DENEY

NO SLİP DÖKÜM VE SIRLAMA DENEYİ

7

Doç. Dr. A. Şükran DEMİRKIRAN, Yrd. Doç. Dr. Nuray CANİKOĞLU

Arş. Gör. Derya KIRSEVER

Deney Aşamaları

Tahmini süre

(dak)

1) Ön bilgi kısa sınavı 20

2) Slip döküm ve seramik hammaddeleriyle ilgili teorik bilgi 30

3) Deney araç gereçleri ve deney düzeneğinin hazırlanması 10

4) Slip dökümün gerçekleştirilmesi ve uygun et kalınlığının

belirlenmesi

30

5) Kuru küçülme, pişme küçülmesi ve ağırlık kaybının

belirlenmesi

30

6) Sırlama hakkında teorik bilgi 30

7) Sır hazırlama 30

8) Kurutulmuş numunelerin sırlanması 10

9) Sırlanan numunelerin pişirilmesi 50

1. TEORİK BİLGİLER

1.1. Geleneksel Seramik Malzemelerin Üretimi

En genel anlamda seramik, inorganik maddelerin herhangi bir yöntem ile şekillendirilip pişirilmesi

ile meydana gelen ürüne denir. Diğer bir tanımlamaya göre ise seramik, organik olmayan

malzemelerin oluşturduğu bileşimlerin, çeşitli yöntemler ile şekil verildikten sonra sırlanarak veya

sırlanmayarak, sertleştirilip dayanıklılık kazanmasına varacak kadar pişirilmesi ile elde edilen

üründür.

Geleneksel seramik malzemelerin üretim akım şeması Şekil 1’de verilmektedir. Şekilden de

görüldüğü gibi özlü ve özsüz hammaddeler öğütülüp bir araya getirdikten sonra elek ve manyetik

ayırıcılardan geçirilir. Böylece FeO’li empüritelerin masseye kaçmaları önlenmiş olur. Filterpres

havuz içerisindeki kil ile suyu birbirinden ayırır. Suda bulunan ve suda eriyen empüriteler suyla

uzaklaştırılır. Buradan %25-30 su içeren bir kek elde edilir. Artık elde edilen keke şekil verilebilir.

Elde edilen bu kekin üç yöntemle şekillendirme söz konusudur.

Döküm çamuru hazırlanır ya da elle şekil verilebilir. Döküm için çamur hazırlanırken tekrar

filterprese yollanır ve eletrolit (akışkanlığı arttırmak ve böylece kil mineralini askıda tutmak

için) ilave edilir.

Presle şekillendirmede, çamur içinde hava kaldığından direkt olarak kullanılamaz. Ancak

vakum ile hava alınarak tornaya gönderilir ve şekil verilir. Pres ile şekillendirmede sulu

numunedeki suyun tamamen alınması gereklidir. Bunun için sprey kurutucu kullanılır ve

daha sonra şekillendirme yapılır.

Malzeme, ister döküm ile ister tornada isterse pres yöntemi ile şekillendirilsin mutlaka kurutulması

(110°C) gereklidir. Daha sonra mukavemet kazandırmak için bisküvi pişirimine (900-1000°C) tabi

tutulur. Ardından sır ve masse pişirimi (malzemeye göre 1200-1400°C) yapılır.

Şekil 1. Geleneksel seramik malzemelerin üretim akım şeması

Sert (Özsüz) Hammaddeler

[Kuvars, feldispat, mermer]

Suda Açılabilen (Özlü)

Hammaddeler

[Kil, kaolen]

Bilyalı Değirmenlerde Öğütme Tanklarda Su İle Açma

Elek ve Manyetik Ayırıcı

Karıştırma Havuzu ve Stok Presle Şekillendirme İçin Sprey Kurutucu

Filter Press Makarna Press Kurutucu Presle Şekillendirme

Döküm İçin Çamur Yaş Press Çamuru

Filter Keklerinin

Açma Havuzu ve

Elektrolit İlavesi

Burgulu Vakum

Press

Döküm Alçı İçinde

Şekillendirme

Torna İle

Şekillendirme

Kurutma

Bisküvi Pişirimi

(900-1000°C)RutujSırlama

Sır Pişirimi ve

SinterTaşlama

DekorlamaDekor Pişirimi

(800°C)Kalite Kontrol ve Ambalaj

Ele

ktr

olit

1.2. Slip Döküm ile Şekillendirme

Slip döküm seramiğe has bir kalıplama yöntemi olup çok uzun bir kullanım tarihine sahiptir. Slip

