SERAMİK SAĞLIK GEREÇLERİ BÜNYELERİNDE CAMSI FAZ KOMPOZİSYONUNUN PİŞİRİM SICAKLIKLARINA ETKİSİ

Bu çalışmada seramik sağlık gereçleri bünyelerinde, kimyasal kompozisyonla birlikte camsı faz viskozitesinin değişimi incelenmiştir. Ayrıca, bu değişimin sinterleme sıcaklıkları üzerine etkisi araştırılmıştır. Seramik bünyedeki, müllit, kuvars ve camsı faz miktarı eğimler oranı yöntemi kullanılarak sırasıyla %18,8, %22,1 ve %59,1 olarak hesaplanmıştır. Bünyede tespit edilen camsı fazın kimyasal kompozisyonundan yola çıkılarak düşük sıcaklıkta gelişen alternatif camsı faz kompozisyonları tasarlanmıştır. Bu tasarımda, en uygun sonucun gözlendiği kompozisyon tespiti için farklı Na2O/K2O, Al2O3/SiO2 oranları ve toplam miktarları (Na2O+K2O ve Al2O3+SiO2) ile CaO/MgO oranları denenmiştir. Hazırlanan kompozisyonların ergime davranışları ısı mikroskobu ile analiz edilmiştir. Düşük sıcaklıkta ergime davranışı gösteren S0.3-1, S2T0.8, S2T0.8-1 ve S2T2 camsı faz kompozisyonları bünye reçetelerinin hazırlanmasında kullanılmıştır. Sonuç olarak 2,5-3,0 aralığında Na2O/K2O, 6,0-6,5 aralığında Al2O3/SiO2, 0,6-0,7 aralığında Na2O+K2O ve 5,0-6,0 aralığında Al2O3+SiO2 miktarı içeren S2T2 camsı faz kompozisyonu standart reçeteye göre ~80°C daha düşük sıcaklıkta sinterlenmiştir.

EFFECTS OF MODIFICATION OF GLASSY PHASE COMPOSITION ON SINTERING TEMPERATURE OF SANITARYWARE

In this study, the effect of glassy phase viscosity and chemical composition of sanitaryware body was investigated. Additionally, the effects of these parameters on the sintering temperature were researched. The amount of mullite, quartz and glassy phases were estimated by slope ratio method, as 18.8 %, 22.1 % and 59.1 %, respectively. The alternative glassy phase compositions which are enhanced at low temperatures were calculated starting from glassy phase chemical composition, determined in body of sanitaryware. In this section, different Na2O/K2O, Al2O3/Si2O and sum of them, different CaO/MgO ratios were researched to determine the best composition. The melting behaviors of prepared compositions were analyzed by heat microscope. The glassy phase compositions (S0.3-1, S2T0.8, S2T0.8-1 and S2T2) which are showed that melting behavior at low temperature, were used in preparation of body recipe. As a result, the composition (S2T2) with the ratio of Na2O/K2O (2.5-3.0), Al2O3/SiO2 (6.0-6.5), Na2O+K2O (0.6-0.7) and Al2O3+SiO2 (5.0-6.0) was sintered at 80ºC lower temperature than that of standard composition (STD).

PDF

___

1. Reed, J.S., Introduction to the Principles of Ceramic Processing, John Wiley & Sons Inc, New York, A.B.D., 1995.
2. Kingery, W.D., Bowen, H.K. ve Uhlmann D.R., Introduction to Ceramics John Wiley & Sons, New York, A.B.D., 1976.
3. William, M. Carty, Observations on the Glass Phase Composition in Porcelains, Materials & Equipment and Whitewares Ceramic Engineering and Science Proceedings, Cilt 23, Editör: William, M. Carty, John Wiley & Sons Indianapolis A.B.D., 2001.
4. Rahaman, M.N., Special Topics in Sintering, Ceramic Processing and Sintering, Marcel Dekker Inc, New York, ABD, 2003.
5. Tarhan, M., Porselen karo bünyelerinde sinterleme hızı-kompozisyon ilişkileri, Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 2010.
6. Chatterjee, A., Chitwadgi, S., Kulkarni ve M., Kaviraj, A.K., Effect of sodium and potassium feldspar ratio on the phase development and microstructure of fired porcelain tiles, Tile&Brick International, 17, 104-107, 2001.
7. Dağ, P., Sağlık gereçlerinde kompozisyon değişimlerinin sinterleme üzerine etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 2009.
8. Çiğdemir, G., Kara, A. ve Kara, F., Porselen karo bünyelerinin kompozisyon sinterleme davranışı iliskilerin incelenmesi, SERES III. Uluslararası Katılımlı Sermaik, Cam, Emaye Sır ve Boya Semineri, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir, 570-581, 2005.
9. Das, S.K. ve Dana, K., Differences in densification behavior of K- and Na-feldsparcontaining porcelain bodies, Thermochimica Acta, 406, 199-206, 2003.
10. Tulyaganov, D.U., Agathopoulos, S., Fernandes, H.R. ve Ferreira, J.M.F., Influence of Lithiumoxide as Auxiliary Flux on the Properties of Triaxial Porcelain Bodies, Journal of the European Ceramic Society, 26, 1131-113, 2006.
11. Cook, S.G., Borate Fluxes in Ceramic Bodies, Ceramic Engineering and Science Proceedings, 23, 47-55, 2002.
12. Hancock, P., Use of Recycled Glass as a Flux in Vitreous China Sanitaryware, The Waste & Resources Action Programme, 2005.
13. Monshi, A. ve Messer, P. F., Ratio of Slope Method for Quantitative X-Ray Diffraction Analysis, Journal of Materials Science, 26, 3623-3627, 1991.
14. Arslan, G., Kara, F. ve Turan, S., Quantitative X-Ray Diffraction Analysis of Reactive Infiltrated Boron Carbide-Aluminium Composites, Journal of the Europen Ceramic Society, 23, 1243-1255, 2003.
15. Rahaman, M. N., Densification Process, Variables and Densification Practise, Ceramic Processing and Sintering, Marcel Dekker Inc, NewYork, ABD, 779-845, 2003.
16. Sarı, H., Seramik Sağlık Gereçlerinde Pişirim Sıcaklık ve Sürelerinin Azaltılması, Doktora tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 2012.
17. Mysen, B.O. ve Richet P., Binary Metal OxideSilica Systems II. Structure, Silicate Glasses and Melts: Properties and Structure, Elsevier B. V., Amsterdam, Hollanda, 199-230, 2005.
18. Mysen, B.O. ve Richet, P., Silicate Glasses and Melts Properties and Structure, Elseiver B. V., Amsterdam, The Netherlands, 2005.
19. Yıldız B., Diopsit Esaslı Duvar Karosu Sır ve Angoplarının Geliştirlmesi, Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 2010.