Yıl: 2022 Cilt: 5 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 632 - 642 Metin Dili: İngilizce DOI: 10.47495/okufbed.1050392 İndeks Tarihi: 31-10-2023

Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic

Öz:
Sanitaryware is the generic term used to describe items which traditionally were made from pottery. i.e. toilets, washbasins, pedestals, bidet, urinals, sinks, bathtubs installed within a bathroom or washroom. Sanitaryware products are primarily made of clay, kaolin, feldspar and quartz but they may also include small quantities of other raw materials. Its high gloss, stain resistant surface is ideal for use in both bath-rooms and kitchens. Vermiculite, a mineral in which the hydromicas group occurs naturally, becomes a high-efficiency thermal insulation material when heated above 300 ℃. The expanded vermiculite can be used as a filler for heat insulating materials due to its unique properties, low bulk density, low thermal conductivity, relatively high melting point, chemical inertia, durability and environmental safety. In this study, the effects of vermiculite obtained from Yıldızeli/Sivas region on sanitaryware body properties were investigated. The materials used in this study are calcined vermiculite, quartz, clay, kaolin and feldspar ceramic raw materials. Sanitaryware compositions were prepared by using kaolin-feldspar-quartz ternary equilibrium diagram according to the appropriate recipe from the raw material. In accordance with this purpose; prepared sanitaryware bodies %0, 10 and 20 by weight calcined vermiculite (1050 oC 1 hour) was added to formed the body compositions. The samples were coded as S20V1100 (S: Sanitaryware; 20V: 20% vermiculite addition and 1100: 1100 °C firing temperature). Mixtures homogenized in Alumina ball mills (60 rpm, 24 hours) were shaped by uniaxial dry pressing (100 MPa). Then, the prepared pressed samples were fired at 1050-1100 and 1150 °C for 1 hour. Microstructure (SEM), phase analysis (XRD), mechanical (hardness, 3-point bending) and physical properties (% shrinkage, water absorption, porosity and density) tests were performed on the sanitaryware bodies produced. The obtained data were presented in graphs and tables and commented. Accordingly, the properties of the vermiculite doped specimens were successfully developed and the optimum parameters were clearly shown. According to the results, it has been shown that sanitaryware properties are improved with the increase of calcined vermiculite.
Anahtar Kelime: Sanitaryware Vermiculite Ceramic Characterization.

Vermikülit (Yıldızeli/Sivas) İlavesinin Vitrifiye Seramik Malzemelerin Özelliklerine Etkisinin Araştırılması

Öz:
Vitrifiye, geleneksel olarak çanak çömleklerden yapılan bir banyo veya tuvalet içine yerleştirilmiş tuvaletler, lavabolar, ayaklıklar, pisuarlar, lavabolar ve küvetler gibi eşyaları tanımlamak için kullanılan genel bir terimdir. Vitrifiye ürünleri esas olarak kil, kaolen, feldispat ve kuvarstan yapılır, ancak küçük miktarlarda başka hammaddeler de içerebilirler. Çok parlak, leke tutmaz yüzeyleri hem banyo hem de mutfaklarda kullanım için idealdir. Hidromika grubunun doğal olarak meydana geldiği bir mineral olan vermikülit, 300 ℃'nin üzerinde ısıtıldığında yüksek verimli bir ısı yalıtım malzemesi haline gelir. Genleştirilmiş vermikülit, benzersiz özellikleri, düşük kütle yoğunluğu, düşük termal iletkenliği, nispeten yüksek erime noktası, kimyasal atalet, dayanıklılık ve çevre güvenliği nedeniyle ısı yalıtım malzemeleri için dolgu maddesi olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, Yıldızeli/Sivas bölgesinden elde edilen vermikülitin vitrifiye bünye özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Bu çalışmada kullanılan malzemeler kalsine vermikülit, kuvars, kil, kaolen ve feldspat seramik hammaddeleridir. Hammaddeden uygun reçeteye göre kaolen-feldspat-kuvars üçlü denge diyagramı kullanılarak vitrifiye kompozisyonları hazırlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda; hazırlanan vitrifiye bünyeleri ağırlıkça %0, 10 ve 20 kalsine vermikülit (1050 °C 1 saat) ilave edilerek bünye kompozisyonları oluşturulmuştur. Numuneler S20V1100 (S: Vitrifiye; 20V: %20 vermikülit ilavesi ve 1100: 1100 °C pişirme sıcaklığı) olarak kodlanmıştır. Alümina bilyalı değirmenlerde (60 rpm, 24 saat) homojenize edilen karışımlar, tek eksenli kuru presleme (100 MPa) ile şekillendirilmiştir. Daha sonra hazırlanan preslenmiş numuneler 1050-1100 ve 1150 °C'de 1 saat fırınlanmıştır. Üretilen vitrifiye gövdelerinde mikroyapı (SEM), faz analizi (XRD), mekanik (sertlik, 3 nokta eğilme) ve fiziksel özelliklerin (% çekme, su emme, gözeneklilik ve yoğunluk) testleri yapılmıştır. Elde edilen veriler grafik ve tablolar halinde sunulmuş ve yorumlanmıştır. Vermikülit katkılı numunelerin özellikleri başarıyla geliştirilmiş ve optimum parametreler açıkça gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, kalsine vermikülitin artmasıyla vitrifiye özelliklerinin iyileştiği gösterilmiştir.
Anahtar Kelime: Vitrifiye Vermikülit Seramik Malzeme Karakterizasyon.

