Yer Karosu Üretiminde Kullanılan Malzemeler.
Kil
Kil mineralleri belirli sıcaklıklar, basınçlar, iyonlar vb. gibi spesifik jeokimyasal ve fiziksel şartların konfigürasyonu sonucunda oluşur. Genellikle kil mineralleri şu beş tip jeokimyasal süreçler içinde oluşabilir; ayrışma, sedimentasyon, gömülme, diyajenez ve hidrotermal alterasyon. Kil mineralleri genellikle tek mineralli yataklar oluşturmazlar. Killer, sulu alüminyum silikat olup bu sınıflama içerisindeki tüm mineraller için tane boyu 1/256 mm veya 4 m olarak verilmektedir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda kil boyutunun 2 m’na kadar düştüğü savunulmaktadır. Daha büyük
boyutları kil kavramına dahil edilmemektedir.
Kilerin özellikleri; katyon değiştirme kapasitesi, suyla etkileşim, organik bileşiklerle etkileşim, plastisite, tiksotropi, emülsiyon vb. gibi kendilerine özgü olan mineralojik, kimyasal ve fiziksel özellikleri ile doğrudan veya dolaylı yoldan ilişkilidir. Bu özellikler killeri endüstri için çok yönlü, kullanışlı malzemeler kılar. Kil suyla karıştırıldığında plastiklik gösterir ve şekillendirilen ürünün kurutma veya pişmeden sonra bu şeklini korumasını sağlar.
Bu nedenle kil seramik bünyede aşağıda verilen fonksiyonları yerine getirir:
- Alümina (Al2O3) ve silikanın (SiO2) ucuz bir kaynağını oluşturur.
- Bağlayıcı olarak görev yapar.
- Ürüne yaş ve kuru halde iyi mekanik mukavemet verir.
Killer tane boyutu, tane şekli ve bünyelerinde bulundurdukları sudan dolayı plastik karakterlidirler. Sudan başka alkali oksitlerin yanı sıra karbon, kükürt ve karbonatlarıda içerirler. Bu nedenle pişirim esnasında bir çok reaksiyon gerçekleşir. Isıtıldığında 200°C’ye kadar fiziksel suyunu atar. 200°C ile 650°C arasında karbonatlar ve sülfatlar parçalanır. 980°C’de ise müllit oluşumu başlar ve çekme meydana gelir. Bu sıcaklıktan itibaren camlaşma başlar.
Kaolin
Kaolinler tortul ve artık yataklar olarak oluşurlar. Artık kaolin yatakları ana kayacın yerinde altere olması ile oluşurlar. Bununla birlikte refrakter malzeme olarak kullanılanlar genellikle tortul kökenlidirler. Ergime dereceleri 1760°C olup, daha çok refrakter malzeme olarak değerlendirilmektedirler. Kaolinit, bir kil minerali olup, iki tabakalı ve eş boyutlu özelliğinden dolayı diğer kil minerallerinden ayrılmaktadır. Bu ayrılma kristal yapısı dikkate alınarak yapılan bir mineralojik sınıflamadır. Fiziksel özellikleri ve bulunduğu ortam şartı nedeniyle kaolinleşme, orijinal ana kayacın alterasyon (bozunma) işleminin yerinde gerçekleşmesiyle oluşan cevherleşmedir. Yani bir kaolin yatağını bir kil yatağından ayıran en önemli fiziksel faktör, cevherleşme ile orijinal kayacın aynı yerde olmasıdır. Kil yatakları ise taşınarak depolanmış yataklardır.
İster kaolin yatağında ister kil yatağında ana mineral kaolinit olması halinde, kaolin olarak sınıflandırılabilir. Kil yatağında orijinal birincil mineralin başka mineral olması halinde kaolinden ayrılarak halloysit, illitik kil, montmorillonitik kil v.s gibi isimlerle orijinal kaynaktan itibaren ayrılmaktadır.
İdeal Kaolin Bileşimi; Al2O3.2SiO2.2H2O bileşimlerinden oluşup kaolinit içeriği aşağıdaki gibidir;
SiO2 (Silika) %46,54
Al2O3 (Alüminyum Oksit) %39,50
H2O (Su) %13,96
Kaolin içindeki Al2O3 haricindeki diğer bileşenlerin yüksek olması demek, Al2O3 oranının idealden (%39,50’den) az olması demektir. Buda kalitesinin daha düşük olması demektir.
Kaolinler killere göre çok az plastiktirler. Bünyelerinde daha çok kristal su bulundururlar. Yer karolarında kullanılan kaolinler daha çok karonun ısı karşısında deforme olmasına engel olur. Killere göre kaolinlerin ısısal genleşme değerleri yüksektir. Genelde kaolinler yer karolarında dolgu malzemesi olarak kullanılır.
