Geleneksel seramik üretiminde pencere camı atıklarının değerlendirilmesi

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler: seramik, porselen Bu çalışmada pencere camı atıklarının geleneksel seramik ürünlerden olan porselen üretiminde değerlendirilmesi ve özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Seramik hammaddelerinden kuvars ve feldspatın maliyetlerinin yüksek olması ve öğütülebilirliğinin zor olmasından dolayı alternatif ve ucuz bir hammadde olarak pencere camı atıklarının kullanılmasına yoluna gidilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde seramikler genel olarak anlatılmış, hammaddeleri, üretim yöntemlerine değinilmiştir. Üçüncü bölümünde porselenler, hammaddeleri, üretim yöntemleri ve şekillendirilmeleri anlatılmıştır. Dördüncü bölümde genel olarak canım üretimi, fiziksel, kimyasal özellikleri ve cam atıklarının değerlendirilmesine yer verilmiştir. Beşinci bölümde deneysel çalışmaların yapılışı anlatılmıştır. Altıncı bölümde numuneler üzerinde yapılan test sonuçları belirtilerek grafiksel olarak izah edilmiştir. Yedinci bölümde elde edilen sonuçların değerlendirilmesi yapılmıştır. Çalışmada cam ve kaolen miktarı ağırlık olarak %30 - 60 arası değişmektedir. Kuru presleme yöntemiyle silindirik olarak şekillendirilen numuneler önce kurutulmuş ve 1 150 - 1200 ve 1250 °C de 1 saat sinterlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre artan cam ilavesine bağlı olarak normal porselenlere göre daha düşük sıcaklıkta sinterleme gözlenmiştir. Sinterleme sıcaklığı ile ağırlık kaybında ve % pişme küçülmesi ve toplu küçülmede artma meydana gelmiştir. Buna bağlı olarak porozite ve su emme değerlerinde azalmaya karşılık bulk yoğunlukta artış gözlenmiştir. Mikroyapı ve XRD incelemesi sonucu kristobalit, müllit, anortit, ojit ve albit fazlan tespit edilmiştir. Basma mukavemeti ise, sinterleme sıcaklığının artması sonucu elde edilen camsı fazın artması neticesinde azalmaktadır. Elektrik direnç ölçümlerinde ise sinterleme sıcaklığı artması sonucunda mikroyapıda artan camsı fazdan dolayı direnç değerlerinin artış gösterdiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak ticari porselen ürünlerle benzer sonuçlar elde edilmiş olup cam atıkların porselen üretiminde değerlendirilebileceği gösterilmiştir. vn

RECYCLING OF WASTE GLASSES IN THE PRODUCTION OF CONVENTIONAL CERAMICS SUMMARY Key words : ceramics, porcelain The main aim of this study is to investigate the usage of waste window glasses in the production of porcelain traditional ceramics. Second one is to reduce the fabrication cost of porcelain. Because feldspar is a relatively expensive raw material due to it's high hardness (Mohs 6-6.5) requiring longer grinding time. Waste window glasses and kaolinite were milled and mixed followed by dry pressing the body mixture to produce cylindrical ceramic specimens. Composition of specimens are ranging 30-60 % kaolinite and 30-60 % waste glass. After pressing specimens were dried at 1 10 °C and sintered at various temperatures from 1 150 up to 1250 °C for one hour. Characterization of samples was performed including electrical resistivity, compressive strength, firing shrinkage, weight loss, bulk density, porosity and water absorption techniques. In the first chapter, ceramics are mentioned in general their raw materials, production methods are given. In the second chapter, porcelains, their raw materials shaping and production methods are explained. In the third chapter, glass production and physical and chemical properties of glasses are given together with recycling of glass wastes. In the fourth chapter, compositions used in this study and their shaping, firing and other experimental techniques employed are explained. In the fifth chapter, experimental results and their related graphs are given. In the sixth chapter, all the experimental results are discussed. Results showed that waste glass added porcelain samples could be sintered at low temperatures. Very similar properties were obtained, such as lower water absorption and very low porosity comparing with commercial porcelain and vitrified ceramic bodies. Firing shrinkage and weight loss values were both increased with raising firing temperatures for all compositions as expected due to glassy phase formation leading to densification on firing. According to microstructure examination and XRD analysis dominant phases detected were cristobalite, müllite, anortite, augite and albite. Compressive strength was decreased whereas electrical resistivity values increased because of glassy phase increase in the microstructure. Promising results were obtained by the production of waste glass added conventional ceramic bodies which indicated that it could be used for the production of some porcelain body formulation. vm