sıcaklık aralığında kararlı kalması sağlanmıştır.Nanokristal ZrO2-SiO2 kompozit tozlarını süperkritik CO2 yöntemiyle sentezlemek için başlangıçta hazırlanan solüsyona herhangi bir ilave yapılmadan topaklanma derecesi değeri 5'e kadar düşürülmüştür.Anahtar Kelimeler: Nanokristal, Nanotoz, Silika, SiO2, Süperkritik CO2, Topaklanma, Zirkonya, ZrO2.
Cam mozaik matris operatörü tasarım ve prototiplenmesi
Cam mozaik, dış ve iç mekânlarda mimari açıdan zengin, güzel, zevkli görünüm sağlamak amacı için kullanılan dekoratif ve fonksiyonel bir kaplama malzemesidir. Antik çağlardan beri kullanılan mozaiklerin kullanım alanları yapı malzemeleri sektörünün gelişimi ile yaygınlaşmaktadır. Mozaikler; konut, otel, hamam, kafe, restaurant, park, sinema ve tiyatro ve alışveriş merkezleri gibi yapıların iç ve dış cephelerinde zemin ve duvarlarında yaygın olarak kullanılır. Yapılarda kullanılan mozaik karolar renkleri ve derinlikleri bakımından bir mekanın kişiselleştirilmesinde büyük payı vardır.Cam mozaik karo üretiminde maliyeti arttıran en büyük etken işçiliktir. Kalifiye işçi yetiştirmek belli bir zaman almakla beraber yaygın bir sektör olmadığı için yetişmiş işçi bulmak mümkün olmamaktadır. Bu sebeplerden dolayı işçiliğin öğrenilmesi süresince üretimdeki hata payı yüksek olmakta ve bu da maliyeti arttırmaktadır.Günümüzde üretim sistemleri hızla esnek üretim sistemlerine dönüşmektedir. Küresel rekabet için bu üretim işlemleri teknoloji kullanılarak ekonomik, daha fonksiyonlu ve kısa zamanda gerçekleştirilmektedir. Üstelik esnek üretim sistemlerinde zamanla sistemde değişiklik ortaya çıktığında yan donanımlar ekleyerek yeni üretim şartlarına uyum sağlanabilmektedir.Bu çalışmada; binlerce yıldır insan eli ile gerçekleştirilen mozaik dizme işlemi cam mozaikler için esnek bir üretim sistemi geliştirilmiştir. Mozaik desenlerinin dizilmesi için iki eksenli bir tezgâh (matris) ve dizme sistemi (operatör) tasarlanmış ve imal edilmiştir. Mozaik desen geometrisine ait bilgiler 2 boyutlu bir grafik yazılımından bmp/jpeg formatı ile alınmaktadır. Matlab (MATrix LABoratory) programlama dili ile geliştirilen bir yazılımla renk kartuşlarındaki cam/seramik mozaiklerin mozaik deseni içindeki konumlandırmaları yapılmaktadır. Üretilen G ve M kodları Mach III yazılımına transfer edilerek cihaz dizme işlemini gerçekleştirmektedir.Anahtar Kelimeler: Mozaik, esnek üretim, matris operatörü
Bor mineralleri katkılı mullit/zirkonya kompozit üretimi
Yapılan çalışma sırasında, mullit/zirkonya kompozit üretimi için alümina kaynakları olarak alumina (Al2O3) ve kaolen (Al2O3.2SiO2.2H2O), silika ve zirkonya kaynağı olarak zirkon (ZrSiO4) kullanılmıştır. Çalışmalarda hem düşük sıcaklıklarda ürün sentezlemek, hem de zirkonyanın faz dönüşümlerine etkisi olacağı düşünülerek bor mineralleri olan kolemanit (Ca2B6O11.5H2O), üleksit (NaCaB5O9.5H2O) ilave edilmiş ve reaksiyon sinterlemesi sonucu oluşan ürünlerin faz ve mikroyapı analizlerinin yanı sıra mekanik karakterizasyonları yapılmıştır.Zirkon, alumina ve kaolen, tepkime için gerekli olan stokiometrik oranlarda, kolemanit ve üleksit ise ağırlıkça sırasıyla %7 ve %8 miktarlarda karıştırılmıştır. Malzemelerin karıştırma işlemi gezegensel (planetary) değirmende etil alkolde yapılmış ve boyutları mikron altına indirilmiştir. Mekanik öğütülmüş bu tozlar tek eksenli Calver marka pres cihazıyla pelet ve çubuk şeklinde şekillendirilmiştir. Sinterleme 1450 0C, 15000C ve 15500C'de 5 saat süreyle gerçekleştirilmiştir.Sinterlenen ürünlerin pişme küçülmeleri dijital kumpasla ölçülmüş, yığınsal yoğunluğu Arşimet yöntemi ile bulunmuştur. Belli miktarlardaki kolemanit ve üleksitin düşük sıcaklıklarda sinterlemeye olanak sağlayarak malzemenin yoğunlaşmasında olumlu etkisinin olduğu görülmüştür.X-Işınları Difraksiyon eğrileri alınarak tepkime sonucu oluşan fazlar saptanmış ve buna göre, hiçbir katkı içermeyen kompozisyonda 1450 ve 15000C'de mullit, monoklinik zirkonya ve tetragonal zirkonya ana piklerin yanında az miktarda parçalanmayan zirkon ve az miktarda korundum piklerine ait izlere rastlanmıştır. 1500 ve 15500C'de 5 saat sinterlenen karışımların XRD paternleri karşılaştırıldığında, mullit, monoklinik zirkonya ve tetragonal zirkonyaya ait ana piklerin şiddetlerindeki az bir farkla benzerlik görülmüştür.1450, 1500 ve 15500C'de sinterlenmiş kompozitlerin mikroyapıları SEM kullanılarak analiz edilmiştir. Sinterlenmiş ürünlerin eğme mukavemetleri ve Elastik modülleri Instron 5581 cihazında 3 ? Nokta Eğme metoduyla belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlarda en yüksek yoğunluk, elastik modülü ve eğme mukavemeti değerine 15000C'de kolemanit ilavesiyle üretilen kompozit malzemenin sahip olduğu görülmüştür. Aynı şekilde üleksit ilavesiyle üretilen kompozit malzemenin sahip olduğu en yüksek yoğunluk, elastik modülü ve eğme mukavemeti 15500C'de gerçekleşmiştir.
