PROF. DR. NURAN AY

Kuru öğütme sistemi kullanılarak duvar karosu bünyesi geliştirilmesi

Bu çalışmada, kuru öğütme sistemi kullanılarak daha az maliyetli hızlı çift pişirim duvar karosu kompozisyonu geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bunun için, 3 adet kil, Na-Feldispat ve sıcaklığın nihai karonun özelliklerine etkisi faktöriyel deney tasarımı ile incelenmiştir. Deneyde 24 31 genel faktörlü deney tasarımı yapılmış, 5 ana faktör etkisi ve bunların birbirleriyle olan etkileşimi incelenmiştir. Hipotezlerin anlamlılık testleri a=0,05 anlam seviyesine göre yapılmıştır. Hazırlanan reçetelerden üretilen numuneler üzerinde küçülme, su emme, yoğunluk, gözenek miktarı, mukavemet deneyleri yapılmış olup örneklerin SEM ve XRD ile mineralojik ve faz analizleri yapılmıştır. Deneyler sonunda elde edilen veriler, MINITAB 14 paket programıyla analiz edilerek elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Kuru Öğütme, Duvar Karosu, Deney Tasarımı, Kırmızı Pişen Bünye, Mikroyapı

Hekzagonal bor nitrür ürün özelliklerine öğütmenin etkisi The effect of milling on hexagonal boron nitride powder properties

Hekzagonal bor nitrür (hBN) üretimi farklı metotlarla gerçekleştirilmekte, ancak üretim yöntemlerinden birçoğunda ince toz boyutunda ve yüksek kristaliniteye sahip toz eldesi mümkün olmamaktadır. Üretim sürecinde aglomerelerin dağıtılması öğütme işlemi ile gerçekleştirilmektedir. Bu tez çalışmasında aglomere haldeki ham Bor nitrürün (ham BN) bilyalı, atritör ve planatery değirmenler kullanılarak dağıtılmasının nihai ürüne (hBN) olan etkisi araştırılmıştır. Deney tasarım yöntemlerinden bir tanesi olan tam faktörlü tasarım yöntemi kullanılarak ham BN’ün öğütülmesinde etkin olan faktörler ve etkileşimleri bulunarak matematiksel ifadeler geliştirilmiştir. Partikül boyut, SEM ve XRD analizleri yapılarak öğütmenin hBN tozlarına olan etkisi araştırılmıştır. hBN uygulamalarında aranan farklı boyut ve aspekt oranına sahip toz üretiminin başlangıç öğütme koşullarına bağlı olduğu ve hekzagonal yapı bozulmadan toz üretiminin mümkün olduğu tespit edilmiştir.

Sürtünme karıştırma kaynağıyla birleştirilmiş Al 6013-T6 alaşımının mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Alüminyum alaşımları uçak yapılarında geniş bir kullanım alanı bulmaktadır, özellikle kanat ve gövde kaplamalarında kullanılırlar. Bu yapıların birleştirilmelerinde geleneksel bir teknik olan perçinle birleştirme kullanılır. Fakat perçinleme uçağın yapısal ağırlığını arttırmaktadır ve perçin delikleri yorulma çatlakları için gerilme konsantrasyonu oluşturmaktadır. Geleneksel kaynak tekniklerinde metal ergime noktasına kadar ısıtılmaktadır, bu nedenle de malzemenin mekanik davranışı kötüleşmektedir. Ayrıca yüksek dayanımlı malzemelerin kaynaklanabilirlikleri düşüktür. Son yıllarda Sürtünme Karıştırma Kaynağı (FSW) alternatif bir birleştirme tekniği olarak kullanılmaya başlamıştır. Bu çalışmada havacılık ve uzay sanayinde önemli bir yere sahip olan alüminyum alaşımlarından 6013-T6’nın FSW ile kaynaklanabilme kabiliyetleri, kaynak yapıldıktan sonraki malzemenin mekanik özellikleri ve içyapıdaki değişiklikler incelenmektedir. Çalışmada ana malzeme, kaynaklı malzeme ve tekrar ısıl işlem görmüş malzemelere sertlik testi, çekme testi ve yorulma testi uygulanmış, optik ve elektron mikroskobu kullanılarak mikroyapı incelemesi yapılmıştır. Kaynaklı malzemede metaller arası partiküller ve tane yapısı optik ve taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir.

