Evaluation and comparison of Usak and Ukrainian clays as ceramic raw materials
Uşak ve Ukrayna killerinin seramik hammaddesi olarak değerlendirilmesi ve karşılaştırılması
- Tez No: 493852
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. CEREN KÜÇÜKUYSAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Killer, binlerce yıldan bu yana, seramik için vazgeçilmez doğal hammadelerden biri olmuştur. Son yüzyılda, dünya genelinde seramik endüstrisindeki hızlı gelişmeler, yeni hammadde ihtiyacının varlığını ortaya çıkarmıştır. Buna örnek olarak, Uşak'ta bulunan ve bilinen kaolin yatakları uzun zamandır kullanılmaktadır, bu nedenle, aynı bölgede yeni hammadde arayışına ihtiyaç duyulmuştur. Bu çalışma, sözü edilen yeni hammaddelerden biri olan Uşak kilini (Usc) mineralojik, fiziko-kimyasal ve teknolojik açıdan değerlendirmeyi, aynı zamanda dünyaca seramik malzemesi olarak referans kabul edilen Ukrayna kili (Ukc) ile karşılaştırmayı amaçlamıştır. Bu çalışma için, çeşitli analitik yöntemler uygulanmıştır; bunlar x-ışını difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskopisi (TEM), Fourier Dönüşüm İnfrared Spektroskopi (FTIR), x-ışını floresansı (XRF), diferensiyal termal ve termogravimetri analizi (DTA-TG), atterberg limitleri, tane boyu dağılımı ve 800°C -1430°C sıcaklıkları arasında uygulanan özel teknolojik testleri-eğilme ve basınç dayanımı, toplam doğrusal küçülme, renk, su emme ve birim hacim kütlesi-olarak verilebilir. İllitik bir malzeme olan Usc, illit dışında baskın olarak kuvarz ve eşlik eden dolomit ve kaolinit içerirken; Ukc ise baskın olarak kaolinit ve göreceli olarak daha az miktarda kuvars, illit ve dolomit minerallerinden oluşmaktadır. Alkali oksitlerin (Na2O ve K2O) toplam miktarı Usc örneğinde daha çok belirlenmiştir. Al2O3 miktarı Ukc örneğinde daha çok olduğu bulunurken, SiO2 miktarı ise Usc örneğinde daha yüksek sayıda bulunmuştur. Ukc örneği ile karşılaştırıldığında, Usc Fe2O3 miktarını daha çok içermektedir. Ayrıca, CaO, Ukc örneğinde nispeten daha yüksek bulunurken, MgO ise Usc örneğinde nisbeten yüksek miktarda bulunmuştur. TiO2 bolluğu, her iki örnek için, %0.5'den az değerlerde bulunmuştur. Uşak kilinin eğilme dayanımı 800 °C ısıda 1MPa ölçülmüştür ama bu değer artan ısı ile yükselerek, 1300 °C'da 19.4 MPa'a ulaşmıştır. Ancak, 1430 °C'da Uşak kili tamamen erimiştir. Ukrayna kilinin bu sıcaklık değerinde maksimum eğilme dayanımına (3.4 MPa) ulaştığı gözlenmiştir. Toplam doğrusal küçülmenin 1000°C sıcaklıkta her iki örnekte %3.73 oranında eşit değer göstermesine rağmen, daha yüksek sıcaklıkta bu değer Usc için artmıştır (1300 °C sıcaktlıkta %11.89). Bunun aksine, Ukc aynı sıcaklıkta daha az küçülme göstererek, %6.56 oranında küçülmüştür. Uşak kilinin su emme kapasitesi 1100 °C sıcaklıkta %17.7 olarak hesaplanırken, Ukrayna kilinde bu değer aynı ısıda %25.73 olarak belirlenmiştir. Her iki örneğin birim hacim kütleleri birbirine yaklaşık değerler göstermiştir (Usc 1.65 g/cm3 ve Ukc 1.5 g/cm3). Diğer önemli seramik özelliklerinden biri olan pişme renklerine göre ise Usc en yüksek beyazlık değeri (%83.59) 1000 °C sıcaklık, Ukc maksimum beyazlık değeri ise (%94.21) 1100 °C'de gözlenmiştir. Usc plastik olmadığından ve aynı zamanda yüksek miktarda SiO2 içerdiğinden plastikliği yüksek hammaddeler ile karıştırılarak düşük plastiklik elde etmek amacı ile kullanılabilir. Ayrıca döküm tekniği uygulanarak üretilen seramik ürünlerinde döküm viskozitesini azaltmak için de kullanılabilir. Bunun yanı sıra, Ukc ile Usc karşılaştırıldığında, Usc'nin yüksek sıcaklıkta akışkan olan K2O, Fe2O3 ve MgO oksitlerini daha yüksek miktarda içerdiği ve düşük sıcaklıkta eridiği gözlenmiştir. Tüm bu özelliklerinden dolayı, Usc Ukc'ye göre, yüksek sıcaklığa dayanımlı malzemelerle karıştırılarak sıcaklığı düşürmek ve mekanik dayanımı daha düşük sıcaklıkta elde etmek konularında tercih edilebilir. Usc'nin bu özelliği enerji tasarrufu ile seramik endüstrisi için oldukça önemli bir faktörün varlığını ortaya çıkarmıştır. Bu çalışmada konu edilen iki malzemenin birbiri ve de seramik yapımında kullanılan ticari hammadeler ile karşılaştırılması sonucunda, her iki malzemenin de, beyaz seramiklere uygun olduğu ortaya konmuştur. Ayrıca, Usc'nin refrakter hammadesine uygun olmadığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