Şaphane alunitinden jeopolimer üretimi
Bu doktora çalışmasında, yapısında yüksek alümina içeriğinden dolayı Şaphane aluniti jeopolimer sentezinde değerlendirilmiştir. Çalışmada alunit NaOH ile karıştırılıp 550?C sıcaklıkta kalsine edilmiş, alunit içerisindeki sülfatın suda çözünen sodyum sülfat (Na2SO4) tuzuna dönüşmesi sağlanmıştır. Sodyum sülfat daha sonra 60?C sıcaklıktaki suyla yıkanıp uzaklaştırılmıştır. Sülfatı azaltılmış alunitten jeopolimer reçetelerini geliştirilmiştir. Alkali aktivasyon süreci farklı pH ve sıcaklıklarda uygulanmış, farklı kimyasal bileşime sahip jeopolimerik malzemeler elde edilmiştir. Deneysel çalışmalar sırasında; X-ışını flüoresans (XRF), X-ışını difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu-Enerji Dağılımı X-ışını Spektrometresi (SEM-EDX), fourier transform infrared (FTIR) ve Nükleer Manyetik Resonans (NMR) spektroskopisi tekniklerinden yararlanılmıştır. XRD analizinde, jeopolimer malzemeye ilişkin amorf bölge, FTIR analizinde Si-O-Al bağları ve 27Al MAS NMR analizinde AlO4 moleküller yapısı saptanmıştır. Jeopolimer malzemelere yoğunluk, su emme, porozite, basma dayanımı, eğme dayanımı, donma ? çözünme direnci gibi fiziksel testler yapılmış, sentezlenen malzemenin nitelik yönünden jeopolimer malzemelerden beklenen özellik sınırları içinde yer aldığı tespit edilmiştir. Ayrıca hazırlanan jeopolimerik yapılara yüksek fırın cürufu takviyesi yapılmış, mukavemet değerleri artırılmıştır. Yüksek fırın cürufu içermeyen jeopolimer malzemede ulaşılan en yüksek basma dayanımı 48 MPa iken, bu değer yüksek fırın cürufu katkısıyla 75 MPa değerine ulaşmıştır. Anahtar kelimeler: Jeopolimerizasyon; Alunit; XRD; FTIR, 27Al MAS NMR analizi
Renkli zirkonya diş bloklarının üretimi ve karakterizasyonu
RENKLİ ZİRKONYA DİŞ BLOKLARININ ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU Büşra GÜNHAN Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 2014 Tez Danışmanı: Doç. Dr. Güray KAYA ÖZET Yakın geçmişte metal destekli protez malzemelerine olan ilginin azalmasıyla ön plana çıkan zirkonya (3Y-TZP) destek sistemleri, üstün mekanik özellikleri ve mükemmel biyolojik uyumluluğunun yanı sıra beyaz renge ve tatminkar ışık geçirgenliği özelliklerine sahip olmaları nedeniyle günümüzde oldukça yaygın bir kullanıma sahiptir. Zirkonya blokların diş formunda işlenmesi sonucu elde edilen destekler hastanın diş rengi ile uyumlu olması ve yüksek estetik beklentileri karşılaması amacıyla çeşitli renklendirme solüsyonları yardımıyla renklendirilmektedir. Bu renklendirme işlemi, zaman kaybı ve ekstra maliyete neden olmakta ve malzemenin mekanik özeliklerini olumsuz yönde etkileyerek protezin hasta ağzındaki ömrünü kısaltmaktadır. Bu çalışmada, söz konusu olumsuzları elimine edecek, malzemenin beklenen performansından ödün vermeden arzu edilen estetik sonuçlara ulaşılmasını kolaylaştıracak kendinden renkli zirkonya desteklerin üretimi ve karakterizasyonu, ISO 6872, Dental Ceramics standartları doğrultusunda gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: renkli zirkonya blok, 3Y-TZP, zirkonya destek, karakterizasyon.
Farklı deflokulantların yumuşak porselen döküm çamuru reolojisi üzerindeki etkileri
FARKLI DEFLOKULANTLARIN YUMUŞAK PORSELEN DÖKÜM ÇAMURU REOLOJİSİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ Selçuk ÖZKAN Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 2014 Tez Danışmanı: Prof. Dr. İskender IŞIK ÖZET Yumuşak porselen döküm çamurunda işletmemizde sodyum silikat kullanılmakta olup, kullanılan killerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak aynı reçete için farklı oranlarda kullanılmaktadır. Buda her hazırlanan çamurda farklı reolojik davranışlara yol açmakta işletme çamur kriterlerinin sağlanmasını zorlaştırmaktadır. Yapılan çalışmada sodyum silikata alternatif olarak işletmemizde farklı çamur proseslerinde kullanılan sentetik polielektrolit (DOLAPIX SPC-7) ve polykarboksilik asit (DOLAPIX PC 67) deflokulantları kullanılarak döküm çamuru hazırlanmıştır. Çıkarılan akış eğrileri doğrultusunda % 0,2 – 0,4 ve 0,6 oranlarında deflokulant kullanılarak üç farklı çamur hazırlanmıştır. Hazırlanan çamurlar işletme kriterlerinde fiziksel ve kimyasal olarak test edilerek, yine işletme şartlarında döküm yapılmış ve mevcut sodyum silikatlı çamur ile karşılaştırılmıştır. Polykarboksilik asit (DOLAPIX PC 67) işletme şartlarında seçilen minimum oran olan %0,2 oranında olumlu sonuç vermiştir. Çıkarılan akış grafiğinde %0,1 ile çalışmada seçilen maximum oran olan %0,8 oranına kadar kararlı bir akış gösterdiği ve geniş bir çalışma aralığına sahip olduğu görülmüştür. Döküm aşamasında kalınlık almanın hızlı olmasından dolayı döküm zamanı kısaltılabileceği düşünülmektedir. Diğer taraftan kuruma ve pişirim esnasında gerilmelerden oluşabilecek çatlak ve deformasyon hatalarını azaltma açısından düşük çekme özelliği faydalı olacaktır. Döküm mamullerinde ağırlıklı el işçiliğine dayalı bir üretim söz konusu olduğundan göstermiş olduğu ham mukavemet ile kalıptan alma, rötuşlama, kurutma ve fırına yükleme aşamalarında zaiyatlarda azalma beklenmektedir. Sonuç olarak üç deflokulant için yapılan çalışmada polykarboksilik asit (DOLAPIX PC 67)'nin değerlendirelebilir olduğu fakat kullanılmakta olan sodyum silikat fiyatı (0,26 TL/kg) ile dolapıx PC-67 fiyatı (4,92 TL/kg) arasında işletme giderleri açısından büyük fark olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Deflokulant, Sodyum Silikat, Tiksotropi, Yumuşak Porselen.