döküm ile şekillendirme prosesinde, hazırlanan çamur, alçı kalıplara dökülür ve çamurdaki su,

gözenekli alçı kalıp tarafından emilir. Slip dökümde çamur, seramik toz, sıvı (su veya organik) ve

prosese yardımcı olacak katkılar bilyalı öğütücü veya bir başka karıştırıcıda karıştırılarak hazırlanır.

Bu şekilde en yüksek oranda katı içeren ve yeterli akıcılığa sahip çamur hazırlanmış olur. Slip

hazırlamada kullanılan tozun tane iriliği ve dağılımı önemli faktörler olduğundan iyi kontrol

edilmesi ve aglomerasyonun olmaması istenir. Bunu sağlamak için slip birkaç saat süreli ultrasonik

işlemden geçirilmeli, iyi bir asıltı elde edilmesi için uygun elektrolit ilavesi yapılmalıdır. Bu yöntem,

basit bir yöntem olup esas olarak her boyut ve şekildeki parça üretimi için uygundur. Ancak, pişme

esnasında çekme miktarı tipik olarak %25-30 mertebesinde olup; bu durum nihai ürünün boyut

tahmininde güçlük yaratmaktadır.

Slip döküm birkaç aşama gerektiren yavaş bir prosestir. Slip dökümü hızlandırmak için basınç

uygulanabilir. Bu durum basınçlı slip döküm adını alır. Bu yöntemle şekillendirilen parçalar daha

az su içerdiğinden kuruma küçülmeleri daha az olmakta döküm süresi ise 1-2 saatten 20 dakikaya

kadar düşmektedir.

İyi bir slip dökümün yapılabilmesi için döküm çamuru şu özelliklere sahip olmalıdır:

Alçı kalıp içerisinde kolaylıkla yayılabilmesi için düşük viskoziteli olmalı,

Katı maddeler çökmemeli,

Dökümden sonra kalıptan kolayca çıkarılabilmeli,

Çok hızlı ve çok yavaş olmayan bir et kalınlığı temin edilmeli,

Döküm sonrası mukavemeti yüksek olmalı ve

Kuru çekme az olmalıdır.

Alçı kalıp suyu çok hızlı emer. Alçı kalıp içine doldurulan çamurun suyu kalıp yüzeyinden başlamak

üzere kalıp tarafından hızlı bir şekilde çekilir. Aralarındaki su tabakasının azalmasıyla birbirlerine

yaklaşan taneler arasındaki itme kuvvetleri tanelerin çekim kuvvetleri tarafından yenilerek etkisiz

hale gelirler. Böylece partiküller üst üste birikmeye ve birbirlerine yapışmaya başlar. Zaman

ilerledikçe üst üste biriken tanelerin sayısı artar ve kalıbın iç yüzeyinden itibaren bir katı sıvı arası

geçiş tabakası oluşur bu tabakanın kalınlığı zaman geçtikse artar ve bu kalınlık alma hızı olarak

bilinir. Bu hız, zaman geçtikçe azalır yani kalınlık önceleri hızla artarken sonraları ise yavaşlamaya

başlar.

Belirli bir et kalınlığına ulaşıldığında kalıbın içinde hala sıvı durumda bulunan çamur boşaltılır ve

dış şekli kalıbın içinin şeklini almış olan bir yarı mamul elde edilir. Bu yarı mamul incelendiğinde

partiküller arası çok ince bir su tabakası olduğu görünür. İşte yarı mamulün rutubetinin büyük kısmı

budur. İlk önce bu su tabakası kuruyunca partiküller mecburen birbirine yaklaşır ve çoğu noktada

birbirine değmeye başlar. Partiküllerinin birbirine daha yaklaşması neticesi olarak ürün küçülmeye

başlar buna, kuruma küçülmesi adı verilir. Bir diğer önemli olay yapıda su uzaklaştığında

partiküllerin birbirleri üzerinde rahatça kayma kabiliyetleri kaybolur ve partiküller yapıştıkları

yerden kolay ayrılmak istemezler. Böylece belirli bir yönde harekete zorlanan partiküller ya bu

harekete direnirler (mukavemet kazanırlar) ya da diğer partiküllerden koparlar ve bir daha onlarla

bağ oluşturmazlar. Çatlarlar ve kırılırlar. Bu durumda plastik özelliğini kaybederler. Ürün su

kaybettikçe küçülür, mukavemet kazanır ve plastikliği azalır. Şekil 2’de slip döküm prosesinin

