Geri Dön

Kaolenin; polimer kullanımıyla, uygun fiziksel özellikte seramik hammaddesi haline getirilebilirliğinin araştırılması

An investigation on utilization of a polymer to convert kaolin to a ceramics raw material with appropriate physical properties

  1. Tez No: 166438
  2. Yazar: MUSTAFA SALİH EYGİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜNDÜZ ATEŞOK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 164

Özet

KAOLENIN; POLİMER KULLANIMIYLA, UYGUN FİZİKSEL ÖZELLİKTE SERAMİK HAMMADDESİ HALİNE GETİRİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI ÖZET Kaolenler seramik yapımında kullanılırken; saflığı, beyaz pişmesi, tane şekli ve boyut dağılımı gibi önemli fiziksel özelliklerinin yanı sıra mineralojik ve kimyasal kompozisyonları (yüksek AI2O3 içeriği) yönünden çoğu zaman aranılan kriterlere sahiplerdir. Ancak, düşük plastiklik ve yetersiz kuru mukavemetleri nedeniyle döküm şartım tam olarak yerine getiremedikleri için vitrifiye seramiklerinin yapımında sınırlı miktarlarda kullanılmaktadırlar. Bu nedenle, vitrifiye reçetelerinde ancak plastik özellik gösteren diğer kil grubu mineralleriyle karıştırılarak kullanılabilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında; kaolenlerin, yetersiz olan fiziksel özelliklerinin polimerler yardımıyla geliştirilmesi amaçlanarak, dökümle şekillendirilerek pişirilen beyaz vitrifiye seramiklerinin yapımında daha fazla kullanılabilme olanakları araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar, farklı bölgelerden temin edilen ESK-410 (Ukrayna), CC-31 (İngiltere) ve K-2 (Bulgaristan) ticari kodlu 3 farklı mineralojik bileşime sahip kaolen numuneleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu kaolenlerin döküm özellikleri üzerinde, benzer molekül ağırlıklarına (M.a) sahip G-6 (M.a:5000), SPC-7 (M.a:7000) ve NaPAA (M.a:5000) ticari kodlu 3 değişik anyonik sentetik polimer (polielektrolit) ve yaygın olarak bilinen ve kullanılan bir elektrolit olan Na2Si03'm etkisi incelenmiştir. Kaolenlerin döküm konsantrasyonu (pulpte katı oram, PKO), elektrolit miktarı, döküm hızı (kalınlık alma), kuru mukavemet (kuru bağlama dayanımı, KBD), kuru ve pişme küçülmeleri ile yaşlanma ve tiksotropi gibi önemli döküm parametrelerindeki olası değişimleri gözleyebilmek için gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda; polielektrolitlerin Na2Si(Ve nazaran oldukça etkin sonuçlar verdiği saptanmıştır. Polielektrolit türü ve miktarına bağlı olarak kaolenlerin döküm konsantrasyonu ve kuru mukavemet değerleri önemli artışlar göstermiştir. Polimer ilavesinin kaolenlerin döküm konsantrasyonu değişimine etkisinin incelendiği deneysel çalışmalarda; ESK-410 kaoleninde, Na2SiC>3 ile %67.64, SPC-7 polielektrolitiyle ise %70.65 maksimum döküm konsantrasyonu değerlerine ulaşılmıştır. CC-31 kaoleni üzerinde gerçekleştirilen çalışmalarda Na2SiÜ3 ile %66.79, SPC-7, G-6 ve NaPAA polielektrolitleriyle ise sırasıyla %68.24, %68.40 ve %68.50 maksimum döküm konsantrasyonu değerleri tespit edilmiştir. K-2 kaoleninde ise Na2Si03 ile %69.25, SPC-7 polielektolitiyle ise %71.42 maksimum döküm konsantrasyonları elde edilmiştir. Polimer ilavesinin kuru mukavemet değerlerinin değişimine etkisinin araştırıldığı deneysel çalışmalarda ise aşağıda sıralanan sonuçlar elde edilmiştir. ıx. ESK-410 kaoleniyle yapılan deneylerde; 0.60 ve 0.90 ml/100 g kaolen Na2Si03 ilavesi sonucu sırasıyla 13.80 ve 15.16 kg/cm2, 0.80 ve 1.00 ml/100 g kaolen NaPAA polielektroliti ilavesi sonrası ise sırasıyla 26.54 ve 29.00 kg/cm2 kuru mukavemet değerlerine ulaşıldığı saptanmıştır.. CC-31 kaoleniyle yapılan deneyler sonucunda; 0.33 ve 0.53 ml/100 g kaolen Na2Si03 ilavesi sonucu sırasıyla 22.65 ve 25.33 kg/cm2, 0.45 ve 0.72 ml/100 g kaolen NaPAA polielektroliti ilavesiyle 27.35 ve 34.62 kg/cm2 kuru mukavemet değerlerine ulaşılmıştır.. K-2 kaoleniyle yapılan deneylerde ise 0.45 ve 0.65 ml/100 g kaolen Na2SiÛ3 ilavesi sonucu sırasıyla 25.97 ve 33.50 kg/cm olan mukavemet değerlerine ulaşılırken, polielektrolitler ile daha düşük kuru mukavemet dayanımları elde edilmiştir. Bu kaolende polilektrolitlerin etkinliği en çok döküm konsantrasyonunun artışı sırasında olmuştur, diğer döküm parametrelerinde önemli değişikliklere sebep olmadıkları gözlenmiştir. Ayrıca, polielektrolit kullanımıyla elde edilen yüksek katı içerikli karışımların döküm hızları ve tiksotropilerinin düşük, yaşlanma değerlerinin ise kabul edilebilir şuurlarda olduğu gözlenmiştir. Elde edilen bünyelerin kuru ve pişme küçülmelerinin ise NaaSiCVe nazaran daha düşük olduğu saptanmıştır.