Kütahya çinileri için web tabanlı ürün geliştirme sistemi
Teknolojik gelişmeler mimarlık ve mühendislik gibi geleneksel mesleklerin bakış açılarını değiştirerek küresel iletişim ve işbirliği geliştirmeleri yönünde baskı yapmaktadır. Küresel tasarım ve ticaret merkezi kavramı; müşteri, tasarımcı ve tedarikçilerden oluşan bir iş takımının web ortamında sürekli iletişim içinde ortak tasarım hedeflerini tanımlaması, çözüm olanakları araştırması, kısıtlayıcı unsurları tespit etmesi ve çözüm önerileri geliştirebilmesi için yaptığı çalışmalardır. Bu çalışmanın amacı da bir küresel katılımlı tasarım süreci için müşteri, tasarımcı ve tedarikçi takımlarının temel gereksinimlerini saptamak, katılımcı e-tasarım süreci geliştirmek ve kimlikli ve kişilikli şehirler ve binalar için kültür-sanat öğeleri içeren seramik elemanların modern iç ve dış mimaride kullanımını yaygınlaştırmaktır. Anahtar kelimeler: Geleneksel seramikler, Yeni ürün geliştirme, Ortak ürün geliştirme.
Çayca yöresi tüflerinin geleneksel seramik ve dekoratif baskı malzemesi olarak kullanılması
VI Ancak 2. malzemenin 1200 °C sıcaklıkta süngerimsi sinter bir yapı alarak yayıldığından dolayı malzemenin boyutları ölçülememiştir. Bu durumun tane boyutu küçük olan malzemelerde, tane boyutu küçüldükçe ısıl reaksiyonun nisbeten hızlanması gerekeceğinden kaynaklandığı düşünülmektedir. 5. 1. tüf malzeme, 1120 °C 'de % 5.92, 2. malzeme % 1.56, 3. malzeme % 10.08 su emme gösterirken; 1200 °C sıcaklıkta ise su emme değerleri 1. malzemede % 0.55'e, 3. malzemede % 2.91 'e düşmüştür. 2. malzeme 1200 °C 'de süngerimsi sinter bir hal aldığından su emme deneyine tabi tutulmamıştır. Sonuç olarak, elek bakiyelerinin su emme değerleri ile doğru orantılı, buna karşın sıcaklık artışı ile ters orantılı olduğu söylenebilir. 6. 3. malzeme masseleri pişme küçülmesinde %100 tüf baskılı örneklere göre % 56 daha az küçülme gösterirken, bu malzemelerin sırlı numunelerinin 1120 ve 1200 °C sıcaklıklarda pişirilenlerin yüzeyinde çatlaklıklar meydana gelmiştir. Ham tüften % 0 elek bakiyeli (+125 fim elekten) olarak hazırlanan pasta bazları Kütahya Seramiğin ürettiği yer ve duvar karolarına su- altı ve su- üstü tekniği ile uygulanmıştır. Buna göre; 1. Tüfün pasta bazı olarak kullanımında duvar karosunda 1 120 °C 'de opak ve mat sn- üzerinde yeterli ısı alamadığından ve gelişemediğinden dolayı istenilen görünüm sağlanamamıştır. Tüf, sn yüzeyinde sır ile tam kaynaşmamış, elle de hissedilebilen pürüzlü bir yapı oluşturmuştur. Aynı malzeme yine duvar karosunda transparan sn altında sn- altı tekniği olarak çalışılmış, istenilen gelişmeyi göstermiştir. 2. 1200 °C 'de yer karosunda dekoratif baskı malzemesi olarak kullanılan tüf, saten ve mat sırlar üzerinde standartlara uygun gelişim göstermiştir. Burada pasta bazı olarak kullanılan tüf işletmedeki bir ürüne alternatif olarak çalışıldığında kullanılan boya ve medyum oranında farklılık göstermemiştir. Kütahya Seramik'te ve diğer bazı karo üreten seramik sektöründe ithal edilerek yüzeyde parlak ve ışıltılı görüntü sağladığı için reaktif olarak kullanılan baza alternatif olarak kullanıldığında daha canlı görüntü sağlanmıştır. 3. Yer karosunda, tüf pasta bazı çalışmalarında dekoratif baskı yapılan ürünlere, TS/EN 105'e göre basınç ve TS/EN- 154'e göre uygulanan aşınma testlerinde numunelerin 5 bar basınçta 1 saat süreyle dayanım gösterdiği gibi, 1500-1800 devir/dakika aşınma mukavemeti göstererek1. Tüf, ham halde karo ebatlarında mermer gibi kesilerek hazırlanmaya çalışıldığında bünyede daha önce bulunmayan kılcal çatlaklar oluşmuş, düzgün yüzeyli ve kenarlı bünye elde edilememiştir. Ebat olarak çok küçük boyutlarda kesilebilirken ve 10 cm' nin üzerine çıkılamazken, kalınlık olarak da 1.5-2.0 cm'nin allına inilememiştir. Bünyede kesme sırasında kılcal çatlaklar oluştuğundan ham, bisküvi ya da sırlı pişirimlerde de aşağıda belirtildiği gibi standartlara göre mukavemet kazanmamıştır. TS/EN-100 'e göre yer karosunda eğilime dayanımının minimum 270 kg/cm2, duvar karosunda ise 120 kg/cm2 olması gerekmektedir. 970 °C sıcaklıkta pişirilen tüf bünyelerin mukavemet değerleri ortalama 20 kg/cm2, 1065 °C sıcaklıkta ise 25 kg/cm2 olarak ölçülmüştür. Seramik tüf bünye denemelerindeki mukavemet değerleri TS/EN-100 standartlarına göre çok düşüktür. 2. +125um elekten % 15 elek bakiyeli (1. malzeme) ve % 7 bakiyeli (2.malzeme) olarak iki farklı tane boyutunda öğütülen ve kuru presleme yöntemi ile şekillendirilen malzemelerde kuru mukavemet 1. malzemede 1.6 kg/cm2 iken, 2. malzemede 2.27 kg/cm2 'ye yükselmiştir. Kuru mukavemet değerlerinde gözlenen değişimin, tane boyutundaki küçülmeden kaynaklandığı tahmin edilmektedir. 