Porselen karoların üretim koşullarının ve teknik özelliklerinin geliştirilmesi

Seramik karo üretiminde kaliteyi ve teknik performansı etkileyen çok sayıda faktör bulunmaktadır. Teknik özelliklerin kontrolünde en önemli basamakları hammadde, üretim süreci ve kullanılan makine teknolojisi oluşturmaktadır. Bu çalışmada öncelikle porselen karolarda pişirim sıcaklıkları/sürelerinin düşürülmesi ve nihai ürün özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmalar endüstriyel koşullarda Yurtbay Seramik San. ve Tic. A.Ş. karo fabrikasında gerçekleştirilmiştir. Tezin birinci kısmında, porselen karo bünyelerinde alkali/toprak alkali oksit ve pişirim koşulları değişiminin pişme küçülmesi, % su emme, yoğunluk, pişme mukavemeti ve renk üzerine olan etkileri deney tasarımı yöntemlerinden biri olan ?faktöriyel tasarım? metodu ile incelenmiştir. Faktöriyel tasarım, ürünlerin kalitesini ve teknik özelliklerini etkileyen faktörlerin incelenen özellik üzerinde ana etkilerini ve etkileşimlerini belirlemeyi sağladığı için deney tasarımında önemlidir. Hipotezlerin anlamlılık testleri ?=0,05 güven seviyesine göre yapılmıştır ve deneyler sonunda elde edilen veriler, MINITAB 15 paket programıyla analiz edilerek incelenmiştir. Talk ve dolomitik kil kullanımı ile pişirim sıcaklığının 1175 °C, pişirim süresinin 35-40 dakikaya düşürülebileceği tespit edilmiştir. Böylece, faktöriyel tasarım ile en uygun pişirim koşulları belirlenmiş ve enerji tüketiminin azalması sağlanmıştır. Oluşturulan porselen karo bünyelerinde en uygun pişirim sıcaklığı-süresi, pişme küçülmelerinin tespiti ve uygun pişirim profilinin belirlenmesinde optik dilatometre kullanılmıştır. Tezin ikinci kısmında uygun pişme profiline uygun bünyelerin camsı faz kompozisyonu referans alınarak, yeni Seger formülasyonu oluşturulmuştur. Sinterleme ve yumuşama sıcaklıklarının tespitinde ısı mikroskobu kullanılmıştır. Buna göre camsı faz bileşimlerinde standarda kıyasla artan MgO/CaO ve azalan ?RO/?R2O, Al2O3 oranları ile yumuşama, sinterleme sıcaklıkları ile viskozitenin düştüğü görülmüştür. Sonuç olarak standart porselen karo bünye ile kıyaslanıldığında yeni porselen karoların teknik özelliklerinde gelişme ve pişirim sıcaklık/sürelerinde azalma sağlanmıştır.

