SERAMİK TEKNOLOJİSİ -1

1. SERAMİK TEKNOLOJİSİ -1

2. SERAMİK • Doğada bileşikleri halinde bulunan elementlerin, uygun karışımlarının ısı enerjisinden yararlanarak ürün elde etmek şeklinde tanımlanır. • Çömlek, yapı malzemeleri, porselen, refrakter ürünler, cam, çimento, emaye, abrasif(aşındırıcı),kesici, kapasitör, teknik(ileri)seramikler…

3. SERAMİK • Metal veya metal alaşımı olmayan inorganik malzemelerin istenilen tane boyutuna indirgenerek , şekillendirilip, sinterleştirilmesi sonucunda elde edilen kendine has özellikleri bulunan mukavemetli yapılara seramik denir.

4. SERAMİK ÜRÜNLERİN ÇEŞİT VE YAPILARI • PİŞMİŞ KİL ÜRÜNLERİ • ISIYA DAYANIKLI(REFRAKTER) ÜRÜNLER • İNCE VE BEYAZ PİŞEN ÜRÜNLER • TEKNİK SERAMİKLER

5. PİŞMİŞ KİL ÜRÜNLERİ • Doğada bulunduğu şekli ile işlenip genelde kırmızı ve tonlarında pişen ürünlerdir. • Demiroksitçe zengin kil yataklarından elde edilip inşaat sektöründe çokça kullanılır. • Yüke dayanımları az, su emmeleri yüksektir. • İnşaat tuğlaları, baca ve başlık tuğlaları, saksı ve bahçe seramikleri, kiremitler.

6. Seramik teknolojisinde çok sık karşılaşacağımız elementlerin sembolleri :

7. Seramik teknolojisinde çok sık karşılaşacağımız elementlerin sembolleri :

8. Seramik teknolojisinde çok sık karşılaşacağımız elementlerin sembolleri :

9. SERAMİK HAMMADDELERİ • ÖZLÜ SERAMİK HAMMADDELERİ: • SU İLE YOĞURULABİLEN DAĞILMADAN KOLAYLIKLA ŞEKİLLENDİRİLEBİLEN KURUDUKLARI ZAMAN VERİLEN ŞEKLİ MUHAFAZA EDEN HAMMADELERDİR. • ÖZSÜZ SERAMİK HAMMADDELERİ: • ÇOK İNCE ÖĞÜTÜLEBİLSELER BİLE SU İLE KOLAYCA ŞEKİL VERİLEMEYEN, ŞEKİL VERİLSE BİLE DIŞ ETKENLER DOLAYISIYLA BUNU MUHAFAZA EDEMEYEN VE DAĞILABİLEN HAMMADDELERDİR.

10. ÖZLÜ SERAMİK HAMMADDELERİ • Primereruptif kayaçların doğal ve buna yardımcı fiziksel ve kimyasal etkenler ile aşınıp, bozunup,ufalanıp taşınması, sürüklenmesi sonucu KAOLİN ve KİLLER oluşmuştur. • KAOLİN: primer oluşum/ erken çöken/ temiz • KİLLER: sekonder oluşum/ tabakalar şeklinde çökelme/

11. Özlü seramik hammaddeleri/ KAOLİN GRUBU • Nakrit, dikkit, KAOLİNİT: (Al2O3. 2SiO2. 2H2O) • ANOKSİT • HULLOYSİT • ALLOFAN KAOLİNİT; genellikle çoğu plastik seramik hammaddelerinin esas mineralidir. Su içeren aluminyum silikattır*. Si2O5 grubu tipik olup yaprak veya kat dokulu silikatların belirtisidir.

12. * Silikat grubu • Tüm silikatların esas yapı taşı , ortada silisyum iyonunun bulunduğu dört oksijen iyonlu bir tetraeder(= dörtyüzlü) yapıdır.

13. Kaolinitin mineral yapısı: • İki tabakalı/ tabakalar dörtgen ve sekizgen • Ham olarak % 39,50 Al2O3 - % 46,55 SiO2 - % 13,95 H2O içerir.