For thousands of years, clay has been an indispensable natural material for ceramics. It's industry in the last century rapidly grows in all over the world which reveals the need to seek new ceramic raw materials. As such, the well-known kaolinite deposits in Uşak had been widely explored and used, so the investigation of the new resources from the same area is needed. The present study aims to characterize one of these new raw materials, called Uşak clay (Usc) mineralogically, physico-chemically and technologically by comparing with a well-known reference ceramic raw material, Ukrainian clay (Ukc). For this study, various analyses were carried out, they were X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Flourescence (XRF), Differential Thermal and Thermogravimetric Analysis (DTA -TG), atterberg limits, particle size distribution and specific technological tests like bending and compressive strength, total linear shrinkage, color, water absorption and unit volume mass at temperatures between 800°C -1430°C. Usc is illitic material including dominantly quartz in association with few dolomite and kaolinite while Ukc is composed of mostly kaolinite with relatively low amount of quartz, illite and dolomite. Usc contains total alkali oxides (K2O and Na2O) more than these of Ukc. Al2O3 was measured in higher amount in Ukc while SiO2 was determined in higher amount in Usc. The amount of Fe2O3 was determined more in Usc than that of Ukc. CaO was found more in Ukc however MgO was found relatively in higher amount in Usc. The abundance of TiO2 was found to be less than 0.5% for each sample. The bending strength of Usc was 1 MPa at 800 °C; by increasing temperature it reached its maximum value of 19.4 MPa at 1300 °C. However, Usc melted totally at 1430 °C where the highest bending strength value of Ukc (3.4 MPa) was observed. Although, total linear shrinkage of both clay samples showed an equal value of 3.73 % at 1000 °C, Usc shrinkaged more (11.89% at 1300 °C) at higher temperatures. On the contrary, Ukc shrinkaged less and reached 6.56% at the same temperature. The value of water absorption was followed with high percentages of 17.7% for Usc and 25.73% for Ukc at 1100 °C. Usc and Ukc had very close unit volume mass values of 1.65 g/cm3 and 1.5 g/cm3, respectively. As another important ceramic characteristic, maximum whiteness was observed at 1000 °C for Usc (83.59%) and at 1100 °C for Ukc (94.21%). Because of low plasticity and high amount of SiO2, Usc can be used as a filler to reduce plasticity as well as viscosity in the slip casting applied ceramics. On the other hand, Usc contains higher K2O, Fe2O3, and MgO than Ukc as flux agents and also it was melted at less firing temperature. Due to these characteristics, Usc can be more favorable than Ukc to be used together with the high temperature resistant materials in order to reduce temperature rate and to possibly obtain more improved mechanical strength at less firing temperature. This property of Usc creates an energy saving feature, which makes it substantial for the economy of ceramic industry. Comparison between the two materials presently studied and the selected commercial raw materials for ceramics reveal that Ukc and Usc are both suitable for white ceramics. Furthermore, Usc is not suggested as raw material of refractory.
Benzer Tezler
- Sınıf öğretmenlerinin ve branş öğretmenlerinin kaynaştırma eğitimine ilişkin yeterliliklerinin değerlendirilmesi (Uşak ili örneği)
The evaluation of the sufficency of the clas and branch teachers on fusion education (sample of Uşak city)
İBRAHİM BATTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Eğitim ve ÖğretimAfyon Kocatepe Üniversitesiİlköğretim Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MEHMET AKSÜT
- Uşak Üniversitesi kimya laboratuvarlarının iş sağlığı ve güvenliği açısından değerlendirilmesi: L tipi matris ve Fine Kinney metodu karşılaştırması
Evaluation of uşak university chemistry laboratories interms of occupational health and safety: Comparison of ltype matrix and Fine Kinney method
GAMZE TOPAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileriUşak Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENEM ŞANLI
- TEOG, LGS ve PISA fen bilimleri sorularının analizi ve karşılaştırılması
TEOG, LGS and PISA science questions analysis and comparison
ZEKİ ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Eğitim ve ÖğretimUşak ÜniversitesiTemel Eğitim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFULLAH TÜRKMEN
- Okul yöneticisi seçme, atama ve yetiştirme sürecine ilişkin yönetici ve öğretmen görüşleri: Uşak ili örneği
Opinions of the administrators and teachers on selection, appointment and training process for school administrator: Uşak sample
ONUR ÖZTABAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Eğitim ve ÖğretimUşak ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKİF HELVACI
- İslâm cezâ hukukunda kadın erkek eşitliği ve şiddet
Equality of men and women in Islamic criminal law
FIRAT ULUTAŞ