Seramik parlatma atıklarının yalıtım malzemesi olarak kullanılabilirliği

Abstract

Dünya üzerinde her geçen gün milyonlarca ton porselen parlatma atığı üretilmektedir. Bu atıklar, atık depolama sahalarında bertaraf edilmekte ve genellikle yeterli işlemden geçirilmeden ekosisteme tekrar geri boşaltılmaktadır. Yeniden kazanma ve geri dönüşüm, endüstriyel atıkların miktarını azaltmak ve hammaddelerin tüketimini azaltmak için en iyi çevresel çözümdür. Bu çalışmada, farklı sinterleme sıcaklığı ve sürelerde, parlatma prosesi esnasında açığa çıkan porselen parlatma atığına, farklı oranlarda kil ve selüloz ilaveleri yapılarak, termal yalıtım malzemesi olarak üretilmesi araştırılmıştır. K0, K1, K2, K3 ve S1, S2, S3 kodlu olmak üzere yedi farklı bileşim çalışılmıştır. Kil ve selüloz ilavesi içermeyen bileşim K0, ağırlıkça % 2,5 kil ilavesi içeren bileşim K1, ağırlıkça % 5 kil ilavesi içeren bileşim K2, ağırlıkça % 10 kil ilavesi içeren bileşim K3, ağırlıkça % 2,5 selüloz ilavesi içeren bileşim S1, ağırlıkça % 5 selüloz ilavesi içeren bileşim S2, ağırlıkça % 10 selüloz ilavesi içeren bileşim S3 olarak kodlanmıştır. Kuru olarak preslenip şekillendirilen numuneler, 1000, 1050 ve 11000C'de 60, 120, 180 ve 300 dakikalık sürelerle sinterlenmiştir. Üretilen numunelerin ağırlık kaybı, pişme büyümesi, hacimsel büyüme, bulk yoğunluk, su emme miktarı, termal difüzivite, termal iletkenlik, üç nokta eğme, mikroyapı ve faz analizleri ile fiziksel, termal ve mekaniksel özellikleri belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonrasında, numunelerde 1000 ve 10500C'de yoğunlaşma meydana gelirken; 11000C'de yoğunluklarının 0,5 g/cm3 düştüğü ve gözenekli bir yapıya dönüştüğü gözlenmiştir. Gözenekli yapıya rağmen, su emme miktarı değerleri, % 2'nin altındadır. 11000C'de 120 dakika boyunca sinterlenen ağırlıkca % 2,5 selüloz ilaveli numunelerde termal iletkenlik değeri, 0,097 W/m*K, eğilme mukavemeti ise 3,09 MPa olarak elde edilmiştir. Bu değerler, aynı şartlarda ölçülen Ytong marka gaz beton da ise sırasıyla, 0,179 W/m*K ve 0,73 MPa olarak elde edilmiştir.

Around the world, millions of tons inorganic wastes are produced every day. Traditionally, these wastes have been disposed of in landfills and often dumped directly into ecosystems without adequate treatment. Restoration and recycling is the best environmental solution to save raw materials and to reduce the amount of industrial wastes discarded. In this study, different amounts of clay and cellulose additions were made at different sintering temperature and time to the porcelain polishing waste exposed during the polishing process and the production of thermal insulation material was investigated. Seven different compounds were studied: K0, K1, K2, K3 and S1, S2, S3. Composition without clay and cellulose addition is marked as K0. Thus, composition addition with 2,5 wt % clay is as K1, composition addition with 5 wt % clay is as K2, composition addition with 10 wt % clay is as K3, the composition addition with 2,5 wt % cellulose as S1, composition addition with 5 wt % cellulose as S2 and composition addition with 10 wt % cellulose marked as S3. The all samples are dry pressed and all pellets are sintered at 1000, 1050 and 11000C for different sintering times as 60, 120, 180 and 300 minutes. Physical, thermal and mechanical properties of the samples were determined by weight loss, firing shrinkage, volume shrinkage, bulk density, water absorption, thermal diffusivity, thermal conductivity, three point bending, microstructural and phase analysis. As a result of the studies, densification was observed at 1000 and 10500C, while at 11000C the density decreased to 0,5 g / cm3 and obtained porous ceramic materials. Although the porous microstructure, water absorption values are under % 2. Thermal conductivity was obtained as 0,097 W/m*K in S2 samples with addition 2,5 wt % cellulose sintered at 11000C for 120 minutes. Also, the flexure resistance was obtained as 3,09 MPa. On the other hand, at the same conditions, termal conductivity and the flexure resistance were measured for Ytong gas concrete as 0,179 W/m*K and 0,73 MPa, respectively.