115
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Toprak alkali oksitlerin porselen izolatör bünyesi üzerindeki etkisi
Porselen izolatör massesinde akışkanlaştırıcı olarak genellikle feldspat kullanılmaktadır. Günümüzde stoneware, seramik sağlık gereçleri, anortit bazlı porselenler, kemik porselenleri, seramik karoları üzerinde yapılan çalışmalar ile çeşitli magnezyum oksit kaynakları ile akışkanlaştırıcı özellik sağlanması yanı sıra mukavemet değerlerinde artış ve sinterlenme tepe sıcaklıklarında yaklaşık 50oC'lik azalma görüldüğü gözlemlenmektedir. Porselen izolatörler için yüksek maliyetli feldspatlara alternatif olarak toprak alkali içeren ham maddelerin ikame edilebilirliği ham madde maliyetinin azaltılmasını ve alternatif ergitici kaynakları oluşmasını sağlayacaktır. Ayrıca porselen izolatörlerin; sinterlenme sürelerinin azaltılması, doğal gaz tüketiminin azalmasını sağlayacağından hem enerji kaynaklarının korunmasını sağlayacak hem de daha çevreci bir üretime imkân sağlayacaktır. Bu çalışmada magnezyum oksit içeren ham maddelerden talk ve manyezit; kalsiyum oksit içeren ham maddelerden kalsit ve vollastonit, porselen izolatör bünyesinde %0,5-1 ve 3 oranlarında, potasyum feldspat ile ikame ettirilerek teknik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Elektroporselen bünyesinde magnezyum oksit kaynağı olarak talk ve manyezit; kalsiyum oksit kaynakları kalsit ve vollastonit kullanımın oranının artması ile beraber % görünür gözeneklilik, % su emme, deformasyon değerlerinde artış ve % görünür katı yoğunluk, sırsız ve sırlı pişme mukavemeti değerlerinde azalma gözlemlenmiştir. Bunun yanında bünyede kullanılan oran arttıkça kalsiyum oksit kaynaklarının porselen izolatör bünyesinde % pişme küçülmesini azalttığı, magnezyum oksit kaynakların ise % pişme küçülmesini arttırdığı tespit edilmiştir.
Zeolit esaslı seramik nem sensörü üretimi ve uygulaması
Yapay zeolitler ve doğal zeolitlerin neme karşı duyarlılığı bilinen bir gerçektir. Farklı katkı maddeleri kullanılarak hazırlanan yüzeliden fazla yapay zeolit türü vardır. Bu çalışmada hidrojen katyonu içeren zeolit Y tozunun nem sensörü olarak kullanabilirliği araştırıldı. Zeolit Y tozu standart tekniklerle (XRD, EDX, DTA-TG, SEM) karakterize edilerek ticari nem sensor hammaddeleri ile karşılaştırıldı. Zeolit Y tozunun nem sensörü üretiminde kullanılabilirlik kapasitesini belirlemek için serbest toz modeli geliştirildi. Sonra farklı iki yöntem kullanılarak sensör numuneleri üretildi. Ölçümler için rezistif esaslı çalışan elektronik devre ve kontrollü nem kabini tasarlandı. Nem kabini içerisine sabitlenen referans nem sensörü ile üretilen sensör numunelerinin elektriksel özellikleri (cevap verme süresi, hassasiyet ve çalışma aralığı) osilaskopla ölçüldü. Elde edilen bilgiler frekans-bağıl nem grafiklerine dönüştürüldü. Sonuç olarak serbest toz modeline göre zeolit Y tozunun nem sensörü üretiminde kullanılabileceği belirlendi. Fakat elektriksel özelliklerin daha hassas ölçülebilmesi ve tekrarlanabilir sonuçların elde edilebilmesi için yeni yöntemlerin geliştirilmesi gerektiği belirlendi. Anahtar Kelimeler: Zeolit Y, Nem Sensörü
Bor karbür-alüminyum kompozitlerinin üretimi ve karakterizasyonu
ÖZET Doktora Tezi BOR KARBÜR-ALÜMİNYUM KOMPOZİTLERİNİN ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU GÜRSOYARSLAN Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Ferhat KARA 2001 Bu tezde, üretim maliyeti düşük ve seri üretime uygun olan sızdırma yöntemi ile hafif, yoğun ve tok B4C-AI kompozitlerinin üretimi ve karakterizasyonu incelenmiştir. B4C-AI kompozitlerinin Ar atmosferi altında ve 985°-1370°C sıcaklık aralığında reaktif ıslatma ile üretilebileceği görülmüştür. Üretilen kompozitlerde oluşan fazlar ve miktarları kantitatif x-ışınları analizi ile sistematik olarak tespit edilmiştir. B4C ile Al arasındaki tepkime hızının sızdırma koşullarının, B4C tozlarının tane boyutunun ve yüzey kimyasının değiştirilerek kontrol edilebileceği görülmüştür. Bor karbürün alüminyum ile reaksiyonu sonucu, sırası ile, A13BC ve* A1B2 fazlan oluşmakta ve AI3BC fazı alüminyumun bor karbürü ıslatmasına yol açmaktadır. Üretilen kompozitlerin mekanik özellikleri süreç koşullarına bağlı olarak değişmekte ve kontrol edilebilmektedir. Kompozitlerin tokluğunun artan serbest alüminyum miktarı ve ligament boyutu ile arttığı görülmüştür. Yapılan balistik deneyler, üretilen B4C-AI kompozitlerinin çoklu çarpmalara dayanıklı zırh malzemesi olarak kullanım potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Anahtar kelimeler: Sızdırma, Islatma, Zırh
Eskişehir Kızılcaören yöresindeki zenginleştirilmiş nadir toprak elementlerinin SiAlON esaslı malzemelerde kullanım imkanının araştırılması
ÖZET Yüksek Lisans Tezi ESKİŞEHİR KIZILCAÖREN YÖRESİNDEKİ ZENGİNLEŞTİRİLMİŞ NADİR TOPRAK ELEMENTLERİNİN SİAION ESASLI MALZEMELERDE KULLANIM İMKANININ ARAŞTIRILMASI AYŞE KALEMTAŞ Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd.Doç.Dr. Cemail AKSEL 2002, 65 sayfa Bu çalışmada Eskişehir Kızılcaören yöresi zenginleştirilmiş nadir toprak elementi karışımının |}-SiA10N, oksinitrür cam ve cam seramik üretiminde kullanım potansiyeli araştırılmıştır. P-SİAlON numuneleri içerdiği yüksek La konsantrasyonu yüzünden basınçsız sinterleme tekniğiyle sinterlenememiştir. Ancak, gaz basınçlı sinterleme yöntemiyle numunelerin tam yoğunluğa ulaşması sağlanmıştır. Basınçsız sinterleme tekniğiyle yoğunlaştırılan i) ticari olarak satılan nadir toprak elementleri içeren ve ii) zenginleştirilmiş nadir toprak elementleri içeren numunelerin taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve x-ışınları kırınım (XRD) analizleri sonucunda benzer yapılara sahip olduğu görülmüştür. Üretilen oksinitrür camlara uygulanan ısıl işlem sonrası; ticari olarak satılan nadir toprak elementleri ve zenginleştirilmiş nadir toprak elementleri içeren numunelerde farklı kristallenmelerin ortaya çıktığı belirlenmiştir. Zenginleştirme işlemi sonrası yapıda bulunan bazı elementlerin bu etkiye neden olduğu düşünülmektedir. Yapılan deneysel çalışmalar sonrası zenginleştirilmiş nadir toprak elementlerinin SiAlON seramikler, oksinitrür cam ve cam seramikler gibi değişik uygulama alanlarında kullanım potansiyelinin bulunduğu ancak, daha detaylı çalışmaların yapılması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Zenginleştirilmiş nadir toprak elementleri, (3-SiAlON seramikler, oksinitrür cam ve cam seramikler
Al2O3-TiC/TiCN kompozit malzemelerinin üretim yöntemleri
