Karo seramiklerin üretim yöntemleri ve mekanik özelliklerine etki eden bazı faktörlerin incelenmesi

Abstract

ÖZET Anahtar Kelime: Karo seramikleri, eğme mukavemeti, sinterleme, aşınma direnci, ısıl şok. Karo seramiklerinin üretim prosesini optimize edebilmek için çeşitli kompozisyonlar ve pişirme sıcaklıkları seçildi. Bu kompozisyonlar kil-feldspat-kuvars denge diyagramında karo seramikleri bölgesinde kuvars %5' de sabit olmak üzere kil oranı %40' tan %55' e kadar dört farklı kompozisyon hazırlandı. %5 nemli tozlar sabit basmç altında preslenmesinden sonra, ham mukavemetleri ölçüldü. Kil artışına göre ham mukavemetlerinin 13.56kg/cm2 ile 16.92kg/cm2 arasında değiştiği gözlendi. Her numune karo seramiklerin ticari pişirme sıcaklıkları olan 1125, 1184 ve 1240°C de sinterlendi. Sinterlenen numunelerin dayanımı, aşınma direnci, ısıl şoka karşı dayanımı, su emme ve yoğunluk gibi mekanik ve fiziksel özellikleri incelendi. Numunelerdeki kil oranındaki artış ve sıcaklık değişimi fiziksel ve mekanik özelliklerini önemli ölçüde değiştirmiştir. Bu iki parametrenin artışıyla yoğunluk artmış ve buna bağlı olarak mukavemet ve aşınma direncide artmıştır. Ayrıca yoğunluk artışıyla gözeneklilik azaldığından su emme miktarı da azalmıştır. Sıcaklık artışı ve sistemdeki kil artışı sinterleme sırasında oluşan sıvı fazı arttırmış ve sıvı faz yardımıyla daha fazla yoğunlaşma sağlanmıştır. Oda sıcaklığında bu sıvı faz gözenekleri doldurarak camsı faza dönüştüğünden yüksek sıcaklıklardaki 115 °C lik bir sinterleme sıcaklığı değişimi eğme mukavemetini 75 kg/cm2 den 475 kg/cm2 ye yükseltmiştir.

INVESTIGATION OF SOME PROCESSING PARAMETERS AND MECHANICAL PROPERTIES OF TILE CERAMICS SUMMARY Keywords: Tile ceramics, bending strength, sintering, wear resistance, thermal shock. Several tile ceramic compositions and sintering temperatures were established to optimise powder processing and firing conditions. The compositions were selected from tile ceramic region in the clay-feldspar-quartz equilibrium diagram. While %5 quartz was constant for all samples, clay/ Na-feldspat ratio was changed from 40% to 55%. Samples containing 5% moisture were pressed under constant pressure. Green strength values of dried samples differed from 13.56 kg/cm2 and 16.92 kg/cm2 because of clay increase in the system. Commercial sintering temperatures which were 1 125, 1 184 and 1240°C was used to sinter for each sample. Mechanical and physical properties such as bending strength, wear resistance, thermal shock resistance, water absorbtion and density were measured. Clay and sintering temperature increase changed significantly exprimantal results. Increasing with these two parameters, density was increased and depending on density, bending strength and wear resistance were also increased. Since increasing density was lowered porosity, water absorbtion rate was decreased. Higher temperature and higher clay was increased intergranular liquid phase and helped to densification. Bending strength values were changed from 75 kg/cm2 to 475 kg/cm2 with the 115°C temperature interval at high temperatures because the liquid phase was transformed to glassy phase at room temperature. XI