Afyon Kilinin Porselen Karo Bünyelerinde Kullanımının Araştırılması


Creative Commons License

Tarhan M., TARHAN B.

Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, cilt.11, sa.1, ss.275-281, 2019 (Hakemli Dergi) identifier

Özet

Seramik karo üretiminde kullanılan ana hammaddeler kil, kaolen, feldspat ve kuvarstır. Ülkemizde İstanbul, Şile ve Bilecik bölgelerinde kil yatakları bulunmasına rağmen porselen karolar gibi yüksek kalitede ürün üreten firmalar bu killerin yüksek oranda demir içermesinden dolayı Ukrayna’dan kil ithal etmektedirler. Ukrayna kili beyaz pişen ve plastikliği yüksek bir kil olduğu için tercih edilmektedir. Çalışmada, standart bir porselen karo reçetesinde bulunan Ukrayna kilinin azaltılarak yerine Afyon kili ilavesinin porselen karo teknik özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla standart porselen karo bünye kompozisyonunda Ukrayna kili oranı kademeli olarak azaltılarak % 7-10 oranlarında Afyon kili bünyeye ilave edilerek reçeteler oluşturulmuş ve geleneksel seramik karo üretim süreçleri ile hazırlanmıştır. Bünyeler endüstriyel rulolu fırınlarda 1200°C’de 55 dakikada pişirilmişlerdir. Geliştirilen bünyelerin fiziksel özellikleri test edilmiş, sinterleme davranışları optik dilatometre, ısıl genleşme katsayısı dilatometre cihazı ile incelenmiştir. Bünyelerin mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiş, faz analizleri XRD ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, porselen karo bünyelerinde Ukrayna kil oranının azalması ve Afyon kili ilavesiyle bünye su emme ve pişme küçülmelerinin arttığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte Afyon kili kullanımıyla birlikte bünyenin ısıl genleşme katsayısı artmaktadır. Sonuç olarak, porselen karo bünyelerinde diğer hammadde oranlarında da bazı değişikliklerin yapılmasıyla Afyon kili kullanımının % 7 oranına kadar uygun olduğu belirlenmiştir.
The main raw materials used in the production of ceramic tiles are clay, kaolin, feldspar and quartz. Despite the presence of clay deposits in the regions of Istanbul, Sile and Bilecik in our country, companies producing high quality products such as porcelain tiles are importing clay from Ukraine. The Ukraine clay is preferred because of its whiteness and high plasticity. In this study, the effects of reducing the amount of Ukraine clay in a standard porcelain tile composition and replacing it with Afyon clay were investigated. For this purpose, the Ukraine clay content was gradually reduced and 7 to 10 % of the Afyon clay were added to the standard porcelain tile body composition and prepared with traditional ceramic tile production processes. The representative bodies are fired in industrial roller kilns at 1200°C - 55 min. Physical properties of the bodies were tested, sintering behaviors were investigated by optical dilatometer and thermal expansion coefficient values were determined by dilatometer. The microstructure and the phase evolution of the bodies were investigated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction (XRD). According to the results, it was found that decraese of Ukraine clay and the addition of Afyon clay increases the water absorption and firing shrinkage values of bodies. In addition to that, the thermal expansion coefficients of the bodies are also increasing with using of Afyon clay. As a result, it has been determined that it’s possible to use Afyon clay up 7% ratio in porcelain tile body compositions with also some changes in other raw material proportions.