Silis dumanının porselen sektöründe kullanabilirliğinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada Antalya Elektrometalurji Tesislerinin atık baca tozu olan silika dumanıgeleneksel seramik ürünlerden olan porselen üretiminde değerlendirilmesi veözelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bunun için porselen reçetesindeki kuvarsyerine silika dumanı ile sistematik olarak yer değiştirilmiştir.Yapılan çalışmada kaolen miktarı ağırlık olarak % 45, feldspat % 30, silika %0-25arası değişmekte olup ilave edilen silika dumanı ise % 0-25 aralığındadır. Kurupresleme yöntemiyle silindirik olarak şekillendirilen numuneler önce kurutulmuş ve1150-1200 ve 1250 ºC de 1 saat sinterlenmiştir.Sinterleme sonrası yapılan karekterizasyonda pişme küçülmesi, ağırlık kaybı, bulkyoğunluk, porozite ve su emme teknikleri kullanılmıştır. Mikroyapı karekterizasyonuise optik mikroskop ve SEM ile gerçekleştirilmiştir. Faz tayini için ise XRD tekniğikullanılmıştır.Elde edilen sonuçlara göre artan normal porselenlere göre daha düşük sıcaklıktasinterleme gözlenmiştir. Sinterleme sıcaklığı ile ağırlık kaybında ve % pişmeküçülmesi ve toplu küçülmede artma meydana gelmiştir. Buna bağlı olaraksinterleme sıcaklığınının artışı ile ortaya çıkan camsı fazın etkisiyle porozite ve suemme değerlerinde azalmaya karşılık bulk yoğunlukta artış gözlenmiştir.Sonuç olarak ticari porselen ürünlerle benzer deneysel sonuçlar elde edilmiş olupsilika dumanın atıklarının porselen üretiminde değerlendirilebileceği gösterilmiştir.

The main aim of this study is to investigate the usage of waste silica fume, which isoriginated from Antalya Ferrochrome Plant in the production of porcelain. Quartzwas systematically replaced by silica fume addition.Silica fume was obtained from. and incorporated into kaolin and potassium feldsparbody mixture followed by dry pressing the body mixture to produce cylindricalceramic specimens. Compositions of specimens are ranging 45 % kaolin and 0-25 %quartz, 30 % feldspar and 0-25 silica fume. After pressing, specimens were dried at110 ºC and sintered at various temperatures from 1150 up to 1250 ºC for one hour.Characterization of samples was performed including firing shrinkage, weight loss,bulk density, porosity and water absorption. Microstructural characterisation ofsamples were carried out by optical and SEM. Phase identifications were alsoperformed by XRD technique.Results showned that silica fume added porcelain samples could be sintered at lowtemperatures. Very similar properties were obtained, such as lower water absorptionand very low porosity comparing with commercial porcelain and vitrified ceramicbodies. Firing shrinkage and weight loss values were both increased with raisingfiring temperatures for all compositions as expected due to glassy phase formationleading to densification on firing.Promising results were obtained by the production of fume silica added porcelainbodies, which indicated that it could be used for the production of some porcelainbody formulation.