Seramik sanayii hızlı pişirim fırınlarda kullanılan rulo malzemesi müllitin üretimi ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, $\alpha-Al_2O_3$ ve kaolin kullanılarak, müllit $(3Al_2O_3. 2SİO_2)$ matriks elde edilmiş ve bu malzemenin seramik hızlı pişirim fırınlarının bir yapı elemanı olan döner rulo malzemesi yerine kullanılabilme potansiyeli araştırılmıştır. Hammaddeler, öğütme, boyutlandırma, kurutma, karıştırma ve presleme kademelerinden sonra değişik sıcaklıklar ve pişme sürelerinde sinterlenerek, bu parametrelerin % görünür porotize ve bulk yoğunluğa olan etkileri ölçülmüştür. Optimum porozite değerine sahip, 1550 °C ve 5 saat sinterlenmiş numunelerin termal genleşme katsayıları, eğilme mukavemetleri ölçülmüş, kırık yüzeylerin mikroyapılan incelenmiş ve ticari bir numunenin referans değerleriyle karşılaştırılmıştır. Bu değerlendirme sonucunda üretilen mullit esaslı malzemenin, ithal rulodan daha üstün mekanik davranış gösterdiği bulunmuştur.

A mullite matrix ceramic was developed for use as the roller material in fast fire kilns. Samples of the mullite ceramic were produced from mixtures of domestic $\alpha-Al_2O_3$ and kaolin clay through conventional methods of ceramic manufacture consisting of wet ball milling, spray drying, pressing, and firing stages. The effect of firing schedule on the apparent porosity and bulk density was determined by property measurements. Samples sintered at 1550°C for 5 hours and having an optimum porosity were subjected to mechanical and thermal tests in order to determine their bending strength and thermal expansion coefficient. In addition, the structural features were studied by examination of the fracture surfaces of the ceramic samples under a Scanning Electron Microscope (SEM). The results led to the conclusion that the mullite matrix material developed in the present study exhibited favorable mechanical characteristics when compared to those of an imported kiln roller.