ÖZET Yüksek Lisans Tezi AI2O3-TİC/TİCN KOMPOZİT MALZEMELERİNİN ÜRETİM YÖNTEMLERİ Erhan AYAŞ Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Yrd. Doç. Dr. Alpagut KARA 2003, 61 sayfa Alümina kesici uçlar metal işleme operasyonlarında 1930'lu yıllardan itibaren yaygın olarak kullanılmaktadır. Saf alümina kesici uçlar düşük kırılma tokluğunun yanı sıra düşük termal iletkenliğe sahiptir. Bu özelliklerin iyileştirilmesi amacı ile alüminaya farklı malzemelerin ilave edilerek seramik matrisli kompozit malzemeler üretilmiştir. İlave edilen önemli malzemelerden bazıları sahip oldukları yüksek sertlik, kırılma tokluğu ve yüksek sıcaklık özellikleri nedeni ile titanyum karbür (TiC) ve titanyum karbonitrür (TiCN) olarak ifade edilebilir. Ancak daha önce yapılan çalışmalar bu kompozit malzemenin geleneksel yöntemlerle teorik yoğunluğuna sinterlenemediğini göstermiştir. Bu çalışmada, AI2O3 tozuna ağırlıkça farklı oranlarda TiC ve TiCN ilave edilmiş ve elde edilen kompozisyonlar basınçsız ve gaz basınçlı olarak iki farklı şekilde sinterlenmişlerdir. Sinterleme sonrası sertlik ve kırılma tokluğu özellikleri incelenmiş, ayrıca faz ve mikroyapısal karakterizasyonları X-ışınları difraktometresi (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) teknikleri vasıtasıyla gerçekleştirilmiştir. Her iki sinterleme yönteminde sıcaklık artışı ile yoğunluğun yükseldiği tespit edilmiş, gaz basınçlı sinterleme yönteminde 1750° C üzerinde yapının bozulduğu gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler : Kompozit, AI2O3-TİC/TİCN, Basınçsız Sinterleme, Gaz Basınçlı Sinterleme.J ü>
Konya-Çukurçimen ve Doğanhisar çömlekçi killerinin karakterizasyonu ve renklendirici malzeme olarak değerlendirilmesi
ÖZET Yüksek Lisans Tezi KONYA-ÇUKÜRÇİMEN VE DOĞANHİSAR ÇÖMLEKÇİ KİLLERİNİN KARAKTERİZASYONU VE RENKLENDİRİCİ MALZEME OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ ŞEREFE YALÇIN YASTI Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd.Doç.Dr.Münewer ÇAKI 2004, 99 sayfa Bu tezde Konya Bölgesi Çukurçimen ve Doğanhisar kırmızı killerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri araştırılmış ve elde edilen veriler doğrultusunda bu killerin renk verici özelliği ile ilgili çalışmalar yapılmıştır. Her iki yöreye ait killerin erime derecelerinin 1200°C'den yüksek olması, bu killerin %4 -%7,5 arası demir içermeleri yüksek dereceli pişen sırlarda renklendirici malzeme(pigment) olarak kullanılabilmeleri için bir avantaj oluşturmaktadır. Bu konudaki çalışmanın, ilk aşamasmda kırmızı killerin ham, 1000°C ve 1100°
Seramik pigmentlerin üretimi, karakterizasyonu ve uygulaması
ÖZET Doktora Tezi SERAMİK PİGMENTLERİN ÜRETİMİ, KARAKTERİZASYONU VE UYGULAMASI EMEL ÖZEL Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Seramik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Servet TURAN 2004, 215 sayfa Bu çalışmada, ülkemizde bol miktarda bulunan doğal ve ucuz hammaddeler, veya değerli metal oksitleri içeren atıklar kullanılarak seramik pigmentlerin üretimi ve karakterizasyonu amaçlanmaktadır. Doğal limonit ve kromit cevherleri kullanılarak üretilen kahverengi Fe-Cr pigmentlerinin renk özelliklerinin ticari pigmentlerin özelliklerine oldukça benzer olduğu ve ticari pigmentlere göre çok daha düşük maliyetlerde üretilebileceği tespit edilmiştir. Literatürde, ilk defa Fe203-Cr203 siyah pigmenti ile ZnO içeren şeffaf sır arasında meydana gelen etkileşimler taramak elektron mikroskobu (SEM) ve enerji saçılımlı x-ışınları analizi (EDX) ile belirlenmiştir. Samsun bakır işletmeleri flotasyon atığı Fe kaynağı olarak değerlendirilmiş ve hazırlanan pigment kompozisyonlarına bağlı olarak turuncu-kahverengiden siyaha uzanan değişik renk tonları elde edilmiştir. Ferrokrom ve demir içeren atıklarla düşük maliyetli siyah Fe2Ü3- O2O3 hematit pigmentleri üretilmiş ve olumlu sonuçlar alınmıştır. Zirkon pigmentlerinin üretiminde doğrudan kullanılamayan doğal zirkon, ayrıştırılarak pigment üretiminde kullanılmış ve ilave edilen oksitlere bağlı olarak farklı renkler elde edilmiştir. Ayrıca, mavi pigment üretiminde kullanılan pahalı ve aynı zamanda çevreye zararlı CoO miktarının azaltılarak düşük CoO içerikli mavi villemit pigmentlerin üretimi ve karakterizasyonu yapılarak, Co-villemit pigmentlerin ve villemit kristallerinin, kristal sır uygulamalarında renklendirici ve çekirdekleyici olarak kullanımı da araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Seramik pigmentler, Renk özellikleri, Katı-hal reaksiyonları, Karakterizasy on
Mullit refrakterlerde bağlayıcı fazın optimizasyonu
Bu doktora tezi kapsamında, mullit refrakterlerde bağlayıcı fazdayapılan optimizasyon çalışmasının refrakterlik özelliklerine olan etkileriincelenmiştir. Numune üretiminde farklı 2 tip taşıyıcı tane (sinter ve eriyikmullit) ve farklı 2 tip bağlayıcı matris (kuvars/alumina ve kaolin/alumina)kompozisyonu kullanılmıştır. Her iki bağlayıcı matris kompozisyonuna farklıoranlarda ZrSiO4 ilavesi yapılarak 12 ayrı refrakter numune grubuüretilmiştir. Üretilen refrakter numunelerin mekanik, termal ve kimyasalzorlamalar karşısında gösterdiği davranışlar standart test yöntemleri iledeğerlendirilmiştir. Bağlayıcı matris için kullanılan hammaddeler arasındasaflık, mineralojik yapı, reaksiyon yeteneği ve sinterlenme aktivitesitemelinde yapılan seçimler sonunda, bağlayıcı matrise yapılan ZrSiO4 ilavesiile mullit refrakterlerin mukavemet, sürünme ve korozyon davranışındaönemli iyileşmeler, buna karşın termal şok dayanımında azalmalar olduğugözlemlenmiştir. Bağlayıcı matrise yapılan ZrSiO4 ilavesi ile refrakterlerinsinterlenme aktivitesinin arttığı ve buna bağlı olarak artan yoğunlaşmaetkisinin refrakterlik özelliklerinde meydana gelen değişimlerde en önemlirolü üstlendiği sonucuna varılmıştır. Farklı tip taşıyıcı tane ve farklı türbağlayıcı matris ile üretilmiş refrakter numunelerin özellikleri sunularak,geniş bir aralıkta değişen özellikler refrakter kulanım açısındantartışılmıştır.Anahtar kelimeler: Refrakterler, mullit, bağlayıcı matris, optimizasyon,zirkon.i
Homojen çöktürme yöntemi ile alümina üretimi
Bu çalışmada alüminyum sülfat tuzundan homojen çöktürmeyöntemi ile üre kullanılarak mikronaltı boyuta sahip alümina tozununüretilebilirliği araştırılmıştır.Sırasıyla alüminyum sülfat ve üre su içinde çözündürüldüktensonra 85 ve 92 oC'ye çıkılarak çökme işleminin tamamlanması için 3 saatbeklenmiştir. Oda sıcaklığında yapılan homojen çöktürme işlemindeenzim üreaz ilavesi yapılmış ve çökme işleminin tamamlanması için 24saat beklenmiştir.Elde edilen tozların Taramalı Elektron Mikroskobu ile fotoğraflarıçekilmiş, 1200 oC'de kalsine edilmiştir. Kalsine edilen tozların fotoğraflarıçekilmiş, DTA, TG, XRD ve dilatometre analizleri yapılmıştır.85 ve 92 oC'de çökelek oluşmuş, fakat tozların aglomera olduğugözlenmiştir. Oda sıcaklığında enzim üreaz ile hazırlanan çözeltilerdenelde edilen tozların mikronaltı boyuta sahip, küresel yapıda, dar partikülboyut dağılımlı ve yumuşak aglomereler içerdiği görülmüştür. Dilatometreanalizleri kıyaslandığında da doğal olarak oda sıcaklığında elde edilentozların daha iyi sinterlendiği gözlenmiştir.Sonuç olarak üretilen alümina tozunun kalitesinin üretim yönteminedirekt olarak bağlı olduğu ve oda sıcaklığında enzim üreaz ile yapılanhomojen çöktürme yönteminin 85 ve 92 oC'de elde edilen tozlara göreavantajları açıkça görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Alümina, Üre, Üreaz Enzimi, Partikül, HomojenÇöktürmei