15. Özlü seramik hammaddeleri/ MONTMORİLLONİT GRUBU • PROFİLLİT • MONTMORİLLONİT • BEİDELİT • NONTRONİT • SAPONİT

16. Özlü seramik hammaddeleri/ MONTMORİLLONİT GRUBU • Kuru haldeki MONTMORİLLONİT bünyesine su alarak ilk hacminin 16 katına kadar kristal iskeletini genişletebilir. • Kaolinitin iki tabakalı mineral yapısına karşın montnorillonit 3 tabakalı mineral yapısındadır. • Hiçbir zaman saf halde bulunmaz . • Genellikle bentonit formunda bulunan mineral emaye , sır ve çamurlarda plastiklik için kullanılır.

17. ÖZSÜZ SERAMİK HAMMADDELERİ • 1. ANORGANİK ÖZSÜZ HAMMADDELER: • KUVARS • FELDİSPAT • KALK • MAGNEZİT • DOLOMİT • WOLLASTONİT • BOKSİT • KORUND • TALK

18. ÖZSÜZ SERAMİK HAMMADDELERİ • 2. YAPAY OLAN ÖZSÜZ SERAMİK HAMMADDELER: • ŞAMOT • SİLİSYUM KARBÜR • ZİRKON OKSİT • KALSİYUM FOSFAT

19. ÖZSÜZ SERAMİK HAMMADDELERİ Katıldığı seramik çamurunu özsüzleştirerek plastikliğini azaltırlar. Genelde çamurun kuru direnç, kuru küçülme, pişme küçülmesini azaltıp su emmeyi arttırırlar. Özsüzleştirilmiş bir çamur özlü bir çamura göre daha kısa sürede ve hatasız kurutma göstererek kurur. Pişme sıcaklıklarını genelde yükseltmelerine rağmen geniş sinterlemeintervali sağlamaları ile seramik ürünler için avantaj sağlar. Çünkü geniş sinterlemeintervali ne sahip bünyelerde pekişme daha iyi olur. Bazı özsüz seramik hammaddeleri (feldspat pegmatit gibi) ergiticilik özelliği göstererek erken sinterleşmeyi sağlar .

20. ÖZSÜZ SERAMİK HAMMADDELERİ • Kuvars (SiO2) • Feldspatlar • K-Feldspat/orthoklas (K2O.Al2O3.6SiO2) • Na-Feldspat/albit (Na2O.Al2O3.6SiO2) • Ca-Feldspat/anorthit (CaO.Al2O3.2SiO2)

21. ÖZSÜZ SERAMİK HAMMADDELERİ • Kalk (CaCO3): • Magnezit ( MgCO3) • Dolomit (CaCO3. MgCO3) • Wollastonit (CaO. SiO2) • Boksit ( Al2O3.2H2O) • Kround (sentetik olarak Al(OH)’ın çöktürülmesi ile Al2O3, saf olarak nadiren Al2O3) • Talk ( 3MgO.4SiO2.H2O)

22. ÖZSÜZ SERAMİK HAMMADDELERİ • Kalk (CaCO3): • Magnezit ( MgCO3) • Dolomit (CaCO3. MgCO3) • Wollastonit (CaO. SiO2) • Boksit ( Al2O3.2H2O) • Kround (sentetik olarak Al(OH)’ın çöktürülmesi ile Al2O3, saf olarak nadiren Al2O3) • Talk ( 3MgO.4SiO2.H2O)

24. SERAMİK HAMMADDELERE UYGULANAN TEST VE ANALİZLER • Hammadde seçiminde dikkat edilmesi gereken hususlar vardır. Hammadde seçimini üç ana başlıkta inceleriz. • 1)Kimyasal Açıdan • 2)Minerolojik Açıdan • 3)Fiziksel Açıdan

25. 1)Kimyasal Açıdan * Ana bileşenlerinin bilinmesi gerekir, Fe2O3, TiO2,MnO2 miktarı ne kadar olması gerektiği, • sülfatlar pişirme esnasında yapıyı terk eder. Pişirme esnasında gaz halinde olan sülfatlar 200-250 C ye düştüğünde çökme meydana getirerek fırına zarar verir. Genellikle max. % 0.5 sülfatlı kil ve kaolen tercih edilir. • Suda çözünen tuzlar tespit edilmelidir. Döküm ,veya plastik şekillendirmelerde istenmezler. Flor çevre açısından önem arz eder. Pişirim sırasında HF asidi olarak çevreye yayılır ve kirlilik yapar.

26. 2)Minerolojik Açıdan • Ana mineral bileşenler ve kristal yapı nedir? • Kil bileşenleri bilinmelidir. • Düzenli veya düzensiz kristal yapısının olup olmaması.