Kaolin
Kaolinler tortul ve artık yataklar olarak oluşurlar. Artık kaolin yatakları ana kayacın yerinde altere olması ile oluşurlar. Bununla birlikte refrakter malzeme olarak kullanılanlar genellikle tortul kökenlidirler. Ergime dereceleri 1760°C olup, daha çok refrakter malzeme olarak değerlendirilmektedirler. Kaolinit, bir kil minerali olup, iki tabakalı ve eş boyutlu özelliğinden dolayı diğer kil minerallerinden ayrılmaktadır. Bu ayrılma kristal yapısı dikkate alınarak yapılan bir mineralojik sınıflamadır. Fiziksel özellikleri ve bulunduğu ortam şartı nedeniyle kaolinleşme, orijinal ana kayacın alterasyon (bozunma) işleminin yerinde gerçekleşmesiyle oluşan cevherleşmedir. Yani bir kaolin yatağını bir kil yatağından ayıran en önemli fiziksel faktör, cevherleşme ile orijinal kayacın aynı yerde olmasıdır. Kil yatakları ise taşınarak depolanmış yataklardır. İster kaolin yatağında ister kil yatağında ana mineral kaolinit olması halinde, kaolinolarak sınıflandırılabilir. Kil yatağında orijinal birincil mineralin başka mineral olması halinde kaolinden ayrılarak halloysit, illitik kil, montmorillonitik kil v.s gibi isimlerle orijinal kaynaktan itibaren ayrılmaktadır.
İdeal Kaolin Bileşimi; Al2O3.2SiO2.2H2O bileşimlerinden oluşup kaolinit içeriği
aşağıdaki gibidir;
SiO2 (Silika) %46,54
Al2O3 (Alüminyum Oksit) %39,50
H2O (Su) %13,96
Kaolin içindeki Al2O3 haricindeki diğer bileşenlerin yüksek olması demek, Al2O3 oranının idealden (%39,50’den) az olması demektir. Buda kalitesinin daha düşük olması demektir. Kaolinler killere göre çok az plastiktirler. Bünyelerinde daha çok kristal su bulundururlar. Yer karolarında kullanılan kaolinler daha çok karonun ısı karşısında deforme olmasına engel olur. Killere göre kaolinlerin ısısal genleşme değerleri yüksektir. Genelde kaolinler yer karolarında dolgu malzemesi olarak kullanılır.
Feldispat
Potasyum, sodyum ve kalsiyum alümina silikat bileşimli mineral gruplarına feldispat denilir. Seramik çamuruna Na2O, K2O, CaO bileşiklerinin girmesiyle yapıda cam fazın oluşması sağlanır. Çamurlarda sinterleme sonucu cam fazı oluşturduğu gibi sırlarda eriticilik özelliği gösterirler.
Seramik reçetesine flakslar (eriticiler), bünye pişirildiğinde sıvı oluşumunu sağlayacak sıcaklığın düşürülmesi amacıyla katılır. Alkali içeriği, feldispat nispeten düşük erime sıcaklığa kazandırır. Böylece kil, feldispat ve kuvarstan oluşan tipik seramik reçetesinde feldispat yumuşar, camsı veya sıvı hale geçer, buna karşılık kil ve kuvarsı katı halde ıslatır ve gözenekler arasında dereceli olarak dağıtıldıkça, yüzey gerilimi taneleri birbirine çeker. Belirli bir minerolojik bileşime sahip her seramik hamuru, bu mukavemet kazanma ve yoğunlaşma işlemlerinin gerçekleştiği sabit bir
pişme sıcaklığına sahiptir ve bu sıcaklık genellikle 1100-1300°C arasında bulunur.
Örneğin porselen, yarı camsı porselen ve sıhhi tesisatta bu sıcaklık 1300°C, buna karşılık sert porselen imalatında pişirme sıcaklığı 1400°C civarındadır. Eritici (flaks), pişirme sırasında seramik bünyenin camlaşma derecesini kontrol eder ve ürün fırından istenen camlaşma derecesinde çıkar.
Eritici özelliğine etki eden faktörler arasında silika içeriği, bünye bileşimi ve daha önemli olarak toplam alkali içeriği ile Na2O, K2O ve LiO2 gibi alkali oksitlerin oranları sayılabilir. Alkali içeriği yükseldikçe, eritici özellik de artar ve buna bağlı olarak erime noktası düşer.
Son Yorumlar