Sialon seramiklerinde ısıl iletkenliğin incelenmesi
SiAlON seramikleri yüksek mekanik ve kimyasal özellikler avantajına sahiptirler vebu özelliklerini yüksek sıcaklıklarda da korumaktadırlar. Ancak sahip oldukları karmaşıkkristal yapı nedeniyle kısmen düşük termal iletkenliğe sahiptirler. Bu nedenle SiAlONseramikleri iletkenliği düşük malzemeler olarak kabul edilmiş ve iletkenlik davranışınıetkileyen parametreler daha önce detaylı olarak incelenmemiştir.Bu doktora tezinin temel amacı, SiAlON seramiklerinin mühendislik amaçlıuygulamaları için önem teşkil eden termal iletkenlik davranışının incelenmesidir. Bu amaçlaSiAlON seramiklerinde kompozisyon değişimi, tane sınır fazı, mikroyapı, ikinci faz ilavesi vekatı çözünürlük oranı değişiminin etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak en etkili parametrelerin,kompozisyon değişimi ve sistemdeki oksijen miktarı olduğu görülmüştür. Seçilen birα-SiAlON sistemi üzerinde yürütülen modelleme çalışmasında da, gerçek mikroyapı üzerindeuygulanan sonlu elemanlar analizi çözümü ile elde edilen iletkenlik değeri ve deneysel olarakelde edilen termal iletkenlik değerinin uyumluluğu gösterilmiştir. Bu sonucun, bir SiAlONseramiğinin mikroyapısına bakılarak, o sistemden elde edilebilecek iletkenliğinbelirlenmesinde yada arzu edilen bir iletkenlik değeri için malzeme tasarımında önemliolacağı düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: Termal İletkenlik, Termal Difüzivite, Si3N4, SiAlON, Sonlu ElemanlarAnalizii
Şerit döküm yöntemi kullanılarak fonksiyonel aşamalı SiAlON seramiklerinin üretimi
SiAlON seramikleri, yüksek sıcaklık mekanik ve termal özelliklerindendolayı uzun süredir yapısal ileri teknoloji seramikleri alanında sürekli bir ilgi alanıoluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, SiAlON esaslı seramiklerin iki farklı katyonilavesinde (Y+3 ve Sm+3) şerit döküm yöntemi kullanılarak organik ve suluortamda fonksiyonel aşamalı olarak üretilmesi ve oluşan çamurların reolojik vesonuçta elde edilen ürünün mekanik özellikleri ve mikro yapısalkarakteristiklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Organik ve sulu sistemde üretilençamurların reolojik özellikleri silindirik sensör içeren viskozimetre kullanılarakölçülmüştür. Organik sistemde oluşan çamurlar pseudoplastik ve çok az miktartiksotropi gösterirken, sulu sistemde çamurlar pseudoplastik davranıştan sapmagöstererek, özellikle düşük katı ve polimer oranlarında Newtonsal davranışayaklaşmışlardır. Sonuçta elde edilen fonksiyonel aşamalı SiAlON-seramikleri,Arşimet yoğunluk, mikrosertlik, x- ışınları ve taramalı elektron mikroskobu(SEM) yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Yapılan analizlersonucunda, sertlik ve faz dağılımının fonksiyonel aşamalı olarak değiştiğigözlenmiştir. Bu sonuçlar, x-ışınları ve mikroyapı analizleri ile desteklenmiştir.Anahtar Kelimeler: SiAlON, Fonksiyonel Aşamalı Malzemeler (FAM'lar), ŞeritDöküm, Pseudoplastik
Metalik köpük malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
Metalik köpükler düşük yoğunluk, mükemmel mekanik, ısıl,elektriksel ve akustik özelliklerine sahip yeni bir malzeme grubudur. Metalikköpükler arasında titanyum ve titanyum alaşım köpükleri düşük ağırlıkgerektiren yük taşıma ve biyomedikal uygulamalar gibi birçok uygulama içinpotansiyel malzemelerdir.Bu çalışmada ticari saflıkta titanyum köpükleri yer tutucu ilave ileköpüklendirme yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Araştırmanın amacıgöreceli yoğunluk, içyapı özellikleri ve basma davranışı gibi özelliklerinbaşlangıç toz boyutu, yer tutucu cinsi ve miktarı, sinterleme sıcaklığı gibisüreç parametreleri kullanılarak kontrol edilebilirliğinin araştırılmasıdır.Çalışma kapsamında % 30 - 70 arasında değişen oranlarda gözeneklilik ve4-90 GPa arasında değişen elastik modülüne sahip titanyum köpüklerüretilmiş ve karakterize edilmiştir.Anahtar kelimeler: Titanyum, metal köpükler, yer tutucu, basma davranışı,sinterleme.i
Hegzagonal bor nitrür toz sentezi ve sinterleme davranışları
Eşsiz özelliklere sahip, yapay bir malzeme olan hegzagonal bor nitrür pekçok sektörde kullanılmaktadır. Bor nitrür farklı üretim yöntemleri ileüretilebilmektedir. Bu çalışmada, borik asitten bor oksit üretilmiş ve bor oksitin700, 800 ve 900 oC'de nitrürlenmesi sonucunda ham bor nitrür elde edilmiştir.Ham bor nitrür içinde bor oksit, kalsiyum borat fosfat fazları mevcuttur, busafsızlıklar liç işlemi ile uzaklaştırılmıştır. Elde edilen bor nitrür turbostatikyapıdadır. 1400, 1500, 1600 ve 1700 oC'de ısıl işlemler ile hegzagonal bor nitrüroluşumu incelenmiştir. Üretilen bor nitrür tozlarının birim ağırlıkları,yoğunlukları, XRD paternleri, La ve Lc indeksleri, FTIR spektrumları, taneboyutları, mikroyapıları (SEM) ile incelenmiştir. 900 oC'de üretilen 1400 oC'deısıl işlem yapılan tozlardan bor nitrür tabletler üretilmiş ve 1800, 1900 oC'desinterlenmiştir. Tabletler katkısız, %(2, 4 ve 6) B2O3 katkılı ve %(2, 4 ve 6) Y2O3katkılı olarak üretilmiştir. Sinterlenen numunelerin yoğunluk, Vickers sertlikdeğeri, XRD paternleri, Lc indeksleri ve mikroyapıları incelenmiştir. Bor oksidinamonyakla nitrürlenmesi sonucunda üretilen bor nitrürün saflaştırılıp ısıl işlemyapılması sonucunda saf hegzagonal bor nitrür elde edilmiştir. Bor nitrür tozulevhalarından oluşan aglomeralar şeklindedir. Bor nitrürün sinterlenmesine B2O3ve Y2O3'in katkısının olduğu, teorik yoğunlukların %70'ler civarında olduğutespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Hegzagonal bor nitrür, Nitrürleme, Isıl işlem, Sinterleme,Karakterizasyon
Metal iyon katkılı kalsiyumfosfat esaslı antibakteriyel seramik tozun karakterizasyonu ve sitotoksisitesinin belirlenmesi
Bu çalışmada, biyomalzeme olarak kullanılabilirliği açısından metaliyon katkılı kalsiyum fosfat esaslı tozun antibakteriyel etkinliği ve sitotoksiketkisi araştırılmıştır. Metal iyon katkılı kalsiyum fosfat saslı tozun farklımetal iyon içerikleri ile sentezi sonrasında tozun antibakteriyel etkinliğiniölçmek için standart maya (Candida) ve bakteriler (Escherichia Coli (E.coli),P.Aeruginosa, S.aeureus) kullanılmıştır. Sitotoksik etkiyi belirlemek amacı ileMTT testi uygulanmış ve sonuçlar istatiksel olarak değerlendirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Antibakteriyel, E.coli, Ag+ iyonu, hidroksiapatit,sitotoksisitei
Karo sektöründe uygulanan metalik sırlar
Son dönemde güncel olan metalik sırlı ve baskılı karolar incelendiginde metalik özel baskı malzemeleri, granül ve özel sırların kullanıldıgı görülmektedir. Yapılan çalısmada talyan ve spanyol tedarikçilerin sır renk ve yüzeyleri referans alınmıstır. Demir, bakır ve kursun oksit kullanılarak alternatif reçeteler olusturulmustur. Tek pisirim karo üretim kosullarına uygun sırlar gelistirilmeye çalısılmıstır. Çalısma sonucunda referanslarda görülen metalik efekt biri mat, digeri parlak olmak üzere iki adet reçetede elde edilmistir. Tane dagılımı, ergime davranısı, termal analizleri, mikroyapıları, kimyasal analizleri, olusan kristaller, renk ve parlaklık degerleri incelenmis, reçete maliyetleri hesaplanmıstır. Kristal gelisiminin homojen olmaması, olusan kristallerin refraktif indisinin düsük olması veya kristal boyutunun uygun olmaması nedeniyle diger reçetelerde metalik efekt elde edilemedigi düsünülmüstür. Anahtar Kelimeler: Lüster, Metalik Sır, Çekirdeklenme, Kristal Gelisimi
Kuru öğütme sistemi kullanılarak duvar karosu bünyesi geliştirilmesi
Bu çalışmada, kuru öğütme sistemi kullanılarak daha az maliyetli hızlı çift pişirim duvar karosu kompozisyonu geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bunun için, 3 adet kil, Na-Feldispat ve sıcaklığın nihai karonun özelliklerine etkisi faktöriyel deney tasarımı ile incelenmiştir. Deneyde 24 31 genel faktörlü deney tasarımı yapılmış, 5 ana faktör etkisi ve bunların birbirleriyle olan etkileşimi incelenmiştir. Hipotezlerin anlamlılık testleri a=0,05 anlam seviyesine göre yapılmıştır. Hazırlanan reçetelerden üretilen numuneler üzerinde küçülme, su emme, yoğunluk, gözenek miktarı, mukavemet deneyleri yapılmış olup örneklerin SEM ve XRD ile mineralojik ve faz analizleri yapılmıştır. Deneyler sonunda elde edilen veriler, MINITAB 14 paket programıyla analiz edilerek elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Kuru Öğütme, Duvar Karosu, Deney Tasarımı, Kırmızı Pişen Bünye, Mikroyapı
Nanofilm fotokromik kaplamalar
Nanoteknolojinin hızla gelişen uygulamalarından biri olan fotokromik etkiye sahip malzemeler estetik özelliklerinin yanı sıra fonksiyonel özelliklerinden dolayı birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu malzemeler; ışığın şiddetine bağlı olarak renk değiştirebilen malzemelerdir. Bu malzemelerin yüzeye kaplama olarak uygulanmasında daldırma yöntemi, döndürme yöntemi ve elektrosprey yöntemi gibi birçok kaplama teknikleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada homojen film kaplamanın yüzeyde oluşturulması için en etkin yöntemlerden biri olan elektrosprey yöntemi kullanılmıştır. Malzeme olarak SrTiO3 ve Fe2O3 nanoboyutlu tozları kullanılarak seramik yüzeyler üzerinde nanofilm fotokromik kaplamalar elde edilmiştir. Film kaplamaların özellikleri, uygulanan elektrosprey yöntemi parametrelerinin film yapısına etkisi ve elde edilen film tabakasının fotokromik etkisi taramalı elektron mikroskobu (SEM), X ışınları difraktometresi (XRD), stereo mikroskop ve spektrofotometre cihazları ile incelenmiştir.
Nanokristalin SnO2 sentezlenmesi ve elektroforez kaplama yöntemiyle sensör üretimi
Bu tezde, yarı iletken metal oksit malzeme kullanılarak gaz sensörü üretimi ele alınmıştır. Üretim süreçleri aşamalar halinde anlatılmıştır. İlk olarak uygun yarı iletken malzemenin (SnO2) yüzeye kaplanması gerçekleştirilmiştir. Kaplama yöntemi olarak elektroforez kaplama (EPD) yöntemi kullanılmıştır. Kaplama için kararlı süspansiyonun hazırlanması çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalar ile nanopartikül aglomerelerinin dağıtılıp neredeyse tamamının birincil partikül haline getirilmesi sağlanmıştır. EPD kaplama deneyleri, kararlı hale getirilmiş süspansiyon kullanılarak, farklı voltaj ve sürelerde homojen kaplamanın elde edildiği şartlar bulunarak tamamlanmıştır. Kaplamaların sinterlenmesi için 600°C sıcaklık ve 15 dakika sürenin uygun olduğu tespit edilmiştir. İnterdijital elektrot üzerine belirlenen parametrelerde kaplama uygulanıp, ardından sinterlenerek devreler böylece gaz algılama (LPG) testlerine hazır hale getirilmişlerdir. Ayrıca, gaz algılama testleri ile sensörün, farklı sıcaklıklarda, değişik konsantrasyonlarda gazı algılama performansının karakterizasyonu yapılıp, elde edilen sonuçlar tezde sunulmuştur.
Farklı hammaddelerin parlatılmış porselen karoların bazı özelliklerine etkileri
Porselen karolar aşınma, dona, lekelenmeye ve kimyasallara karşı yüksek dayanıma, yüksek mekanik özelliklere sahip ürünlerdir. Bu ürünlerde teknik özelliklerinin yanında estetik görünüm de oldukça önemlidir. Özellikle parlatılmış porselen karoda estetik kalitesini arttırmak için iyi parlatılmış yüzey istenmektedir. Bu nedenle aşınma ve parlatma esnasında yüksek mekanik özellikler gerektirmektedir.Bu çalışmanın amacı, farklı hammaddelerin parlatılmış porselen karo bazı özelliklerine etkilerini araştırmaktır. Parlatılmış porselen karoda yüzey kalitesini etkileyen en önemli parametrelerden biri sinterlenme esnasında oluşan kapalı porlardır. Sıvı fazın viskozitesi düşürülerek kapalı porlar minimize edilebilir. Bu nedenle, bu çalışmada ergiticilik özelliği yüksek olan borik asit, cam kırığı, nefelin siyenit ve petalit gibi hammaddeler kullanılmıştır. İki ayrı standart reçeteye farklı oranlarda bu hammaddeler ilave edilerek hazırlanan numuneler parlatılıp, leke, mukavemet, renk, pişme küçülmesi ve su emme gibi testler uygulanmıştır. Böylece kullanılan hammadelerin porselen karo teknik ve estetik özelliklerine etkileri araştırılmıştır.
Zirkon-Y2O3 ilavesiyle MgO-spinel kompozit refrakterlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
MgO-spinel kompozit refrakterlere değişik miktarlarda zirkon ve Y2O3 ilavesiyle elde edilen farklı kompozisyonlardaki malzemelerin mekanik özelliklerindeki değişim ve iyileştirmeler, nedenleriyle birlikte incelenerek, bu malzemelerin yüksek sıcaklık dayanımını etkileyen ısıl parametreler araştırılmıştır. Üretilen numunelerin yoğunlukları, mukavemeti, elastik modülü, kırılma tokluğu, kırılma yüzey enerjisi, iş enerjisi, kritik çatlak boyutu ve ortalama MgO tane boyutu verileri ölçülerek değerlendirilmiştir. Ayrıca; mikroyapısal değişikler, XRD ölçümleri ve SEM analizleri ile incelenmiştir. Refrakter malzemelerin yüksek sıcaklık performansını tespit etmek için kullanılan ısıl stres/şok parametreleri (R, R''', R'''', Rst) ve ?wof/?S oranları hesaplanmıştır. Farklı kompozisyonların mekanik özellikleri ile yapısal değişimleri arasındaki ilişkiler ve bunları etkileyen faktörler araştırılmıştır. Kompozit refrakter malzemelere ilave edilen bileşenlerin optimum miktarları tespit edilmiştir. Endüstriyel uygulamalarda servis ömrü daha uzun olabilecek malzemelerin optimizasyonu yapılmıştır.