27. 3)Fiziksel Açıdan • Tane büyüklüğü • Tane boyut dağılımı • spesifik yüzey alanı Ne kadar ince taneli ise o kadar plastiklik özelliği vardır. Ham mukavemet iyidir.Bunun yanında küçülmeler yüksektir. Sinterlenmeleri iyi su emmeleri düşüktür.

28. Kilin Özellikleri: • Plastisite, • Kohezyon, • Renk • Rötre

29. Plastisite: • .  Kilin plastisite özelliği kazanabilmesi için muhakkak surette su ile karıştırılması gereklidir. Su dışında hiçbir madde kile plastisite özelliği kazandırmaz.

30. Kohezyon: • kil hamuruna kuruduğu zaman kendisine verilmiş olan şekli muhafaza etme kabiliyeti sağlar.

31. Renk:  • Kilin saf olması halinde rengi beyaz olur ve kaolen adını alır. • kilin pişmeden evvelki rengi piştikten sonrada aynı renkte kalacağını göstermez. Çünkü oksitlerin yüksek ısı derecelerinde renkleri değişir.

32. Rötre: • kil hamurunun kuruma sırasında hacmi küçülür. Bu olaya kilin rötre yapması denir. Rötre, kilin kuruması sırasında olduğu gibi pişmesi sırasında da devam eder.

33. SERAMİK MALZEMENİN SINIFLANDIRILMASI • I- Boşluklu seramik malzeme • A) Kaba seramikler • 1- Pişmiş toprak malzeme • Tuğla ve Kiremit • Taşıyıcı döşeme malzemesi • Değişik kaplama malzemesi •  Dekoratif malzeme •  Diğer pişmiş toprak malzeme 2- Ateşe dayanıklı malzeme (refrakter malzeme)

34. B) İnce seramikler - Fayanslar • ·    Adi fayanslar • ·    Karo ve Sıhhi tesisat fayansları • ·    Kalaylı fayanslar • ·    Mozaik fayanslar • ·    Plaket fayanslar • ·    Bisküvi fayanslar

35. II-Yarı boşluklu seramikler • ·        Kaplama malzemesi • ·        Sıhhi tesisat malzemesi • III-Boşluksuz seramik malzemeler • A) Greler • ·        Karo ve Mozaik greler • ·        Sıhhi tesisat greler • ·        Kimyasal endüstrisi greler

36.  B) Porselenler • ·        Sıhhi tesisat malzemesi • ·        Alçak ve yüksek gerilim izolatörleri • ·        Mutfak eşyası • ·        Mozaik porselenler • ·        Özel porselenler • ·        Bisküvi porselenler

37. SERAMİK MALZEMENİN ÜRETİMİ • Hamurun hazırlanması • Hamurun şekillendirilmesi • Hamurun kurutulması • Hamurun pişirilmesi

38. Seramik malzemeler şu amaçla sırlanır: • ·        Su geçiren bir seramik malzemeyi su geçirmez hale getirmek. • ·        Boşluklu veya boşluksuz bir seramik malzemeyi renklendirmek ve iyi bir görünüş kazandırmak için , • ·        Seramik malzemeyi kir tutmaz ve kolay temizlenir hale getirmek için,

39. SERAMİK MALZEMELERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ • Geometrik özellikler:  • Birim ağırlık:  • Hacim ağırlık: • Su emme:  • Özgül su emme:  • Dona dayanıklılık: • Isı iletkenliği:  • Isı genleşme katsayısı (ısıl genleşme): • Rengin ışığa dayanımı:

40. SERAMİK MALZEMELERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ • Geometrik özellikler:  • Birim ağırlık:  • Hacim ağırlık: • Su emme:  • Özgül su emme:  • Dona dayanıklılık: • Isı iletkenliği:  • Isı genleşme katsayısı (ısıl genleşme): • Rengin ışığa dayanımı:

41. TEKNOLOJİ - 1

42. Fazla sulu bir döküm çamuru; • Kalıpları ıslatır. • Dökümün kalıptan çıkma süresini uzatır. • Kalıp içinde çatlamalara neden olur.

43. Elektrolit ilavesi; • Su oranını azaltarak istenilen akışkanlığı sağlar • Elektrolitler taneciklerin yüklerini değiştirerek etkin bir şekilde su içinde dağıl- malarını sağlar.

44. Yaygın olarak kullanılan elektrolitler: