Seramik Süreçler
13.10.2013 04:51
Seramik Süreçler ders notlarını aşağıdaki bağlantıya tıklayarak indirebilirsiniz.
SERAMİK SÜREÇLER Derste Tutulan Notlar (2.3. ve 4.Hafta)
Aşağıda da seramik süreçler ders notlarını görebilirsiniz.
2. HAFTA 25.09.2013
Seramik; Metal dışı inorganik malzemelerdir.
Seramik Ürünlerin Gruplandırılması
A) Bileşimine Bağlı Olarak;
•Silikat seramikler (Kil, kaolen, feldpat, kuvars)
•Oksit seramikler (Tek oksit veya oksit karışımlar)
•Silikat ve oksit olmayan (Oksijen bileşimi yoktur)
B) Kullanım alanlarına bağlı olarak;
•Geleneksel (Silikatlı seramikler, yapı ve mutfak seramikleri)
•Refrakterler (Endüstriyel fırınlar)
•İleri teknoloji seramikler (Teknik cihazlar)
C) Yapı öğelerinin büyüklüğüne bağlı olarak;
•İnce seramik ürünler
•Kaba seramik ürünler
Yapı Öğelerinin Büyüklüğüne Göre
A) İnce seramik ürünler (<200 μm);
- Porselen, sıhhi tesisat, yer ve duvar karoları
- %Su emme <2 μm Sık yapılı
- %Su emme >2 μm Gözenekli
- Sık yapılı silikat seramiklerde pişirim sıcaklığı >1200°C
- Gözenekli silikat seramiklerde pişirim sıcaklığı <1200°C
B) Kaba seramik ürünler (>200 μm);
- Tuğla, kiremit, refrakter ürünleri
- %Su emme < 6 μm Sık yapılı
- %Su emme > 6 μm Gözenekli
Kullanım Alanlarına Bağlı Olarak Teknik Seramiklerin Gruplandırılması (1)
Elektriksel Fonksiyonlu Seramikler;
- Elektrik izole edici özellikte = Al2O3 BeO MgO MgAl2O4
- Ferro-Elektriksel özellikte = BaTiO3 SrTiO3
- Piezo-Elektriksel özellikte = PZT Pb(Zr-Ti)O3
- Yarı iletken özellikte = BaTiO3 SiC ZrO Bi2O3
- Elektriksel direnç özellikte = SiC MoSi2 LaCrO3
- İyonik özellikte = Beta-Al2O3 ZrO2
- Süperiletkenlik özellikte = Y2O3-BaO-CuO-(YBCO)
# Aşağıdaki seramik hammaddelerinden hangisi (Klasik seramikler, cam, çimento)
hepsinde ortak kullanılanlardır?
3. HAFTA 02.10.2013
Porselen Mamul Üretim Akım Şeması
Klasik seramiklerin üretiminde üç temel hammadde;
- Kuvars – Bünyenin deformasyona uğramasını engeller.
- Feldspat – Ergimeyi kolaylaştırır.
- Kil – Plastiklik sağlar.
- Yumuşak porselen - 1250°C
- Sert porselen - 1400°C
- Kalsiyum (anortit) feldspat – Ergimesi1500°C (Tercih edilmez)
- Potasyum (ortoklaz) felspat – İnkongrent erirler yani ilk etapta kısmen ergiyerek faz dönüşümünü gerçekleştirirler. 1150°C (eriyik + lösit)
- Lösit – Dental. Dış porselen fazı
- Ortoklaz Eriyit + Lösit Eriyik (İnkongrent)
- Yumuşak porselende potasyum feldspat kullanılır.
- Sert porselende sodyum (albit) feldspat kullanılır.
- Albit kongrent erir.
- Porselenlerde bileşimlerinde renkten dolayı kil grubundan olan kaolen kullanılır.
Sert Porselen Reçetesi;
- %50 Kaolen
- %25 Potasyum feldspat
- %25 Kuvars
- Döküm veya plastik (torna, şablon, roller başlıkları) şekillendirme yöntemleri vardır.
- Döküm; Basınçlı ve sıcak döküm yöntemleri vardır.
•Yeteri kadar su ile bu çekim gücü kırılır ve tabakaların kayganlaşması sağlanır.
•Döküm yöntemi ile şekillendirmede su %30 ila %70 arasında olabilir.
•Elektrolit katkısı = -1, -2 yüklerdir.
#(+) Yükler karşılıklı geldiği için ve arada su bulunduğu için kayganlık sağlanır.
- Maksimum elektrolit %1 oranında kullanılır.
- Suyu azaltmak değirmende daha kısa süre öğütme yapmamıza olanak sağlar.
- Değirmenden sonra elek ve magnetlerden geçiririz.
- Kunstoff; Yüksek basınçlara dayanıklı polimer kalıplar.
- Bisküvi pişirimi; 900°C
- Sır pişirimi; 1400°C
- Sır üstü dekor pişirimi; 800°C
- Sert porselen pişirimi; 6 saat (indirgeyici ortamda)
- Karo fayans pişirimi; 40 dakika
- Porselende sıfır gözenek istenir.
4. HAFTA 09.10.2013
Al2O3 ; Doğada saf olarak bulunmaz. Bayer prosesi ile boksitten elde edilirler.
Hammaddelerin Gruplandırılması;
Doğal Hammaddeler;
- Plastik özellikte; Kil, Kaolen (Şekillendirilebilir)
- Şekillendirilemez özellikte; Feldspat, kuvars (Kalıcı olarak şekillendirilemez)
- Flakslaştırıcılar; Feldspatlar
- Direnç sağlayıcılar; Kuvars
Sentetik Hammaddeler;
- Oksit (Al2O3 , SiO2)
- Oksit dışı (SiC, Bornitrür)
Sekonder Hammaddeler;
- Proses atıkları (Cüruflar)
- Proses katkı maddeleri
#Şekillendirilemez; Su ile kalıcı olarak Şekillendirilemeyen yani kuruduğunda ürünü çatlatan malzemeler.
- Yer karosu; %2-6 Porozite
- Duvar karosu; %10 Porozite (Duvara yapışabilmesi için yapışkanın gözeneklere girmesi gerekli olduğu için)
- Kimyasal sedimentler; Çökme ile oluşurlar.
- Biyolojik sedimentler; Mikro organizmaların birikmesi ile oluşurlar.
- Kireçtaşı; Mermer
- Silistaşı; Kuvarsit
- Asidik magmatik kayaç; Gneis
- Bazik magmatik kayaç; Serpantin
- K-Feldspat; K2O.Al2O3.6SiO2 (2KAlSi3O8) (%16.9 K2O, %18.3 Al2O3, %64.7 SiO2)
- Parçalanmada K2O’in tamamı ve SiO2’in 43.05 birimi ayrılıyor, geride 18.3 birim Al2O3 ve 21.58 birim SiO2 kalıyor, yapıya 6.47 H2O giriyor.
Seramikte Kullanılan Kil ve Kaolenler (4)
- Doğal öğünme – İnce tane genelde < 2 μm – Silikat sediment
- Taşınma esnasında kristal yapının bozulması – katyon değiştirme
- FeO gibi safsızlıkların yapıya girmesi – pişme sonrası renkli bünye
- Kaolenler yan mineral olarak genelde feldspat ve kuvars ihtiva eder
- Killer az oranda ince kuvars, nadir felspat ihtiva eder, bileşimdeki alkali metal oksitler (yaklaşık %1) absorbe edilmiş katyonlardır.
Tolga KARANFİL