Metal desteksiz diş porseleni üretimi ve karakterizasyonu
Diş porselenleri metal destekli ve metal desteksiz (tam seramik) olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Birinci grup adından da anlaşıldığı gibi bir metal kaide üzerine porselen uygulanması sonucu elde edilen protez çeşididir. Metal kaidenin rengi gri olup porselenden yansıdığı için diş rengi bozulmakta ve özellikle ön dişlerde estetik açıdan istenilen sonuçlar elde edilememektedir. Metal destekli porselen protezlerin böylesi dezavantajlarından dolayı hekimler metal desteksiz porselen tekniğine yönelmişlerdir. Metal desteksiz seramik kron veya köprüler; seramik destek (altlık), opak, dentin ve mine (insizal veya enamel) olmak üzere 4 farklı katmandan meydana gelmektedir. Ayrıca, çoğu uygulamada porselen son ürünün daha parlak ve çekici görünmesi için insizalin üstü ince ve şeffaf bir sır tabakasıyla kaplanmaktadır. Yitriya ile kısmen kararlı hale getirilmiş tetragonal zirkonyanın biyo-uyumluluğu, yüksek mekanik özellikleri ve rengi seramik destek malzemesi şeklinde kron ve köprü uygulamalarında kullanımını son yıllarda çok popüler hale getirmiştir.Bu çalışmada, zirkonya destek, opak, dentin, mine ve sır tabakalarının üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen örneklerin tamamı ?ISO 6872, Dental Ceramics? standardına göre hazırlanmış ve test edilmiştir.
Zirkonsuz opak firit üretimi ve hızlı pişirim duvar karosu sırlarının geliştirilmesi
Düzgün yüzey görünümlü, parlak opak duvar karosu sırları genellikle zirkonya içeren firitlerden üretilir. Ancak, bu firitler oldukça pahalıdır ve dolayısıyla, günümüzde üretim maliyetini azaltmaya yönelik bir eğilim vardır. Çeşitli cam-seramik sistemleri bu açıdan değerlendirilebilir. Karo üretiminde kullanılacak bir cam-seramik sırı tasarlanırken, seçilen firit bileşiminin teknik ve ticari olarak sırlı seramik karolara uygulanan üretim koşullarıyla uyum içinde olması gerekir. Bu çalışmada, CaO/MgO ve Al2O3/alkali oranları düzenlenerek zirkonu azaltılmış ve tamamen giderilmiş firit esaslı, parlak opak, hızlı tek pişirim duvar karosu cam-seramik sırları üretilmiştir. Duvar karosu parlak opak sırlarında kullanılan yüksek zirkonlu firitlere alternatif olabilecek, zirkonu azaltılmış ve/veya tamamen giderilmiş yeni cam-seramik esaslı firitler üretilmiş, karakterizasyonları yapılmış ve endüstriyel koşullara uyarlanmıştır. Elde edilen yeni sırlar TS EN ISO 10545'teki ilgili standart testlerden başarıyla geçmiştir.Anahtar Kelimeler: Hızlı pişirim, Cam-seramik, Zirkonsuz opak duvar karosu sırı.
Sağlık gereçlerinde kompozisyon değişimlerinin sinterleme üzerine etkileri
Bu tezde, standart bir reçete ve bakiye üzerinden gerçekleştirilen çalışmalarla, camsı faz kompozisyonu ve tane boyutunun sinterleme sıcaklığı ve deformasyon üzerine etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda, sinterleme sıcaklığının düşürülebilmesi için optimum bir Na2O/K2O oranının olduğu belirlenmiştir. Toprak alkalilerin (CaO ve MgO) ilavesiyle sinterleme sıcaklığı ve deformasyon oranında bir miktar düşüş elde edildiği, ancak ince tane boyutuna sahip hammaddeler kullanıldığında bu düşüşlerin daha keskin olduğu saptanmıştır. 1250 OC olan sinterleme sıcaklığı, Li (Lityum) ilavesiyle 1120 OC'ye kadar düşürülebilmiştir. Lityum, nefelin siyenit ve talk kombinasyonu ile açık literatürde belirtilen sağlık gereçleri pişiriminde en düşük sinterleme sıcaklığı olan 1100 OC'de sinterleme sağlanmıştır. Standart üründen % 50 oranında daha az deforme olan reçeteler geliştirilerek daha ince kesit ürünlerin üretilebilmesi avantajı gündeme gelmiştir. Sağlık gereçleri üretiminde sinterleme sıcaklığında sağlanan 100 OC' lik bir düşüş ile % 30 enerji tasarrufu sağlanacağı öngörülmektedir. Enerji yoğun bir sektör olan seramik sağlık gereçleri üretiminde hem yoğunluğun karşılanabilmesi, hem de uluslararası ticarette önemli bir girdi olan enerji tüketiminin azaltılması amacıyla, enerji odaklı projelerin gerçekleştirilmesi büyük bir öneme sahiptir.
Sert ve yumuşak porselenlerde pişirim sıcaklıkları ve sürelerinin düşürülmesi
Bu çalışmada sofra eşyası bünyelerinde spodumenin etkisi, sert porselen (yüksek sıcaklık), yumuşak porselen (düşük sıcaklık) ve düşük sıcaklık hızlı pişirim olmak üzere üç ana başlık altında incelenmiştir. Yüksek sıcaklık çalışmalarında, K-feldspatlı-kuvarslı, K-feldspatlı-alüminalı ve Na-feldspatlı-kuvarslı bünyeler oluşturulmuştur. Spodumen ilavesi ile maksimum Li2O miktarı % 0,5 olmasına rağmen sıvı faz oluşum sıcaklığının 10 ile 40 ? C arasında düştüğü, K-feldspatlı bünyelerin pişmiş mukavemet değerlerinin 100-250 kg/cm2 kadar arttığı gözlenmiştir. Geliştirilen reçeteler maliyet açısından değerlendirildiğinde ise spodumenin feldspata kıyasla yaklaşık 3,5 kat yüksek maliyeti sebebiyle pişirim sıcaklıklarındaki azalmaya rağmen toplam reçete maliyetinde bir artış olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar çevresel anlamda değerlendirildiğinde ise % 2 spodumenli (S2) bünyede pişirim sıcaklığının yaklaşık 15 ? C düşmesiyle toplam maliyetin % 7 artmasına karşın, tasarruf edilen yıllık CO2 emisyonunun 2,7 hektar ormanın bir yılda kullandığı CO2 miktarına eşit olduğu hesaplanmıştır. Düşük sıcaklık çalışmaları sonucunda geliştirilen reçeteler arasından seçilen bünyeden (DD6) üretim denemesi gerçekleştirilmiştir. Bu deneme sonucunda 11800C'de ve toplam 5,5 saat sürede pişebilen, krem renkli, ışık geçirgenliği yüksek, su emme değeri sıfır, TS 10850 Porselen Sofra Eşyası standardında yer alan ölçütleri karşılayan bir ürün elde edilmiştir. Düşük sıcaklık hızlı pişirim çalışmalarında ise spodumenin porselen karo hızlı pişirim koşullarında dahi vitrifikasyonu geliştirdiği gözlenmiştir. 1250 ? C'de toplam süre olarak 88 dakikada rulolu fırında pişirilen, şeffaflığı sert porselen bünyesinden daha yüksek olan bünyeler elde edilmiştir.
Si3N4 esaslı kompozit malzemelerin elektriksel ve ısıl iletkenliklerinin geliştirilmesi
Bu doktora tezinin temel amacı, yalıtkan özelliğe sahip Si3N4 esaslı seramiklerin elektriksel iletkenliğinin arttırılarak fonksiyonel kullanım alanlarını genişletmektir. Bu amaçla çeşitli elektriksel iletkenlik teorileri ve segrege ağ yapısı yaklaşımı temel alınarak ekonomik olarak ucuz, kolay ve yenilikçi bir üretim prosesi geliştirilmiştir. Geleneksel partikül takviyeli kompozit yaklaşımından farklı olarak hacimce % 2,5 - 10 aralığında nano boyutta oksit (TiO2) ve oksit dışı (TiCN, SiC) tozlar ile küresel SiAlON esaslı granüller mekanik olarak kaplanmıştır. Elde edilen kompozit malzemeler ilave türüne göre Gaz basınçlı (GPS), spark plazma (SPS) ve basınçsız sinterleme metotları ile sinterlenmiştir. Nihai kompozitlerde ilave türüne bağlı olarak granül sınırlarında hacimce % 2,5 ilave miktarında bile, iletken bir ağ yapısı oluşturularak, kompozitlerin mekanik ve fiziksel diğer özellikleri kötüleştirilmeden, elektriksel iletkenlik sağlanmıştır. Üretilen kompozit malzemeler geleneksel yöntemlerle üretilen kompozitler ile karşılaştırılarak çalışmanın önemi vurgulanmıştır. Uygulanan proses ile sadece elektriksel iletkenlik özelliği değil yüksek ısıl yayınım değerleri de elde edilerek, prosesin farklı özelliklerin eldesinde başarı ile kullanılabileceği kanıtlanmıştır.