Yer karosu süreç parametrelerinin faktöriyel tasarım ile incelenmesi

Seramik üretiminde ürün kalitesi hammadde ve üretim sürecindeki degiskenlere baglıdır. Ancak ilgili degiskenlerin fazla sayıda olması her bir degiskenin istenen sınırlar içinde tutulmasını güçlestirmektedir. Bu çalısmada, sekillendirme basıncı, pisirme sıcaklıgı, en yüksek sıcaklıkta bekleme süresi ve ısıtma hızının yer karosu nihai özellikleri üzerine etkisi arastırılmıstır. Deneyler, 2331 çok faktörlü deney tasarımı olarak tasarlanmıs olup, analiz sonucunda ana faktörlerin ve etkilesimlerinin etkisi belirlenmistir. Numuneler üzerinde küçülme, renk, su emme, yogunluk, gözenek, mukavemet ölçümleri yapılmıstır. Örneklerin minerolojik ve faz analizleri X-ısınları difraktometresi (XRD), mikroyapı incelemesi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmıstır. Sonuçlar MINITAB 13.20 istatistiksel paket programı ile analiz edilmistir. Nihai özellikler üzerinde etkili olan faktörlerin ana faktörler oldugu, etkilesim faktörlerinin etkili olmadıgı tespit edilmistir. Anahtar Kelimeler: Deney Tasarımı, Yer Karosu, Mukavemet, Su Emme.

Daha az enerji ile yumuşak porselen üretiminin incelenmesi

Daha az enerji ile yumuşak porselen üretiminin sağlanması için, kuvars ve ortoklas tane boyutunun bünye pişirim sıcaklığı ve teknik özelliklerine olan etkisi, faktöriyel deneysel tasarım metodu kullanılarak incelenmiştir. Kullanılması planlanan hammaddelerin karakteristik özellikleri belirlenmiştir ve standart bir yumuşak porselen bünye reçetesi hazırlanmıştır. Farklı tane boyut ve dağılımında hazırlanan bünyelerin pişirim öncesi yoğunluk ve mukavemet değerleri ölçülmüştür. Sinterleme davranışları optik dilatometre kullanılarak incelenmiştir. Pişirim sonrası oluşan fazlar ve bu fazların miktarı Rietvelt X-ışını difraksiyon (XRD) tekniği ile belirlenmiştir. Üretilen bünyelerin toplam küçülme, su emme, porozite, yoğunluk, renk, ısıl genleşme katsayısı, ışık geçirgenliği ölçümleri yapılmış ve mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Mikroyapıda bulunan amorf faz miktarındaki artışın ve viskozitesindeki azalmanın yumuşak porselen bünye sinterleme hızını belirleyen parametre olduğu belirlenmiştir. Bu bağlamda tüm deney sonuçlar Minitab 13.20 paket programı ile analiz edilmiştir ve oluşan amorf ve kalıntı faz oranları ile ilişkilendirilerek irdelenmiştir. Kuvars ve ortoklas tane boyutunun küçülmesinin üretim maliyetine olan etkisi, pişirim sıcaklığı ve öğütme maliyeti parametreleri ile karşılaştırmalı olarak hesaplanmıştır. Anahtar Kelimeler: Yumuşak porselen, Tane boyutu, Pişirim sıcaklığı, Amorf faz, Sinterleme

Manyezit atıklarının seramik karo özelliklerine etkisinin incelenmesi

Bu çalışmada manyezit atıklarının duvar karosu, seramik karo ve yer karosu özelliklerine olan etkisi araştırılmıştır. Manyezit atıkları ultrabazik bir kayaç olan serpantin ile kuvars enstatit ve manyezit içermektedir. Manyezit atıklarının kimyasal, mineralojik ve petrografik özellikleri belirlenmiştir. Manyezit atıkları duvar karosu bünyelerinde mermerin yerine %2-10 oranında; özel hazırlanan seramik karo bünyelerinde %20-80 oranlarında ve yer karosu bünyelerinde %40-50 oranlarında kullanılmıştır. Tüm numuneler üzerinde küçülme, renk, su emme, yoğunluk, gözenek, mukavemet ölçümleri yapılmıştır. Örneklerin sinterleme davranışı optik dilatometre, minerolojik ve faz analizleri X-ışınları difraktometresi (XRD), mikroyapı incelemesi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. Manyezit atıkların kullanımıyla pişirim sıcaklıklarında düşüş sağlanmıştır. Elde edilen test sonuçları değerlendirildiğinde manyezit atıklarının seramik bünyelerde alternatif hammadde olarak ekonomiye kazandırılabileceği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Manyezit Atıkları, Serpantin, Forsterit, Enstatit, Su Emme