şematik gösterimi verilmiştir.

Şekil 2. Slip döküm prosesinin şematik gösterimi

Kalıplardan çıkartılan ürünlerin kesilecek, delinecek kısımlarında şablon kullanılmalı, işlem keskin

aletlerle yapılmalıdır. Bu aletlerin ağız keskinliği sürekli kontrol edilmelidir. Kalıptan çıkan çatlak

ürünleri zamanında müdahale ile kurtarmamız mümkündür. Tamir bölgeleri ıslak ve temiz bir

süngerle iyice temizlenmeli pudra ve artıklardan arındırılmalı daha sonra tamir edilmelidir.

Rötuşları biten ürün kurutma kabinlerinde belli bir sıcaklıkta belirli bir süre kurutularak rutubeti her

bölgede %2’nin altına indirilmelidir. Kurutma çıkışı ürünler kuru rötuş ve gazla yapılan çatlak

kontrolünün ardından pişirme veya sırlanma işlemine geçilir.

Slip döküm iki farklı şekilde gerçekleştirilebilir:

Boş Döküm

Dolu Döküm

Boş Döküm : Boş döküm yönteminde döküm çamuru alçı kalıba dökülür. Kalıp yüzeyinde

belirli bir et kalınlığı oluştuktan sonra fazla çamur geri alınır. Çay demlikleri, sütlükler, şekerlikler,

çorba kaseleri, vazo vb. gibi çukur mamuller açık döküm yöntemi ile üretilmektedir. Genellikle bu

tür mamullerin kalıpları silindirik olarak yapılır. Önemli olan; döküm yapıldıktan sonra, işin kalıp

içerisinden rahat çıkartılmasıdır. Bu nedenle bu tür kalıpların dizaynının yapılması çok önemlidir.

Üretilecek işin biçimine göre döküm kalıpları; tek parçalı, iki parçalı veya çok parçalı olmaktadır.

Dolu Döküm : Çamur dökümde eğer bir boşaltma işlemi yoksa ürün kalıbın içinden dolu

olarak çıkar. Bu nadir olarak kullanılan bir tekniktir. Genellikle dökümler içi boş olacak şekilde

yapılır. Bu dökümle şekillendirmede kullanılan en eski yöntem kapalı döküm yöntemidir. Burada

yoğunlaştırılmış sıvı çamur alçı kalıp içine dökülür. Alçı kalıbın şeklini alıp tamamen sertleşinceye

kadar bekletilir. Daha sonra kalıplar açılarak parça alınır.

Slip Döküm Yolu ile Şekillendirmede Dikkat Edilmesi Gereken Kurallar:

Döküm yapılacak yeni kalıpların üzerindeki sabun tabakasının atılması, gözeneklerin

açılması için su ile yıkanır. Eğer bu yapılmazsa kalıp verim vermez.

Alçı kalıbın kuruma derecesi önem arz eder. Eğer kalıplar az kurutulmuş ise yarı mamul

kalıptan çıktıktan sonra çöker, çok kurutulmuş ise çatlamalar meydana gelir.

Alçı kalıbın bünyesinin aynı yoğunlukta ve homojen olması gerekir.

Kalıpların pimlerinin tam çakışmasına, parçaları birleştiren yüzeyler arasında boşluğun

olmamasına dikkat edilmelidir.

Alçı kalıplar döküme hazırlanırken yüzeylerine pudra ve çamurlu sünger sürülür. Pudra

yağlayıcılık görevi yaparak yarı mamulün kalıba yapışmasını engeller ve kalıbın çekimini

azaltır. Çamurlu sünger ise kalıbın yarı mamulü çatlattığı yerlere sürülür.