Tribolojik uygulamalara yönelik SiAlON seramiklerinin geliştirilmesi
SiAlON seramikleri yüksek mekanik ve kimyasal özelliklerinden dolayı tribolojik uygulamalarda kullanılmak üzere potansiyel malzemeler olmalarına rağmen bu uygulama alanında kullanımları sınırlıdır.Bu problemi çözmek amacıyla mevcut doktora çalışmasında, aşınma direnci - mikroyapı - mekanik özellik ilişkileri araştırılmıştır. Aşınma mekanizmaları ve etkileyen parametreler tartışılmıştır. Sonuç olarak mevcut test koşulları altında tribolojik davranışa en etkin parametrenin kırılma tokluğu, tane sınır fazı kimyası ve tane boyutu olduğu bulunmuştur. SiAlON seramiklerinin aşınma mekanizmalarının sürtünme katsayısına, tane sınırı kimyasına ve kırılma tokluğuna bağlı olarak değiştiği görülmüştür.Çalışma sonrasında yeni geliştirilen SiAlON seramiklerinin performans testleri yapılmış ve mevcut ticari seramik malzemeler ile teknolojik açıdan karşılaştırılmıştır. SiAlON seramiklerinin tribolojik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan alümina seramiklerine göre daha dayanıklı ve benzer maliyette ve silisyum nitrür seramiklerine eşdeğer performansta ve daha ekonomik olduğu bulunmuştur. Bu yönüyle yapılan çalışma evrensel bilime katkıda bulunmanın yanı sıra tribolojik problemlere de çözüm üretici nitelik taşımaktadır.
ZrSiO4 ve ZrO2 ilavelerinin MgO-MgAl2O4 refrakterlerin mekanik, ısıl şok ve korozyon davranışlarına etkileri
MgO-spinel kompozit refrakterlere ağırlıkça %5, %10, %20 ve %30 oranlarında zirkon (ZrSiO4) ve zirkonya (ZrO2) ilaveleriyle elde edilen farklı kompozisyonların mekanik özellikleri, ısıl şok ve korozyon davranışları incelenerek, meydana gelen değişimler belirlenmiş ve nedenleriyle birlikte bu faktörleri etkileyen parametreler araştırılmıştır. Üretilen numuneler için yoğunluk, mukavemet, elastik modül, kırılma tokluğu, kırılma yüzey enerjisi, iş enerjisi, kritik hata boyutu ve ortalama MgO tane boyutu verileri ölçülerek değerlendirilmiştir. Katkı tipi ve miktarına bağlı olarak mikroyapısal değişiklikler ve kırılma yüzeyleri incelenerek yeni faz oluşumları belirlenmiştir. Farklı kompozisyonların mekanik özellikleri ile yapısal değişimler arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Refrakter malzemelerin yüksek sıcaklık performansını tespit etmek için kullanılan ısıl stres/şok parametreleri (R, R''', Rst) ve ?WOF/?S oranları hesaplanmıştır. 500 °C ve 1000 °C'lerde test edilen numunelerin ısıl şok davranışı incelenmiştir ve ölçülen mekanik özelliklerin değerlendirilmesiyle yüksek ısıl şok direnci gösteren kompozisyonlar tespit edilmiştir. Ayrıca korozyon testleri yapılan refrakterlerin sızma derinlikleri ve yayılma alanları ölçülerek korozyon dirençleri belirlenmiştir. Zirkon ve ZrO2'nın MgO-spinel refrakterlere ilavesiyle mekanik özellikler ile ısıl şok ve korozyon direncinde önemli ölçüde iyileşme sağlanmıştır ve optimum kompozisyonlar tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: MgO, Spinel, Zirkon, ZrO2, Refrakter, Mekanik Özellikler, Isıl Stres/Şok Parametreleri, Korozyon
Seramik uygulamalarına yönelik fotokromik malzemelerin geliştirilmesi
Bu tez çalışmasının amacı dış tepkileri algılayarak yeterli uyarım sonucu yapıda renk değişimi sergileyen ve farklı birçok endüstride yaygın olarak kullanılan fotokromik malzemelerin seramik uygulamalarına yönelik geliştirilmesidir. Organik ve inorganik yapılar kullanılarak deneysel çalışmalar yapılmıştır. Öncelikle organik fotoaktif başlangıç malzemeleri, yapısal modifikasyonlar sonucu optimum kaplama prosesleri ile seramik yüzeylere uygulanarak, seramik ürünlere fotokromik etkinin kazandırılmasına yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Sonraki aşamada TiO2 yapıları katı hal reaksiyonları ve sol-jel yöntemleri ile saf ve katkılı olarak üretilerek fotokromik etkiye sahip nanoboyutlu tozların sentezleme çalışmaları yapılmıştır. Üretilen malzemelerin fotokromik etkileri ve son ürün özellikleri, mikroyapısal ve optik karakterizasyon çalışmalarıyla etkin olarak belirlenmiştir.
Zrsio4-zro2-y2o3 ilaveli mgo-mgal2o4 ile mgo-feal2o4 kompozit refrakter malzemelerin mekanik özellikleri, ısıl şok ve korozyon davranışları
Yeni kompozit refrakter malzemeler: i) MgO-MgAl2O4'e değişen oranlarda ZrSiO4+Y2O3, ZrO2+Y2O3 ve hersinit ilaveleriyle; ve ayrıca ii) MgO-Hersinit'e farklı oranlarda spinel (MgAl2O4) ve zirkon (ZrSiO4) katkılarının ilave edilmesiyle üretilmiştir. Üretilen bu malzemelerin mekanik özellikleri, 500 °C ile 1000 °C'lerde ısıl şok direnci ve korozyon davranışları incelenmiş ve bu özellikleri etkileyen parametreler araştırılmıştır. Yoğunluk, relatif yoğunluk, açık gözenek, mukavemet, elastik modül, kırılma tokluğu, kırılma yüzey enerjisi, iş enerjisi, kritik hata boyutu, ortalama MgO tane boyutu değerleri ölçülmüştür, ve ısıl stres/şok parametreleri R, R''', R'''', Rst) ile ?WOF/?S oranları hesaplanmıştır. Korozyon testleri yapıldıktan sonra; kompozit refrakter malzemelerin penetrasyon mesafeleri ve yayılma alanları ölçülerek, korozyon dirençleri tespit edilmiştir. Ayrıca; yeni fazların oluşumları ve meydana gelen mikroyapısal değişiklikler, XRD ölçümleri ve SEM analizleri ile belirlenmiştir. i) MgO-MgAl2O4'e ZrSiO4+Y2O3, ZrO2+Y2O3 ve hersinit ilaveleriyle ve ii) MgO-hersinite spinel ve zirkon ilaveleriyle elde edilen malzemelerin: mekanik özelliklerinde, ısıl şok ve korozyon dirençlerinde önemli derecede iyileşmeler sağlanmıştır. Endüstriyel uygulamalarda servis ömrü daha uzun olabilecek yeni kompozit refrakter malzemelere ilave edilen bileşenlerin optimum miktarları tespit edilmiştir.
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.
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.
