Silika tane boyut dağılımının soda-kireç-silika (SLS) camlarının ergitme prosesi üzerindeki etkisi
Effect of sand grain size distribution on melting process of soda-lime-silica (SLS) glasses
- Tez No: 693746
- Danışmanlar: PROF. DR. KORAY ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Cam Bilimi ve Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Cam üretim sürecinde hammaddelerin tane boyut dağılımı, ergimeyi doğrudan etkileyen kritik bir parametredir. Bu noktada dağılımın sınır değerleri belirlenmelidir. Bu çalışmada, özdeş kum orijinli farklı tane boyut dağılımına sahip 11 kum seti hazırlanmıştır. Literatürdeki çalışmalara bakıldığında seçim normları şu şekildedir: i) 500 µm partikül boyutunun üzerindeki kum miktarı %0 olmalıdır. Bu nedenle çalışma sırasında aynı kum kaynağından ağ. %0, 1, 2, 3, 4 ve 5 olan 500 µm partikül boyutunda numuneler hazırlanmıştır. ii) 106 µm partikül boyutunun altındaki kum miktarı, maksimum ağ. %10'a kadar tolere edilir. Bu nedenle bu çalışmada aynı kum kaynağına ait 106 µm partikül büyüklüğü dağılımına sahip ağ. %10, 20, 25, 30 ve 40 oranında numuneler hazırlanmıştır. Kumlar, x-ışını floresan (XRF) ve x-ışını kırınımı (XRD) ile karakterize edildi. Belirlenen tane boyut dağılımlarını (PSD) analiz etmek için alt gruplara ayrıldı. Kuvars kum tanelerinin morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) mikrografiklerine göre yuvarlaklık/küresellik parametreleri üzerinden değerlendirildi. Deneysel çalışmalar iki bölüme ayrılmıştır: ilk olarak, erime kabiliyetinin harmandan arınma zamanı (BFT) yöntemi ile karşılaştırılması yapılmıştır. İkinci olarak, harman setlerindeki tane boyut farklılıklarının ana kimyasal reaksiyonlar üzerindeki etkileri diferansiyel termal analiz (DTA) kullanılarak incelenmiştir. Termogravimetrik (TG) analiz ile, büyük ağırlık kaybının meydana geldiği sıcaklıklar karşılaştırılmıştır. Hazırlanan camların renk, geçirgenlik ve soğurma gibi optik özellikleri incelenmiştir. CIE L*a*b* diyagramı ile renk tespiti yapılmıştır. Sonuçlar değerlendirildiğinde, ince tane boyut dağılımına sahip kumların ergime sırasında tozuma ve köpürmeyi arttırması gibi dezavantajları olduğu halde 50 dk sonunda çözünmeyen partikül miktarları tolere edilebilir düzeydedir. Fakat kalın tane boyut dağılımına sahip kumlarda +500 µm üzeri tane boyut miktarının en fazla %3'te tutulması gerekmektedir. AF-ref kum+soda ikili sisteminde soda külünün ayrışımıyla ötektik ergiyiğin (birincil eriyik) oluştuğu sıcaklık 845,26°C iken, kum setleri için en ince karaktere sahip AF-i-(0-40) kumunda 839,64°C'de meydana gelmiştir. AF-k-(5-10) kumunda ise 849,72°C'dir.
Özet (Çeviri)
In this study, 11 sets of sand with identical sand origin and different particle size distribution were prepared. Considering the studies in the literature, the selection standards are as follows: i) The percentage of sand above 500 µm particle size should be 0%. Therefore, the mesh should be of the same sand origin in service. Samples of 0, 1, 2, 3, 4 and 5 particle size of 500 µm were prepared. ii) The percentage of sand below 106 µm particle size, maximum mesh size. Up to 10% is tolerated. Therefore, in this study, meshes with particle size distribution of 106 µm were prepared from the same sand source. 10, 20, 25, 30 and 40 % samples were prepared. The sands were characterized by X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffraction (XRD). They were subdivided to analyze the determined particle size distributions (PSD). The morphological properties of the quartz sand grains were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) images based on the roundness/sphericity parameters. The experimental investigations are divided into two parts: First, the melting ability was compared using the glare-free time (BFT) method. Secondly, the effects of grain size differences in the blend sets on the main chemical reactions were investigated using differential thermal analysis (DTA). Thermogravimetric (TG) analysis was used to compare the temperatures at which a large weight loss occurs. The optical properties of the produced glasses such as color, transmittance and absorbance were studied. The color determination was carried out and represented by the CIE L*a*b* diagram. From the results, it is found that sands with fine particle size distribution have disadvantages such as dust formation and increasing foaming during melting, but the amount of insoluble particles after 50 minutes is at a tolerable level. However, for sands with coarse particle size distribution, the proportion of particle size above +500 µm should be kept at a maximum of 3%. In the binary system AF -ref sand+soda, the temperature at which the eutectic melt (primary melt) is formed by the decomposition of soda ash is 845,26°C, while for AF-i-(0-40) sand it is 839,64°C. In AF-k-(5-10) sand it is 849,72°C.
Benzer Tezler
- Olive waste ash as a sustainable supplementary cementitious material in mortar productions
Harç üretiminde sürdürülebilir çimento esaslı malzeme olarak zeytin atığı külünün kullanımı
HAYRETTİN EREKSOUSSİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR EKİNCİOĞLU
- Parameters effecting the rheology of particle filled polymeric suspensions
Parçacık dolgulu polimerik süspansiyonların reolojisine etki eden parametreler
ASLIHAN ÖRÜM
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
KimyaSabancı ÜniversitesiPROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU
DOÇ. DR. MEHMET YILDIZ
- Use of SNPS with controlled size & shape for enhanced surface hydrophobicity & hardness for coil coating applications
Bobin Boya Uygulamalarında Yüzey Hidrofobikliği ve Sertliğini Arttırmak için Kontrollü Boyut ve Şekillerdeki Silika Nano Parçacıkların Kullanılması
ŞEVVAL SULUBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET POLAT
PROF. DR. HÜRRİYET POLAT
- Kaolin ve sodyum silikat esaslı inorganik bağlayıcının basma dayanımına kimyasal kompozisyonun etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of chemical composition on compressive strength of kaoline and sodium silicate based inorganic binder
SELİN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN YAŞIN
- Pirinç kabuğu külü ve Çamaltı Tuzlası atık tuz çözeltisi kullanılarak magnezyum silikat üretimi
Production of magnesium silicate using rice hull ash and Camalti Saltern waste solution
ELİF ZEHRA ATUKEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALE GÜRBÜZ