1. malzeme örneğinde % 0.14 kuru küçülme gözlenirken, 2. malzeme örneğinde % 0.05 kuru küçülme gözlenmiştir. % 25 Şile kili katkılı tüf bünyede (3. malzeme) kuru küçülme % 0.4 ve kuru mukavemet 2.6 kg/cm2 olarak ölçülmüştür. 3. 1. ve 2. malzemelerin 1120 ve 1200 °C 'lerde pişirilmesi sonucunda 1120 °C'de tane boyutu küçük olan numunelerde artan sıcaklıkla beraber pişme küçülmelerinde artış olduğu gözlenmiştir. 1200 °C'de ise tane boyutu küçük olan malzemeler sıcaklığın artması ile süngerimsi sinter bir yapı kazanmıştır. 1. malzemenin 1120 ve 1200 °C lerde sırsız olarak pişirilmesinde eğilme dayanımları 31.9 ve 26.3 kg/cm2 olarak ölçülmüş, sırlı mamulde ise her iki sıcaklıkta 15.1-16.5 kg/cm2 mukavemet gözlenmiştir. 3. malzemede ise 1120° C 'de 19.65 kg/cm2 mukavemet ölçülürken, 1200 °C'de 26.4 kg /cm2'ye yükselmiştir. İşletme şartlarında mamulün sırlanıp pişirildiğinde mukavemetinin arttığı halde tüf bünyede sırlı numunelerdeki mukavemet düşüklüğü bünyedeki kılcal çatlaklardan ve yüzeye uygulanan sırın bünyeyi çatlatmasından kaynaklanmaktadır. 1. malzeme massesinin yüzeydeki sn- uyumu, 2. malzeme massesine göre daha uyumlu olduğu gözlenmiştir. Fakat üretim şartlan göz önünde bulundurulursa seramik masse olarak kullanıma uygun değildir. 4. 1. malzeme masse örneğinde de 1 120 ve 1200 °C 'lerde % 8.65 ve % 1 1.05 pişme küçülmesi gözlenirken, 2. malzeme masse örneğinde 1120 °C'deki pişme küçülmesi % 18.5 l'e ulaşmıştır.VI Ancak 2. malzemenin 1200 °C sıcaklıkta süngerimsi sinter bir yapı alarak yayıldığından dolayı malzemenin boyutları ölçülememiştir. Bu durumun tane boyutu küçük olan malzemelerde, tane boyutu küçüldükçe ısıl reaksiyonun nisbeten hızlanması gerekeceğinden kaynaklandığı düşünülmektedir. 5. 1. tüf malzeme, 1120 °C 'de % 5.92, 2. malzeme % 1.56, 3. malzeme % 10.08 su emme gösterirken; 1200 °C sıcaklıkta ise su emme değerleri 1. malzemede % 0.55'e, 3. malzemede % 2.91 'e düşmüştür. 2. malzeme 1200 °C 'de süngerimsi sinter bir hal aldığından su emme deneyine tabi tutulmamıştır. Sonuç olarak, elek bakiyelerinin su emme değerleri ile doğru orantılı, buna karşın sıcaklık artışı ile ters orantılı olduğu söylenebilir. 6. 3. malzeme masseleri pişme küçülmesinde %100 tüf baskılı örneklere göre % 56 daha az küçülme gösterirken, bu malzemelerin sırlı numunelerinin 1120 ve 1200 °C sıcaklıklarda pişirilenlerin yüzeyinde çatlaklıklar meydana gelmiştir. Ham tüften % 0 elek bakiyeli (+125 fim elekten) olarak hazırlanan pasta bazları Kütahya Seramiğin ürettiği yer ve duvar karolarına su- altı ve su- üstü tekniği ile uygulanmıştır. Buna göre; 1. Tüfün pasta bazı olarak kullanımında duvar karosunda 1 120 °C 'de opak ve mat sn- üzerinde yeterli ısı alamadığından ve gelişemediğinden dolayı istenilen görünüm sağlanamamıştır. Tüf, sn yüzeyinde sır ile tam kaynaşmamış, elle de hissedilebilen pürüzlü bir yapı oluşturmuştur. Aynı malzeme yine duvar karosunda transparan sn altında sn- altı tekniği olarak çalışılmış, istenilen gelişmeyi göstermiştir. 2. 1200 °C 'de yer karosunda dekoratif baskı malzemesi olarak kullanılan tüf, saten ve mat sırlar üzerinde standartlara uygun gelişim göstermiştir. Burada pasta bazı olarak kullanılan tüf işletmedeki bir ürüne alternatif olarak çalışıldığında kullanılan boya ve medyum oranında farklılık göstermemiştir. Kütahya Seramik'te ve diğer bazı karo üreten seramik sektöründe ithal edilerek yüzeyde parlak ve ışıltılı görüntü sağladığı için reaktif olarak kullanılan baza alternatif olarak kullanıldığında daha canlı görüntü sağlanmıştır. 3. Yer karosunda, tüf pasta bazı çalışmalarında dekoratif baskı yapılan ürünlere, TS/EN 105'e göre basınç ve TS/EN- 154'e göre uygulanan aşınma testlerinde numunelerin 5 bar basınçta 1 saat süreyle dayanım gösterdiği gibi, 1500-1800 devir/dakika aşınma mukavemeti göstererekvn standartlara göre 4. sınıf karo sertlik sınıfında yer almaktadır. Duvar karosunda sn altı pasta bazı ile dekorlanan numunelerin 5 bar basınç altında 1 saat süreyle yapılan otoklav testlerinde çatlama görülmemiştir. Sonuç olarak masse ve dekoratif baskı malzemesinde Çayca Tüfü'nün ergitici olarak kullanılabilirliği TS-EN/105 ve TS-EN/154 standartlarına göre uygundur. 10 milyon m3'lük tahmini bir rezerve sahip ve Kütahya'daki seramik kaplama malzemesi üreticilerine nisbeten yakın bulunan Çayca Tüfü'nün karo üretimi dekorlama maliyetine olumlu yönde etki yapacağı söylenebilir. Bunun için yapılan ön ekonomik analizde pasta bazı olarak kullanımının ithal pasta bazına göre Kütahya Seramiğe 652 kat daha ucuza geleceği hesaplanmıştır.