Vitrifiye sektörü fırın atıklarının metal döküm sektörü için mullit ve kordiyerit mullit filtre üretiminde kullanımı
Bu araştırmada, seramik sağlık gereçleri sinterleme fırını atıkları ile kordiyerit mullit metal döküm filtresi yapılabilirliği araştırılmıştır. Küresel ve lamel grafit dökme demir üretimi yapan firmalarda kullanılan kordiyerit mullit filtrelere alternatif ürün üretimi yapılmıştır. Araştırmada kullanılan atık malzemeler Ece Banyo A.Ş. üretim tesisinde kullanılan tünel ve roller tip fırınlara ait atıklardır. Bu atıklar 250 mikron altında öğütülmüştür. Hazırlanan atıklar ve diğer hammaddelerin XRF sonuçları tespit edilerek 10 farklı reçete seger çalışması yapılmıştır. Seger çalışmaları Çin Halk Cumhuriyeti'nden temin edilen filtre baz alınarak yapılmıştır. Plaka ve rulo atıkları farklı oranlarda reçete içerisinde kullanılmıştır. Hazırlanan reçeteler 1230 °C, 1250 °C, 1270 °C ve 1290 °C'de sinterlenmiştir. Reçete denemelerinin karakterizasyon analizleri Çin filtresi ile karşılaştırılmıştır. Denemeler sonucunda 9 numaralı reçetenin 1250 °C'de sinterlendiği durumda Çin filtresine en yakın özelliklere sahip filtre reçetesi olduğu tespit edilmiştir. 9 numaralı reçete malzemeleri hazırlanıp köpük ve bal peteği filtre üretimleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen mullit kordiyerit tabanlı bal peteği filtre ile metal döküm sektöründe 1386 °C'de döküm denemesi yapılmış ve filtre başarılı bir performans göstermiştir. Sonuç olarak, söz konusu atıklardan mullit kordiyerit filtre yapımı laboratuar ölçeğinde üretilmiş olup, sektörde hali hazırda kullanılan filtrelere göre kimyasal bileşim ve faz içeriği bakımından aynı, performans bakımından benzer özellikler gösterdiği, piyasada satılan eşdeğerlerine göre yaklaşık %80 oranında üretim maliyetlerini azalttığı ve çevre dostu olduğu saptanmıştır. Yapılan bu filtrenin seri üretiminin yapılabilmesi ve pazarda yerini alabilmesi için gerekenler önerilerde maddeler halinde belirtilmiştir. Ayrıca bu araştırmada; seramik sağlık gereçleri sektöründe sürekli oluşan bu atıkların katma değerli ürün(ler)e dönüşümü ve ithal malzeme yerine ikame edilecek yerli ve milli ürün yapılabilirliği gösterilmiştir.
Bi2O3'ün kordiyerit sinterleme sıcaklığına etkisi ve tek faz kordiyerit üretimi
Bu çalışmada, kordiyerit üretimine uygun MgO, Al2O3 ve SiO2 seramik toz karışımına Bi2O3 eklenerek düşük sıcaklıkta tek faz kordiyerit seramik sentezi amaçlanmıştır. Çalışmalar sırasında önce MgO ve Al2O3 stokiyometrik oranları değiştirilerek stokiyometri sapmalarının kordiyerit sentezine etkileri araştırılmıştır. En uygun olduğuna karar verilen kordiyerit bileşimi stokiyometri kabul edilerek, Bi2O3 ilaveler için aşağıdaki reaksiyon dikkate alınmıştır:2MgO 2Al2O3 5SiO2 + x Bi2O3 ? 2MgO 2Al2O3 5SiO2 + ilave faz(lar)Reaksiyonda x = 0,15 ve 0,20 mol olarak alınmıştır. Toz karışımı 1300, 1275, 1250, 1225 ve 1200oC sıcaklıklarda 24 saat sinterlenmiştir. Mol değerlerinin karşılığı olarak ağırlıkça %12 ve %16 oranında Bi2O3 eklemeleriyle 1200oC sıcaklıkta 24 saat sinterlemeyle ilave faz(lar) içermeyen tek faz kordiyerit sentezi başarılmıştır. Kompozisyon değişimlerinin ve Bi2O3 ilavelerinin sinterleme sıcaklığındaki faz oluşumları XRD ile analiz edilmiş, elde edilen kordiyerit ürünler SEM analizleriyle mikroyapısal olarak incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Bi2O3, Kordierit, Sinterleme.
Diyatomit kartuş filtre üretimi
Diyatomitin yüksek gözenekli seramik malzeme üretiminde potansiyel ürün olmasının sebebi mikro-gözenekli bir yapısının bulunması ve ayrıca malzemenin yapısal tane boyutunun küçük olmasıdır. Ancak malzemenin seramik bünye olarak şekillendirilmesinde kil gibi inorganik katkılara ihtiyaç vardır. Bu katkılar sinterleme sürecinde diyatomitin mikro-gözenekli yapısını büyük oranda azaltır. Bu çalışmada diyatomit yapı inorganik bağlayıcılara ihtiyaç göstermeyecek şekilde üretilmiştir. Bu amaçla iri gözenekli filtre oluşturulmuş ve doğal diyatomitik malzeme ince boyuta öğütülerek bu filtrenin gözeneklerine filtrasyon tekniği ile doldurulmuştur. Filtreler farklı sıcaklıklarda (600-800°C) sinterlenerek su filtrasyonu amaçlı test edilmiştir. Daha sonra filtrelere farklı sürelerde sıcak asit liç işlemine (75°C'de 5M HCl) uygulanmış ve filtrelerin su geçirgenliği arttırılmıştır. Bu filtrelerin filtrasyon performansları liç işlemi uygulanmayan filtreler ile karşılaştırılmıştır. Filtrelerin endüstriyel amaçlı kullanımlarının belirlenmesi amaçlı periyodik filtrasyon deneyleri yapılmıştır. Periyodik filtrasyon 5 dakikada bir 5 bar basınç ile yapılmıştır. Filtrelere uygulanan geri yılama basınçları 2-6 bar arası araştırılmış ve filtrelerin 5 bar'a kadar geri yıkama ile temizlenebileceği belirlenmiştir. Filtreler mermer fabrikası atık suyunun çöktürme işlemi sonrası üst akımının (tane boyutu 2 µm altındadır) filtrasyonunda test edilmiştir. Katı konsantrasyonu 100 ppm olan atık suyun süzülmesinde her 5 dakika periyot süzme işleminde 1,5 m3/m2 süzüntü sağlanmıştır.
Yapay sinir ağları ile seramik sır özelliklerinin tahmin edilmesi
Türk seramik sektörünün bugünkü durumu incelendiğinde sürekli teknolojiye yatırım yaptıkları ve en son yeniliklere uyumlu bir yapı sergiledikleri görülür. Bu kapsamda seramik üretim sektöründe mevcut sırın iyileştirilmesi veya yeni bir sır tasarımında çok sayıda prototipin hazırlanması gerekmektedir. Bu araştırma-geliştirme süreçlerinde işçilik kaybı, zaman kaybı ve bunlara bağıntılı olarak maliyetin artması, dolayısıyla da ürün maliyetlerine bir yansıması olmaktadır. Yaşanan bu olumsuzlukları azaltmak düşüncesiyle, üretim prosesinden alınan bazı veriler kullanılarak sırdaki parlaklık ve uygun sır bileşenlerinin tahmin edilmesi hedeflenmiştir.Bu çalışmada yıkanmış Uşak kaolini, sülyen ve kuvars üçlü diyagramı kullanılarak reçeteler hazırlanmış ve iki farklı sıcaklıkta (950 0C ve 1150 0C) numuneler pişirilmiştir. Sıcaklık, yüzey gerilim ve genleşme katsayı verileri yapay sinir ağları (YSA) giriş değişkenleri olarak kullanılmıştır. YSA'nın çıkış değişkenleri olarak da sırın bileşen değerleri ve camlaşma değeri alınmıştır. Yapay sinir ağları modeli MatLab 2009 paket programının Toolbox'ı kullanılarak oluşturulmuştur.Eğitim sonuçları ve test sonuçları gerçek değerlerle karşılaştırılarak ağ performansına bakılmıştır. Eğitim sonucunda camlaşma için regresyon R2=0,7856 % hata 7,02, sır bileşenleri için R2=0,8588 ile R2=0,9894, % hata 8,63x10-3 ile 0,63 arasında yüksek bir performans göstermiştir. Test sonucunda camlaşma için regresyon R2=0,8167 % hata 7,02, sır bileşenleri için R2=0,9996 ile 0,9986, % hata 8,63x10-3 ile 0,63 arasındaki değerleriyle eğitimde olduğu gibi ağ performansının yüksek olduğu ortaya konulmuştur.Sonuç olarak, geliştirilen yapay sinir ağları modelinin, seramik sektöründe sır ile bünye uyumunun sağlanmasında başarılı bir şekilde kullanılabileceği saptanmıştır. Aynı zamanda Ar-Ge çalışmalarında maliyeti düşürerek sonuca hızlı bir şekilde ulaşılabileceğini göstermiştir.