Özet (Çeviri)

AN INVESTIGATION ON UTILIZATION OF A POLYMER TO CONVERT KAOLIN TO A CERAMICS RAW MATERIAL WITH APPROPRIATE PHYSICAL PROPERTIES SUMMARY Generally speaking, the physical properties of kaolins used in ceramics meet the desired criteria such as purity, fire-whiteness, particle shape and dimensional distribution, as well as their mineralogical and chemical composition (high content of AI2O3). However, they have limited uses in the manufacture of vitrified ceramics since they do not fully meet the casting requirements due to their low plasticity and insufficient dry strength. For these reasons, in vitrification they are mixed with other clay group minerals which possess plasticity. The goal of this thesis was to improve the inadequate physical properties of kaolins by using polymers to thus enable their utilization in manufacturing white vitrified ceramics obtained by casting and firing. The experiments were carried out by using commercially coded kaolins with three different mineralogic compositions obtained from various regions, such as ESK-410 (Ukraine), CC-31 (England) and K-2 (Bulgaria). The effects of three different commercial anionic synthetic polymers (polyelectrolytes) with similar molecular weights (Ma), G-6 (M.a 5000), SPC-7 (M.a 7000) and NaPAA (M.a 5000) and the effect of Na2Si03, a widely known and used electrolyte, on the casting properties of kaolins were investigated within the scope of this study. The studies carried out with the aim of observing possible changes in important casting parameters of kaolins, such as casting concentrations (pulp solid ratio, PSR), amount of electrolyte, casting rate (thickness determination), dry strength (dry modulus of rupture, DMR), dry and fired shrinkage, aging and thixotrophy, have indicated that polyelectrolytes are more effective than Na2Si03. The casting concentrations and dry strength values of kaolins show marked increases depending on the kind and amount of polyelectrolyte used. The experimental studies carried out with the purpose of observing the effects of polymers on variations in casting concentration of kaolins have shown that in the case of ESK-410 kaolin, maximum casting concentrations are attained in the presence of 67.64% Na2Si03 and 70.65% SPC-7 polyelectrolyte. On the other hand, the maximum casting concentrations for CC-31 kaolin are 66.79% in the presence of Na2Si03, and 68.24%, 68.40 % and 68.50% in the presence of SPC-7, G-6 and NaPAA polyelectrolytes, respectively. Whereas, the maximum casting concentrations for K-2 kaolin are 69.25% with Na2Si03 and 71.42% with SPC-7 polyelectrolyteThe following results were obtained in experiments carried out to determine variations in dry strengths of kaolins under the effects of polymers.. In experiments with ESK-410 kaolin, the dry strength values obtained were 13.80 and 15.16 kg/cm2 for samples containing 0.60 and 0.90 ml of Na2Si03 XIperl 00 g kaolin, and 26.54 and 29.00 kg/cm2 for samples containing 0.80 and 1.00 ml of the NaPAA polyelectrolyte per 100 g kaolin, respectively.. In experiments with CC-31 kaolin, the dry strength values obtained were 22.65 and 25.33 kg/cm2 for samples containing 0.33 and 0.53 ml of Na2Si03 per 100 g kaolin, and 27.35 and 34.62 kg/cm2 for samples containing 0.45 and 0.72 ml NaPAA polyelectrolyte per 100 g kaolen, respectively.. The experiments with K-2 kaolin gave dry strength values of 25.97 and 33.50 kg/cm2 for samples containing 0.45 and 0.65 ml Na2SiÛ3 per 100 g kaolin, respectively. On the other hand, lower values for dry strength were obtained with polyelectrolytes. With this type of kaolin, polyelectrolytes were most effective when casting concentrations differed, but did not exhibit any significant effects on other casting parameters. It was also observed that samples with high solid ratios obtained by adding polyelectrolytes had low casting rates and thixotrophy, with aging values being within acceptable limits. On the other hand, the dry and fired shrinkages of these samples were lower than those which contain NaaSiOs. xn

Benzer Tezler

  1. Tez No

    833056

    Biyomedikal uygulamalara yönelik bazı killerin yüzey modifikasyonu ve yüzeylerine polimer aşıanması

    Surface modification of some clays for biomedical applications and polymer grafting on their surfaces

    KADER DEREN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVİL YÜCEL

  2. Tez No

    313035

    Kaolenin geopolimerizasyonu ve adsorpsiyon davranışının karakterizasyonu

    Geopolymerization of kaolin and characterization of its adsorption behaviour

    ALİ SABRİ BERKEM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ÇAPOĞLU

  3. Tez No

    337962

    Effect of metakaolin and calcined kaolin on workability and rhelogical properties of self compacting concrete

    Metakaolen ve kalsine kaolenin kendiliğinden yerleşen betonun işlenebilirlik ve reolojik özelliklerine etkisi

    ÖMER KAZAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. ERHAN GÜNEYİSİ

  4. Tez No

    477737

    Effect of metakaolin and calcined kaolin on hardened properties of self compacting concrete

    Metakaolen ve kalsine kaolenin kendiliğinden yerleşen betonun sertleşmiş özelliklerine etkisi

    GÖZDE ŞAFAK SEZER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Yapı Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. NİHAT ATMACA

  5. Tez No

    323119

    Characterization and utilization of calcined Turkish kaolins for improving strength and durability aspects of concrete

    Türkiye kökenli kalsine kaolenin betonun dayanım ve dayanıklılık özelliklerini iyileştirilmede kullanımının araştırılması

    KASIM MERMERDAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERHAN GÜNEYİSİ

Geri Dön