Organik ve inorganik gözenek yapıcı madde katkılarının yapı malzemelerine etkisi
IV ORGANİK VE İNORGANİK GÖZENEK YAPICI MADDE KATKILARININ YAPI MALZEMELERİLERİNE ETKİSİ Rasim CEYLANTEKİN Seramik Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, 2002 Tez Danışmanı: Doç. Dr. İskender IŞIK ÖZET Bu çalışmada Essen ve Westerwald (Kuzey Almanya) bölgelerinde yer alan karbonatsız (Kuzey kili) ve Baden-Württemberg (Ehingen/Güney Almanya) bölgesinde bulunan marn olarak da bilinen karbonatlı killerinin (Güney kili) karaterizasyonu yapılarak, organik ve inorganik gözenek yapıcı malzeme ilavesinin bu killerin sahip olduğu fiziko-mekaniksel özellikler üzerine etkileri araştırılmıştır. Her iki kile de gözenek yapıcı olarak 70ml kağıt, talaş, polysterol, ağırlıkça %0.6 Syn-por ve %4 perlit ilave edilmiş ve her iki kil için Syn-por, kağıt ve sinterleme elemanı kullanılarak yeni tuğla reçeteleri oluşturulmuştur. Hazırlanan tuğla örnekleri 960°C ve 1000°C de pişirilerek termo-fîziksel, termo-mekaniksel ve fiziko-mekaniksel özellikler incelenmiştir. XRF yöntemi ile yapılan kimyasal analiz sonuçlarına göre kuzey kilinde ağırlıkça % 68.75 Si02, %18.11 A1203, %5.72 Fe2O3 ve güney kilinde %53.55.SiO2, %15.39 AI203, %14.29 CaO ve %6.60 Fe203 saptanmıştır. XRD yöntemi ile yapılan mineralojik analiz sonuçlarına göre her iki kil de major olarak kuvars, kaolinit, illit, albit ve mikroklin mineralleri içermektedir. Ayrıca güney kilinde farklı mineral olarak klorit, kalsit ve dolomit mineralleri saptanmıştır. Tane boyu analiz sonuçlarına göre kuzey kilindeki kil boyutlu malzeme miktarı (<2um) %55, güney kilinde ise %31 olarak belirlenmiştir. Fiziko-mekaniksel test sonuçlarına göre sırasıyla kağıt, talaş ve Syn-por ilavesi 960°C ve 1000°C'deki su emme ve görünür gözeneklilik miktarını arttırırken, polysterol fazla değiştirmemiş, perlit ilavesi ise azaltmıştır. Ancak Syn-por haricindeki katkılar hem kuru hem de pişme mukavemetini azaltırken, Syn-por'un nispeten homojen dağılımlı ve küresel gözenek oluşturması nedeni ile hazırlanan reçetenin pişme mukavemeti katkısız kile göre yaklaşık %150 arttırmıştır. Ayrıca termal analiz sonuçlarına göre Syn-por ilavesi karbonat bozunma sıcaklığını düşürerek kalsiyum silikat oluşumunu arttırmış ve kalsitli killerin serbest CaO' den kaynaklanan olumsuz etkilerini ortadan kaldırmıştır. Anahtar Kelimeler: Tuğla, Gözenek, Syn-por, Karbonatlı Kil (Marn).
Sinterleme sıcaklığının kuvars-zeolit seramik tozu özelliklerine etkisi
IV SİNTERLEME SICAKLIĞININ KUVARS-ZEOLİT SERAMİK TOZU ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ Serkan ABALI Seramik Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, 2002 Tez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Osman ŞAN ÖZET Bu çalışmada sinterleme sıcaklığının (1000°C-1200°C) kuvars-zeolit tozu faz bileşimi, yoğunluk ve özgül yüzey alanı üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Yüksek saflıktaki kuvars (%99.09 Si02) ve zeolitin bir türü olan klinoptilolitden oluşan karışım, bilyalı değirmende 80 saat yaş olarak öğütüldükten sonra kurutulup 7 saatlik bir firm rejiminde sinterlenmiştir. Sinterleme sıcaklığının artışı ile kuvarsın kristobalit fazına dönüştüğü görülmüştür: ilk kristobalit oluşumu 1000°C sinterleme sıcaklığı civarında meydana gelmiş malzemenin büyük oranda kristobalit fazına dönüşümü 1200°C'de oluşmuştur. Üretilen bu seramik tozunun yoğunluğu 2.27 gr/cm3, spesifik yüzey alanı ise 0.44 m2/gr gibi oldukça düşük değerlerdedir. Kristobalit miktarı yüksek seramik tozu mikrogözenekli seramik malzeme üretimi amacıyla araştırılmıştır. Bu amaçla seramik tozu 225MPa basınç ile şekillendirilmiş ve 1200°C'de pişirilmiştir. Üretilen seramik malzemenin mikroyapısı, açık porozitesi, mukavemeti, yoğunluğu ve gözenek boyut dağılımı belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Kuvars, Sinterleme, Toz, Zeolit
Kınık (Pazaryeri-Bilecik) çömleklerinin termal şok dirençlerinin sedimenter sepiyolit katkısı ile iyileştirilmesi
KINIK (PAZARYERİ-BİLECİK) ÇÖMLEKLERİNİN TERMAL ŞOK DİRENÇLERİNİN SEDİMENTER SEPİYOLİT KATKISI İLE İYİLEŞTİRİLMESİ Murat BAYAZİT Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 2004 Tez Danışmanı: Doç.Dr.İskender IŞIK ÖZET Yapılan bu çalışmada termal şok direnci düşük terra cotta ürünlerin ısıl şok direncinin sepiyo lit ilavesi ile yükseltilmesi amaçlanmış ve gerekli çalışma için Kınık Köyü çömlekleri üzerinde denemeler yapılmıştır. Bu amaçla sırasıyla -125|.ım, +125 -250|.ım ve +250|.ım tane boyutlarında %20 oranında sepiyolit ilaveleri ile çalışılmıştır. Sepiyolit ile zenginleştirilmiş çömleklerin ısıl şok direncinin, katkısız çömleklerin ısıl şok direncine oranla daha yüksek olduğu ortaya çıkmıştır. Buna ek olarak daha önce bu konu hakkında yapılan çalışmaların analiz ve kritikleri yapılmıştır. Bu amaçla elde edilmiş olan bulgular çizelge olarak hazırlanmış ve genel bir değerlendirme yapılmıştır. Bunun sonucunda, yapılan ilavelerin Kınık (Pazaryeri- Bilecik) çömleklerinin termal şok direncini arttırdığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Sepiyolit, termal şok direnci, kil, Kınık çömlekleri
Mat ve transparan sır için aynı duvar karosu masse reçetesinin oluşturulması ve uygulanabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada, mat ve transparan sır için aynı duvar karosu masse reçetesininoluşturulması ve uygulanabilirliği araştırılmıştır. Yüksek genleşmeli masse üzerine uygulananyüksek genleşmeli mat sırda sır bünye uyuşmazlığı olmamasına rağmen bisküvi mukavemetlerinispeten düşük çıkmaktadır. Düşük genleşmeli masse üzerine uygulanan yüksek genleşmeli matsırda ise sır-bünye uyuşmazlığı yaşanmaktadır. Üretimdeki bu sorun üretim zamanını, iş gücüverimliliğini ve üretim maliyetlerini olumsuz etkilemektedir.Çalışma beş aşamada yapılmıştır.Birinci aşamada; sıra göre nispeten düşük genleşmeye sahip massenin bisküvimukavemetleri artırılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla reçete içerisindeki kil oranı %5 ile % 15arasında artırılmış ve kuvars oranı ise % 45 ile % 63 arasında azaltılmıştır. Yapılan dörtreçetede ulaşılan en yüksek bisküvi mukavemet değeri 159 kgf/cm2'dir. Bisküvi mukavemetişletme standardı olan 212 kgf/cm2 değerine ulaşılamadığından dolayı bu aşamada olumlu sonuçalınamamıştır.BAZ 1 ve BAZ 2 reçetelerine XRD ile yapılan mineralojik analiz sonuçlarıincelendiğinde BAZ 1 reçetesinde BAZ 2 reçetesine göre SiO2 miktarının azaldığı görülmüştürve plajioklasların Ca ağırlıklı değil de Na ağırlıklı olduğu tahmin edilmektedir. Bu sonuçlardanyola çıkılarak ikinci ve üçüncü aşamalara geçilmiştir.İkinci aşamada; BAZ 1 reçetesinin genleşme katsayısını düşürmek amacıyla reçeteye% 5, % 10 ve % 15 oranlarında kuvars kumu ilave edilmiştir. Artan kuvars kumu oranlarıylatoplam küçülme değerleri % 0,44, % 0,47 ve %0,47, ham mukavemet değerleri sırasıyla 16,6kgf/cm2, 12,1 kgf/cm2 ve 12,78 kgf/cm2, bisküvi mukavemet değerleri sırasıyla 202,25 kgf/cm2,198,9 kgf/cm2 ve 210 kgf/cm2, su emme değerleri sırasıyla % 16,25, % 16,56 ve % 16,83 olarakhesaplanmıştır. Mat sırla sırlanmış karolar harkort testinde 205oC'de çatlamıştır.vÜçüncü aşamada; BAZ 1 reçetesinin içerisine sırasıyla % 5, % 10 ve % 15 oranlarındaham albit girilmiştir. Artan albit oranlarıyla toplam küçülme değerleri % 0,44, % 0,47 ve%0,39, ham mukavemet değerleri sırasıyla 14,33 kgf/cm2, 14,83 kgf/cm2 ve 10,3 kgf/cm2,bisküvi mukavemet değerleri sırasıyla 180,20 kgf/cm2, 182,32 kgf/cm2 ve 177,32 kgf/cm2, suemme değerleri sırasıyla %16,83, %18,49 ve % 16,17 olarak hesaplanmıştır. % 5 ve % 10 albitiçeren mat sırla sırlanmış karolar harkort testinde 175 oC'de, %15 albit içeren mat sırla sırlanmışkarolar ise 205 oC'de çatlamıştır.Dördüncü aşamada; her bir oksidin en iyi sonuç verdiği mol oranları bulunmayaçalışılmıştır. CaO-MgO, Na2O-SiO2, Al2O3-K2O oksitleri gruplandırılarak bu aşama üçbölümde çalışılmıştır. Tüm çalışmaların sonucunda en yüksek bisküvi mukavemet değeri 248,88kgf/cm2 olarak hesaplanmıştır. Bu değerdeki toplam küçülme değeri % 0,94, ham mukavemet9,52 kgf/cm2 ve su emme değeri %16,74 olarak tespit edilmiştir. Mat sırla sırlanmış karolarharkort testinde 155 oC'de çatlamıştır.Beşinci aşamada; reçeteye yüksek miktarda kalsiyum içeren Bilecik yöresi OsmaneliK4 kili sırasıyla % 7 ve % 10,5 oranlarında ilave edilmiştir. Grup içindeki en iyi fizikomekaniksel sonucu veren DOM 20 reçetesinin toplam küçülme değeri % 0,50, ham mukavemetdeğeri 14,12kgf/cm2, bisküvi mukavemet değeri 240,16 kgf/cm2 olarak tespit edilmiştir. Matgereken 200oC'desırla sırlanmış karolar harkort testinde standartlara göre dayanmasıçatlamamıştır.Sonuç olarak beş aşamadan oluşan bu çalışmada, dört aşamada mevcut hammaddelerkullanılarak TSE EN 159 ve fabrika standartlarına uygun reçeteler yapılmaya çalışılmış fakatkabul edilebilir değerlere ulaşılamamıştır. Son aşamada Bilecik yöresinin Osmaneli kilikullanılarak TSE EN 159 ve fabrika standartlarına uygun bir reçete oluşturulmuştur. Sonuçolarak oluşturulan reçete işletme şartlarında denenmiş ve fabrika reçetesi olarak kullanılmasınakarar verilerek üretime geçilmiştir.Ayrıca yapılan hesaplarda, fabrika bu reçete ile üretime geçerek önceki reçete ilekarşılaştırıldığında karo üretiminde yıllık 17.000 YTL'lik bir tasarruf sağlanacaktır.Anahtar Kelimeler : Duvar karosu, reçete, sır bünye uyumu, termal genleşme
Cimento süspansiyonlarında cr+ bileşiklerinin zeolitle adsorbsiyonunun araştırılması
Bu çalışmada, Manisa-Gördes bölgesine ait klinoptilolit tipi zeolitlerin doğal halde veaktive edilerek, çimento süspansiyonlarında bulunan Cr +6 ve Cr +3 bileşiklerini adsorblamakapasitesi araştırılmıştır. Adsorbsiyon kapasitesini artırmak amacı ile klinoptilolitlere ısıl, asitve baz aktivasyonu uygulanmıştır. Isıl aktivasyonda kalsinasyon sıcaklıkları 400ËC, 500ËC ve600ËC olarak seçilmiş ve kalsinasyon sıcaklığının etkisi araştırılmıştır. Asit aktivasyonundaHNO3 ve H2SO4, baz aktivasyonunda KOH ve NaOH kullanılmıştır.Çalışmanın iki amacından biri, demir sülfatla kromu +6'dan +3'e indirgenen çimentoyazeolit ilavesiyle kromun +3 formunda adsorblanarak yeniden oksidasyonunun önlenmesi, diğeriise +6 formundaki kromun adsorblanmasının araştırılmasıdır. Bu amaçlarla klinoptilolitler,Cr+6 değeri 2 ppm ve 14 ppm olan CEM I tipi katkısız çimentolara % 5, % 10, % 20 ve % 40oranlarında eklenerek 6 ay süresince krom analizleri yapılmıştır. Zamanla demir sülfatlıçimentodaki krom +3 yükseltgenirken, klinoptilolit eklenen çimentolarda bu artışgörülmemektedir. 6 ay sonucunda portland çimentosundaki Cr +6 miktarı 9 ppm'e yükselirken,klinoptilolitli çimentolarda 0-1 ppm olarak kalmaktadır. 14 ppm Cr+6 içeren demir sülfatsızçimentoya klinoptilolit ilavesiyle, değerin 4 ppm'lere kadar düşürüldüğü görülmüşür.Adsorblama kapasiteleri bakımından en iyi sonuç asitlerle (HNO3 > H2SO4) elde edilmiştir. Bazaktivasyonunun sonuçları doğal ve ısıl aktivasyonunki kadar etkili olmamakla birlikte kendiiçinde KOH > NaOH olarak sıralanabilir. Isıl aktivasyonda kalsinasyon sıcaklığının değişimininadsorblama kapasitesine etkisinin olmadığı gözlenmiştir.Anahtar Kelimeler : Adsorbsiyon, Aktivasyon, Çimento, Klinoptilolit, Krom, Zeolit
Nano kristal AI203 sentezi
Bu çalışmada; alüminyum nitrat, stearik asit, oksalik asit, tartarik asit gibi farklıasitler ve tozların kullanımıyla sol-jel yöntemi uygulanarak nano boyutlu α-Al2O3 tozsentez üretimini gerçekleştirmek amaçlanmıştır. Yüksek saflıktaki malzemelerstokiyometrik oranlarda karıştırılıp, jel haline getirildikten sonra kurutulupsinterlenmiştir. Elde edilen numunelerin faz analizleri X-ışınları difraksiyonukullanılarak yapılmıştır. Çalışma sonucunda düşük sıcaklıkta sol-jel yöntemi ile nanoboyutlu α-Al2O3 sentezlenmiştir.Anahtar Kelimeler : Nano, Sol-Jel
Malatya yöresi pirofillitinin karakterizasyonu ve vitrifiye bünyede kullanımının araştırılması
Bu çalışmada; Malatya yöresi pirofillit hammaddesinin karekterizasyonu yapılmış ve hazırlanan deneysel çalışmalarla vitrifiye sektöründe kullanımı araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar kapsamında 7 adet reçete hazırlanmıştır. Pirofillit hammaddesi R1 ve R2 reçetesinde mevcut vitrifiye massesine katkı amaçlı, R3, R4 ve R5 reçetelerinde kullanılan kuvarsa alternatif amaçlı, R6 ve R7 reçetesinde ise mevcut vitrifiye massesinde kullanılan kaolene alternatif amaçlı denenmiştir. Kullanılan tüm hammaddelerin XRD, tane boyu ve kimyasal analizleri ile deneysel çalışmaların fiziksel, rasyonel ve XRD analizleri yapılmıştır. Çalışma neticesinde pirofillit hammaddesinin vitrifiye bünyede kullanıma uygun olduğu görülmüştür. Yapılan deneysel çalışma sonucunda; pirofillit hammaddesinin vitrifiye sektöründe başta katkı olarak kullanılmasının mümkün olacağı, yüksek silis içeriğinden dolayı da kuvarsa ve kimyasal olarak benzer olduğu kaolene alternatif olabileceği görülmüştür. Pirofillit kullanımı neticesinde, sinterleşme sonrası daha yoğun yapılar elde edilmiştir. Yapılan XRD analizleri neticesinde nihai massede kuvars ve mullit faz oluşumlarında standart masseyle aynı sonuçlar elde edilmiştir. Çalışma neticesinde hazırlanan reçetelerin fiziksel analizlerinde (mukavemet, su emme, küçülme ve deformasyon) standart masseye göre farklı sonuçlar çıkmamış olup, massenin reolojik özellikleri bozulmamıştır. %5 ve %10 katkı (R1,R2) ile %10 (R4) kuvarsa alternatif olarak yapılan deneysel çalışmalarda istenen sonuçlar elde edilmiştir. Pirofillitin düşük maliyetinden dolayı vitrifiye massesinde kullanılması ile masse maliyetinin düşürülebileceği görülmüştür. Özellikle nispeten düşük olan sertliği sayesinde hammadde hazırlama (masse) esnasında enerji ve zaman tasarrufu sağlayabileceği, pirofillitin kendine has beyaz pişme rengi sayesinde ise seramik sektöründe kullanımının mümkün olacağı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Kuvars, Pirofillit, Reoloji, Vitrifiye
