Uçucu katkılı camsı köpük malzemelerin üretim imkanlarının araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, endüstriyel olarak ortaya çıkan iki temel atık uçucu kül ve cam kırığı kullanılarak köpük yapıcı ilavesi olmaksızın cam köpük malzemelerin üretim imkânları araştırılmıştır. Böylece, atıkların yeniden üretime kazandırılması hedeflenmiştir.Deneysel çalışmada Seyitömer Termik Santrali uçucu külü ve atık pencere camı kullanılmıştır. Kullanılan hammaddelerin x-ışınları difraksiyon (XRD), x-ışınları floresans (XRF) ve diferansiyel termal analizleri (DTA) ile karakterizasyonları yapılmıştır. Ayrıca her iki hammaddenin de tane boyutları ölçülmüş ve uçucu külün taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile tane yapısı incelenmiştir. .Uçucu kül içerisine ağırlıkça %50-60-70-80-90 oranlarında atık pencere cam tozu ilave edilip homojen karışım sağlamak amacı ile silindirik döner karıştırıcıda kuru olarak 60 dakikada karıştırılmıştır. Karışımlar ağırlıkça %10 oranında nemlendirilerek 500 µm boyutunda elekten geçirilerek granül hale getirilmiştir. Hazırlanan granüller kuru preste 800 kg/cm2 basınç altında şekillendirilmiştir. Kurutmayı takiben şekillendirilen numuneler 700-1150 oC sıcaklık aralıklarında 1 saat süreyle sinterlenmiştir. Sinterleme işlemlerinde 5 oC/dakika ısıtma hızı kullanılmış ve sıcaklıklarda 50 oC artışlar uygulanmıştır. Sinterlenen numunelerde gözenek miktarı, bulk yoğunluk, su emme ve basma mukavemeti ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca, XRD ile faz analizi, optik mikroskop ve SEM ile mikroyapı analizi, ısıl iletkenlik katsayısı ölçümü ve ısı mikroskobunda şekil değişimi incelemeleri de gerçekleştirilmiştir.Elde edilen sonuçlar, %90 oranında atık pencere camı ve % 10 uçucu kül içeren bileşimlerde köpük yapıcı ilavesi olmadan camsı köpük malzemelerin üretilebileceğini göstermiştir. 900 oC'de sinterlenen numunelerde % 44 porozite değeri elde edilmiştir.

In this study, the production possibilities of glass foam materials without foam agents additions were investigated by using two different type industrial waste such as fly ash and waste glass. Consequently, the waste recycle aimed.The Seyitomer thermal power plant fly ash and waste window glass were used in experimental procedure. The raw materials were analysed by using x-ray difraction (XRD), x-ray flouresans (XRF) and differantial thermal analysis (DTA). The grain size of both of raw materials were also measured and grain structure of fly ash was checked by using scanning electron microscopy (SEM).The powder mixtures were made by addition of 50, 60, 70, 80 and 90 wt.% waste glass powder to fly ash, respectively. Cyclindirical dry roller mixer was used to obtain homogeneous mixtures for 60 min. The mixtures were moisturized 10 wt.%. and the granulation was carried out by using sieve (500 µm). Prepared powders under pressure of 800 kg/cm2 were shaped by uniaxial dry pressing. The sintering procedure at 700-1150 oC for 1 h was carried out. Heating rate of 5 oC/min. was selected in sintering. Porosity, bulk density, water absorbsion and compression strength tests were realized in sintered samples. Moreover, the examinations of XRD for phase analysis, optical microscopy and SEM for microstructural analysis, coefficient of thermal conductivity measurement and shape changing by thermal microscobe were performed..The results showed that composition of 90% waste window glass and 10% fly ash could be made without any foam agent additions. The porosity of sintered samples at 900 oC was 44%.