Farklı hammadde kaynaklarından kristobalit üretiminde mikroyapısal ve mekaniksel davranışların incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada seramik membran üretiminde kullanılan yeterli miktarda ve düşük sıcaklıkta kristobalit elde edebilmek için kuvars-kalsit-kaolen ve kuvars-zeolit-kaolen karışım tozları kullanılmıştır. Ağırlıkça sırasıyla % 60 kuvars, % 10 kalsit, % 40 kaolenin kullanıldığı reçete, % 60 kuvars, % 20 kalsit, % 20 kaolen kullanıldığı reçete ve %60 kuvars, % 25 kalsit, % 15 kaolenin kullanıldığı reçete tartılmıştır. İkinci tip için ağırlıkça sırasıyla % 60 kuvars, % 10 zeolit, % 40 kaolenin kullanıldığı reçete, % 60 kuvars, % 20 zeolit, % 20 kaolen kullanıldığı reçete ve %60 kuvars, % 25 zeolit, % 15 kaolenin kullanıldığı reçete tartılmıştır. Tartım işleminden sonra her bir reçete bilyalı değirmende 6 saat yaş olarak öğütüldükten sonra etüvde kurutulup 100 MPa basınç altında şekillendirilmiştir. 6 adet numunenin her biri ayrı ayrı 7 saatlik bir fırın rejiminde 1100°C, 1150°C ve 1200°C'de sıcaklıklarda ısıl işleme tabi tutulmuşlardır. Tüm malzemelere XRD, SEM, yoğunluk, por boyut dağılımı, özgül yüzey alanı ve mekanik testler uygulanmıştır. Farklı kompozisyonlardaki çeşitli hammaddelerin ve farklı sinterleme sıcaklılarının seramik filtrenin karakteristik özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir.

In this study, powders of quartz-calcite-kaolin and quartz-zeolite-kaolin mixtures were used to obtain cristobalite in sufficient quantity and at low temperature, which is used for the production of ceramic membranes. The formulation containing 60 wt% quartz, 10 wt% calcite and 40 wt% kaolin, the formulation containing 60 wt% quartz, 20 wt% calcite and 20 wt% kaolin and the formulation containing 60 wt% quartz, 25 wt% calcite and 15 wt% kaolin were weighed. For the second type, the formulation containing 60% quartz, 10% zeolite, 40% kaolin, 60% quartz, 20% zeolite, 20% kaolin and the formulation containing 60% quartz, 25% zeolite and 15% kaolin were weighed. After weighing, each formulation was ground in a ball mill for 6 hours, then dried in an oven and molded under a pressure of 100 MPa. Each of the 6 samples was heat treated separately at temperatures of 1100°C, 1150°C, and 1200°C in a 7-hour furnace regime. XRD, SEM, density, pore size distribution, specific surface area and mechanical tests were performed on all materials. The effects of various raw materials in different compositions and different sintering temperatures on the characteristic properties of the ceramic filter were studied.