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Boyraz T., Akkus A. Investigation of wear properties of mullite and aluminium titanate added porcelain ceramics. Journal of Ceramic Processing Research 2021; 22(2): 226-231.
  • Çitak E., Boyraz T. Microstructural characterization and thermal properties of aluminium titanate/YSZ Ceramics. Acta Physica Polonica A 2014; 125(2): 465-468.
  • Djangang C., Elimbi A., Melo U., Nkoumbou C., Lecomte G. Characteristics and ceramic properties of clays from Mayoum deposit (West Cameroon). Industrial ceramics 2007; 27(2): 79-88.
  • İssi A., Coşkun ND., Tiryaki V., Uz V. Casting and sintering of a sanitaryware body containing fine fire clay (FFC). Journal of the Australian Ceramic Society 2017; 53(1): 157-162.
  • Knies F., Schrantz K., Aneziris C., Gauckler L., Graule T. Superhydrophilic ceramic glazes for sanitaryware. Journal of Ceramic Science and Technology 2016; 7(01): 53-64.
  • Kurama S., Sari H. Investigation of sintering behavior of sanitaryware ceramics by controlling glassy phase. Journal of the Australian Ceramic Society 2019; 55(3): 623-632.
  • López SYR., Rodríguez J. Microstructural characterization of sanitaryware by infrared and Raman spectroscopy, the role of vitreous matrix on propierties. Journal of Ceramic Processing Research 2015; 16(1): 162-168.
  • Martini E., Pavese A., Tabacchi D., Fortuna D., Fortuna A. Effects of sintering temperature on microstructure and properties of sanitaryware ceramic produced with waste material. Cerâmica 2021; 67: 39-47.
  • Ngayakamo B., Park SE. Evaluation of kalalani vermiculite for production of high strength porcelain insulators. Science of Sintering 2019; 51(2): 223-232.
  • Önen U., Boyraz T. Microstructural characterization and thermal properties of aluminium titanate/spinel ceramic matrix composites. Acta Phys. Pol. A 2014; 125(2): 488-490.
  • Önen U., Ercenk E., Yılmaz Ş. Development of machinable glass-ceramics produced from vermiculite. Acta Phys. Pol. A 2017; 131: 168-170.
  • Rashad AM. Vermiculite as a construction material–A short guide for Civil Engineer. Construction and Building Materials 2016; 125: 53-62.
  • Romero M., Martín-Márquez J., Rincón JM. Kinetic of mullite formation from a porcelain stoneware body for tiles production. Journal of the European Ceramic Society 2006; 26(9): 1647-1652.
  • Sacli M., Önen U., Boyraz T. Microstructural characterization and thermal properties of aluminium titanate/porcelain ceramic matrix composites. Acta Physica Polonica A 2015; 127(4): 1133- 1135.
  • Sasipriya K., Suriyaprabha R., Prabu P., Rajendran V. Sanitaryware WC. One piece ceramic two function toilet. Materials Research 2013; 16(4): 824-830.
  • Spirina V., Flerova M. Expanded vermiculite as heat insulation material. Refractories 1975; 16(3): 201-203.
  • Suvorov S., Skurikhin V. High-temperature heat-insulating materials based on vermiculite. Refractories and Industrial Ceramics 2002; 43(11): 383-389.
  • Suvorov S., Skurikhin V. Vermiculite—a promising material for high-temperature heat insulators. Refractories and industrial ceramics 2003; 44(3): 186-193.
  • Tapik Ş., Önen U., Boyraz T. Investigation of the effect of vermiculite (yıldızeli/sivas) addition on the properties of ceramic porcelain. AKU Journal of Science and Engineering 2019; 19: 513-520.
  • Tarhan B., Tarhan M., Aydin T. Reusing sanitaryware waste products in glazed porcelain tile production. Ceramics International 2017; 43(3): 3107-3112.
APA BOYRAZ T, ÖNEN U, TAPİK Ş (2022). Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. , 632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
Chicago BOYRAZ Tahsin,ÖNEN UMUT,TAPİK Şaban Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. (2022): 632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
MLA BOYRAZ Tahsin,ÖNEN UMUT,TAPİK Şaban Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. , 2022, ss.632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
AMA BOYRAZ T,ÖNEN U,TAPİK Ş Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. . 2022; 632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
Vancouver BOYRAZ T,ÖNEN U,TAPİK Ş Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. . 2022; 632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
IEEE BOYRAZ T,ÖNEN U,TAPİK Ş "Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic." , ss.632 - 642, 2022. 10.47495/okufbed.1050392
ISNAD BOYRAZ, Tahsin vd. "Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic". (2022), 632-642. https://doi.org/10.47495/okufbed.1050392
APA BOYRAZ T, ÖNEN U, TAPİK Ş (2022). Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), 5(2), 632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
Chicago BOYRAZ Tahsin,ÖNEN UMUT,TAPİK Şaban Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online) 5, no.2 (2022): 632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
MLA BOYRAZ Tahsin,ÖNEN UMUT,TAPİK Şaban Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), vol.5, no.2, 2022, ss.632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
AMA BOYRAZ T,ÖNEN U,TAPİK Ş Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online). 2022; 5(2): 632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
Vancouver BOYRAZ T,ÖNEN U,TAPİK Ş Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online). 2022; 5(2): 632 - 642. 10.47495/okufbed.1050392
IEEE BOYRAZ T,ÖNEN U,TAPİK Ş "Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic." Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), 5, ss.632 - 642, 2022. 10.47495/okufbed.1050392
ISNAD BOYRAZ, Tahsin vd. "Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic". Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online) 5/2 (2022), 632-642. https://doi.org/10.47495/okufbed.1050392