Ham ve kalsine kolemanit atığının duvar karosu bünyesinde kullanılabilirliğinin araştırılması
Seramik ve emaye sırlarının ana hammaddesi olan frit'te bor mineralleri ve ürünleri, fluks ve baglayıcılık özellikleriyle sırın camsı görünümünü gelistirdigi gibi, yüzeyde olusacak çatlama ve kavlama gibi yüzey hatalarına mani olur. Aynı zamanda genlesme degeri de düsük oldugundan sırın bisküvi ile uyumuna önemli katkıda bulunur. Bor minerallerinin frit üretiminin yanı sıra seramik bünyelerde de kullanılabilirligini arastırmak için çalısmalar yapılmaktadır. Bu çalısmada Altın Çini ve Seramik Sanayi A.S. Karo Fabrikası reçetesi baz alınarak ham ve kalsine kolemanit katı atıgı artı olarak duvar karosu bünyesine ilave edilmis ve etkileri incelenmistir. Bu incelemeler sonucunda duvar karosu bünyesinde ham kolemanit katı atıgının, mukavemeti düsürdügü ve bünyede deformasyon meydana getirdigi için kullanımının uygun olmadıgı, kalsine kolemanit katı atıgının ise mukavemeti arttırdıgı ve su emmeyi azalttıgı için kullanımının uygun oldugu sonucuna varılmıstır. Anahtar Kelimeler: Atık, Bor, Duvar karosu, Kolemanit
Kaolinitik ve illitik seramik killerinin farklı sıcaklıklarda mineralojik yapılarının, plastikliklerinin ve fiziksel özelliklerinin değişimi
Seramik üretiminde kullanılan hammaddelerin her birinin bünyeye farklı etkileri vardır. Feldispatlar sinterlesmeyi, dolomit-kuvars kumu iskelet ve gözenekliliği sağlarken, kil mineralleri plastik özellikleri nedeniyle sekillendirmeyi sağlamaktadır. Killeri olusturan minerallerin seramik ürünlerin üretim asamasında reolojik özelliklere ve pisirme davranıslarına etkileri farklıdır. Bu çalısmada kaolinit ve illit minerallerinden olusan killer ham ve farklı sıcaklıklarda pisirilerek plastikliğin ve fiziko mekaniksel özelliklerin değisimi incelenmistir. Seramik ürünlerin üretiminde kullanılan kaolinit, mika minerali, illit, muskovit, kuvars, montmorillonit içeren bes farklı kil örneği kullanılmıstır. Kil örneklerinin ham olarak plastiklik, termal analiz ve fiziko-mekaniksel özellikleri, farklı sıcaklıklarda pisirilen örneklerin ise plastiklik, fiziko-mekaniksel özellikleri ile mineralojik gelisimi incelenmistir. Elde edilen sonuçlara göre kaolinitik killerin plastik özelliğinin olmadığı, kaolinit ile birlikte illit mineralinin varlığının kilin plastik özellik göstermesine neden olduğu görülmüstür. Kaolinit içeriği yüksek illit içeriği az olan killerin plastik özelliğini kurumayla kaybettikleri, illit içeriği yüksek kaolinitik killerin ise yüksek sıcaklıkla yapı sularının bünyeden uzaklasması ile plastikliklerini kaybettikleri görülmüstür. Killerin seramiksel özelliklerinin ham ve farklı sıcaklıklarda gösterdiği değisimin yapıda bulunan minerallere göre farklılık gösterdiği tespit edilmistir. Anahtar Kelimeler: DTA, Düsük Sıcaklık, ?llitik, Kaolinit, Plastiklik, Tane Boyut Dağılımı, XRD
Seramik pigmentler
Bu çalısmada renk olusumunu sağlayan geçis elementlerinden (Cu, Fe, Co, Mn ve Cr) bazılarını içeren oksitler ve cevherlerin ayrı ayrı uçucu kül, perlit, korund, cam kırığı ve killerle karıstırılarak seramik sektöründe kullanılan pigmentlerin genel kristal yapılarından olan spinel, hematit ve korund yapılara benzer sekilde olusturulması amaçlanmıstır. Kalsinasyonla pigment üretim yöntemi kullanılarak hazırlanan numuneler beyaz pisen (karo) ve kırmızı pisen (kiremit) ürünler üzerinde isletme bazlı olarak uygulandıktan sonra olusan renk ve yüzeydeki camsı yapının renk üzerindeki etkileri incelenmistir. Beyaz pisen ürünler üzerinde sağlanan renk olusumlarının kırmızı pisen ürünlerde de çalısmaları yapılmıs ve beyaz pisen ürünlerde daha belirgin renk olusumları gözlemlenmistir. Beyaz pisen ürünlerde sırlı ve sırsız uygulamalarda renkler arasında meydana gelen fark göz önünde bulundurularak kırmızı pisen ürünlerde yüzeyde camsı bir yapı olmadığı için kırmızı ürünün yüzeyine ve masse içerisine farklı ergiticiler kullanılarak camlastırılmaya çalısılmıstır. Sonuç olarak bu çalısmada renklendirici olarak kullanılan doğal hammaddeler ve oksitlerle yapılan uygulamalar farklı ürünlerde farklı özellikler göstermistir. ?sletme bazında düsünürsek ergiticilik ve renk olusumu birlikte kullanılırsa olumlu sonuçlar sağlayacaktır. Anahtar Kelimeler: Ergitici, geçis elementleri, karo, kiremit, karo, pigmentler.