Kuriki höyük (Batman) arkeolojik kazılarında elde edilen seramiklerin karakterizasyonu
Bu çalışma 2009 yılından bu yana Kültür ve Turizm Bakanlığı, Kültür Varlıkları ve Müzeler Genel Müdürlüğü?nün 05.06.2009 gün ve 107818 sayılı izinleri, ve Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü?nün maddi destekleri ile gerçekleştirilen Kuriki Höyük arkeolojik kazılarında elde edilen ve dört farklı yerleşim tabakasına ait toplam 36 adet seramik parçasının arkeometrik karakterizasyonunu içermektedir. Bu amaçla, X-ışını floresans (XRF), X-ışını difraksiyon (XRD), seramik petrografi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile birlikte enerji saçınımlı X-ışınları spektrometresi (EDX), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), mikro-Raman spektroskopisi ve termogravimetri-diferansiyel termal analiz (TG-DTA) yöntemleri kullanılmıştır. Uygulanan metotlar kapsamında elde edilen bulgularla seramik örneklerin mikroyapısal özellikleri, başlangıç hammadde içerikleri, pişirim şartları (sıcaklık, atmosfer, pişirim tekniği v.b.) gibi üretim sürecinin ortaya çıkarılmasında belirleyici role sahip parametreler aydınlatılmaya çalışılmıştır. XRF analiz sonuçlarına göre numunelerdeki Na2O miktarı % 0,11-2,93, MgO miktarı % 2,63-7,04, Al2O3 miktarı % 8,53-16,40, SiO2 miktarı % 36,71-65,64, K2O miktarı % 1,27-3,53, CaO miktarı % 3,55-43,24 ve Fe2O3 miktarı % 5,05-9,45 olarak belirlenmiştir. XRD analiz sonuçlarında kuvars, kalsit, dolomit, illit/muskovit, alkali feldispat, plajiyoklaz, hematit, piroksen (diopsit/öjit) ve gehlenit çeşitli numunelerde tespit edilen mineraller olmuştur. Kimyasal ve mineralojik faz analiz sonuçlarında karşılaşılan kuvars, feldspat, plajiyoklaz, illit/muskovit, kalsit ve dolomit gibi mineraller seramiklerin FT-IR spektrumlarında da gözlemlenmiştir. Mikro-Raman analizlerinde XRD paternlerinde sıklıkla gözlemlenen kuvars ve kalsit minerallerine, ayrıca seramiklerdeki renk tonlarının oluşumunda önemli role sahip olan hematit ve manyetit gibi demir minerallerine rastlanılmıştır. SEM analizlerinde elde edilen geri saçınımlı elektron görüntülerinde numunelerin genel olarak düşük vitrifikasyon derecesine sahip olduğu ve mikroskobik görüntüleme ile eş zamanlı olarak uygulanan EDX analizine ait sonuçların XRF sonuçları ile uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Petrografik analiz sonucunda numunelerde genel olarak illitik karakterde kil minerali içeriği saptanmış olup, kuvars ve plajiyoklaz çoğu seramikte yer alan başlıca mineraller olmuştur. TG-DTA analizleri sonucunda tüm numunelerde 50 ? 150 oC aralığında higroskopik suyun uzaklaşmasına bağlı olarak oluşan endotermik etki, 150 ? 600 oC aralığında organik maddelerin dekompozisyonuna bağlı olarak oluşan ekzotermik etki saptanmıştır. Ayrıca, kalsit ve/veya dolomit içerikli numunelerde bu minerallerin bozunumuna bağlı olarak 700 ? 850 oC aralığında oluşan endotermik etki ve buna paralel olarak TG eğrilerinde belirgin bir ağırlık kaybı gözlemlenmiştir. Tüm tabakalara bakıldığında genel olarak DTA eğrilerinde ~900 ? 1000 oC ve daha yüksek sıcaklıklarda çok belirgin bir ekzotermik veya endotermik etkinin görülmemesinden dolayı numuneler içerisinde yeni kristal oluşumu veya mevcut kristal yapıların bozunumunun sınırlı olduğu ortaya çıkarılmıştır. Sonuç olarak seramiklerin üretiminde genellikle illitik kil kaynakları, kuvars ve plajiyoklazların kullanıldığı gözlemlenmiştir. Arkeolojik kazı tabakalarından elde edilen tüm seramik bünyelerin 1000 oC ? 1100 oC gibi yüksek pişirim sıcaklıklarına ulaşmadığı, numunelerin genel olarak 700 oC ? 950 oC arasında değişen maksimum pişme sıcaklıklarında sinterlendikleri ve dolayısıyla dar bir pişirim sıcaklık aralığa sahip oldukları saptanmıştır. Çoğu seramik örneğin özel bir renklendirme veya desene sahip olmadığı, örneklere ait mevcut kırmızı-kahverengi ve siyah-gri renk tonlarının (özellikle FT-IR ve TG-DTA analiz sonuçları ışığında) sırasıyla demir ve organik madde içeriğine bağlı olarak oluşabileceği belirlenmiştir. Kuriki Höyük?te yapılan bu ilk kapsamlı arkeometrik çalışma neticesinde Yukarı Mezomopotamya?da yer alan bu bölgeye ait Geç Kalkolitik dönem ile Milattan Sonra I. Bin ve sonrasına tarihlenen pişmiş toprak ürünlerinin üretim metodları ve sosyo-ekonomik yapı ile ilgili olarak bilgi birikimi sağlanmıştır.
Çimentolu sistemlerde Cr(VI)'nın farklı indirgenler kullanarak indirgenmesinin aratırılması
EU 2003/53/EC Direktifi, hidrate olduğunda ağırlıkça kuru bazda % 0,0002 (2ppm)'nin üzerinde krom (VI) içeren çimento ve çimento içerikli malzemelerin kullanımınıve satışını sınırlamaktadır. Bu yasa; çimento kullanımından kaynaklanan kromata bağlıalerjik dermatitlerin riskini minimize etmek için tasarlanmıştır. Çimento üreticilerininçoğu suda çözünebilen Cr(VI) miktarını, öğütme aşamasında çimentoya indirgeme ajanıilavesiyle kontrol altına almaktadır.Bu çalışmada, çimentodaki Cr(VI) miktarını 2 ppm'nin altına indirgemek için 5farklı indirgen kullanılmıştır. Ayrıca indirgenlerin çimentoda raf ömrü kapasiteleri detest edilmiştir. Kullanılan indirgenler; FeSO4.7H2O, Na2S2O4, Na2S2O5, Na2S2O3.5H2O veCaSx'dir. Deneylerde, 52 ppm ve 12 ppm hegzavalent krom içeriği olan iki farklı çimentonumunesi kullanılmıştır.Sonuç olarak; FeSO4.7H2O, Na2S2O4 ve CaSx'in Cr(VI)'yı 2 ppm'nin altınaindirgediği gözlenmiştir. Na2S2O5 ve Na2S2O3.5H2O'nun Cr(VI)'yı uzaklaştırmada etkiliolmadığı görülmüştür. FeSO4.7H2O'ın, raf ömrü testlerinde Na2S2O4 ve CaSx'den dahaetkili olduğu gözlenmiştir.Anahtar kelimeler: Çimento, krom (VI), indirgenme
Değişik oranlarda pomza, talk ve serpantin ilavelerinin fayans masse üzerine etkileri
Seramik malzeme üretiminde hammadde seçimi, reçete tartımı, bileşenlerindeğiştirilmesi veya modifiye edilmesinde her bir bileşenin karışımda oynadığı rol önemlidir. Buçalışmada Altın Seramik A.Ş. Karo Fabrikası reçetesi baz alınarak pomza, talk ve serpantinfayans masseye ilave edilmiştir. Pomza pegmatit yerine alternatif ergitici olarak kullanılırkentalk ve serpantin reçeteye dışarıdan eklenmiş, uygulanan reolojik, fiziksel, mekanik, termaltestler ve x- ışını difraksiyonları ile ilavelerin etkileri gözlenmiştir. Bu gözlemlerden yolaçıkılarak pomza ve talkın fiziksel özellileri iyileştirmede alternatif hammaddeler olabileceğisonucuna varılmıştır.
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.