Mazıdağı fosfatının karakterizasyonu ve kemik porselen üretiminde kullanımının araştırılması

Abstract

Kemik porseleni günümüzde kalite, ışık geçirgenliği ve görsel görünümüyle diğer porselen ürünlere göre tercih edilmektedir. Normal porselenden daha ince ve zarif bir görüntüye sahiptir. Yumuşak veya kemik porseleni adını; bileşiminde % 50–65 oranlarında bulunan kemik tozu veya fosfattan almaktadır. Kalan % 15–30'u ise çoğunlukla kuvars ve feldspattan oluşmaktadır. Bu tez çalışmasında, kemik porselen üretiminde kullanılan kemik külü maliyetlerinin düşürülmesi ve ışık geçirgenliği ana hedefleri doğrultusunda Mazıdağı Fosfatı kullanılarak kemik porselen üretilebilirliği incelenmiştir. Kemik külünün yerine kullanılacak olan apatit Mardin Mazıdağı'ndan temin edilmiştir. Öncelikle Mazıdağı yöresi fosfatının XRD, XRF, TG/DTA, Optik Dilatometre, FT-IR, SEM ve tane boyut dağılımı analizleri gerçekleştirilmiştir. Daha sonra reçete araştırmaları yapılarak uygun reçete belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda bünyede Ukrayna kaoleni ve nefelin siyenitin kullanılması uygun bulunmuştur. Üretimi gerçekleştirilen porselen bünyesi XRD, XRF, DTA, Optik Dilatometre, FT-IR ve SEM gibi tekniklerle karakterize edilmiştir. Ayrıca tane boyut dağılımı, su emme, renk, yoğunluk ve ışık geçirgenliği gibi temel analizler gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, %25 Mazıdağı fosfatı kullanılarak laboratuar ortamında döküm metodu ile yapılan kemik porselenin ışık geçirgenlik (şeffaflık), sırlanma ve renk tonu bakımından kabul edilebilir olduğu saptanmıştır. Ancak yapılan büyük ebatlardaki örneklerde deformasyon ve renk tonu bozukluğu görülmüştür. Ayrıca presle şekillendirme ile olumlu sonuç alınamamıştır. Maliyet açısından değerlendirildiğinde Mazıdağı fosfatı katkılı kemik porselenin pazarda satılan ticari kemik porselenlere göre 4 kat daha ekonomik olduğu tespit edilmiştir.

Bone porcelain is the highest quality porcelain variety today. It has a sleeker appearance than the normal porcelain. Bone porcelain is known as the most attractive and most expensive ceramic tableware due to its whiteness, high light transmission and high strength. It is called soft or bone porcelain as 50-65 % bone powder or phosphates constitute its blend. The remaining 15-30% made up of pegmatite and kaolin consisting of quartz and feldspar. In this thesis study, the practicability of bone china using Mazıdağı Phosphate was searched according to the main targets of reducing the bone ash costs used in the production of bone porcelain and light transmittance. Apatite to be used instead of bone ash was obtained from Mardin Mazıdağı. First, XRD, XRF, TG / DTA, Optical Dilatometer, FT-IR, SEM and Grain Size Distribution analysis of the Mazıdağı region phosphate were performed. Then, prescription studies were made and appropriate prescriptions were determined. As a result of the studies carried out, it was found appropriate to use Ukraine kaolin instead of clay and nepheline syenite instead of feldspar in the structure. The porcelain structure produced is characterized by techniques such as XRD, XRF, DTA, Optical Dilatometer, FT-IR and SEM. In addition, basic analyzes such as particle size distribution, water absorption, color, density and light transmittance were performed. As a result, it was determined that the bone porcelain made by casting method using 25% Mazıdağı phosphate is acceptable in terms of light permeability, glazing and color tone. However, deformations and hues of color were observed in the large samples. In addition, positive results were not obtained by press forming. When evaluated in terms of cost, it is determined that Mazıdağı phosphate added bone porcelain is 4 times more economical than commercial bone china sold in the market.