Kalıplar çamur kaçırmayacak kadar sıkılmalıdır. Çok fazla sıkılırsa kırılır. Az sıkılıp çamur

kaçırması da rötuş firesine neden olur.

Kalıp doldurma hızına dikkat edilmesi gerekir. Doldurma hızı yüksek olursa kalıbın üst

bölgelerinde hava boşlukları kalır, kalıp birleşim bölgelerinden çamur kaçırır, döküm hızı

düşük olursa çamur dolum izleri ve farklı et kalınlıkları meydana gelir.

Kalıplar çamuru emdikçe çamur seviyesinde azalma olacaktır. Eksilen çamurun yerine

sürekli çamur takviyesi yapılmalıdır. Bu yapılmazsa çift taraflı emilmenin gerçekleştiği iki

bölge arasında boşluklar kalır bu da pişme esnasında çatlamalara neden olur. Tek taraflı

kalınlık alan bölgelerde ise şekil bozukluklarına ve farklı kalınlıklara neden olur.

Kalıptan mamul alma süresi, sertlik ve yumuşaklık açısından önemlidir. Sertlik rötuş

esnasında kırılma ve ufalanmalara, yumuşaklık ise çökmelere neden olur.

Kalıp açılmasıyla kesilen parçalar, açılan delikler için kullanılan aparatların ağzının keskin

olması gerekir.

Mamulde montaj olacak parçalar var ise montaj işlemi bulamaç çamurla yapıştırılarak

yapılır. Yapışma yerlerinin çentiklenmesi sırasında mamulün deforme olmamasına özen

gösterilmelidir. Yine yapıştırma yapılırken, yapıştırılan parçaya deforme olmayacak şekilde

baskı uygulanmalıdır.

Kalıplardan çıkan ürünlerdeki çatlaklar zamanında tamir edilirse kurtarılabilir.

Rötuşu biten mamullerde çatlamaların olmaması için, mamul dikkatli bir şekilde kaldırılıp

yerlerine konulmalıdır.

Yüksek basınçlı dökümde ürünler kalıptan çıkartılırken kalıplardaki suyun tekrar ürüne

geçmemesi için hızlı olunmalıdır.

1.3. Sırlama

Sır ve emaye camların özel grubunu oluşturan malzemelerdir. Seramikte sır olarak adlandırılan

madde, seramik çamurunu ince bir tabaka şeklinde kaplayarak onun üzerine eriyen cam veya camsı

oluşumdur. Seramik sır olarak adlandırdığımız bu camların erime noktaları daima üzerine çekildiği

çamurdan daha düşüktür. Sırlar seramik bünyeye, emayede metallere koruyucu kaplama olarak

uygulanır.

Sır, seramik bünyeye şu amaçlarla uygulanır:

Seramik bünyeyi asidik ve alkali ortama dayanıklı kılmak,

Gözenekli yapıda olan seramik bünyeye düzgün bir yüzey vermek, onu geçirgensiz kılmak

ve bünyede mikroorganizma gelişimine engel olmak ve

Bünyeye mukavemet sağlamak ve ona dekoratif görüntü vermek.

Bu amaçlarla bünyeye 0.5 mm kalınlığında uygulanır. Sır bir tür cam olduğu için bileşimi oluşturan

metal oksitler 3 grupta toplanır:

1) Cam yapıcı oksitler : Sır bünyesinde temel cam yapıcı oksit SiO2'dir.

Ayrıca B2O3 sır bileşiminde çok sık kullanılan bir oksittir.

2) Cam ağını modifiye eden oksitler : Bu oksitler ikiye ayrılır:

(a) Kendi tek başına ağ yapamayan ancak tetrahedra ağ yapısında Si atomunun yerine geçebilen

oksitlerdir. Bu oksitler içinde sırda en çok Al2O3 önemlidir.

(b) Ağ yapısının boşluklarında yer alan ve katyon-anyon ağ yapısını bozarak camın fiziksel

özelliklerini etkileyen alkali, toprak alkali ve diğer bazik oksitlerdir (Na2O, K2O, Li2O, CaO, MgO,

PbO vb).

3) Renklendirici oksitler

1.3.1. Seramik sırların sınıflandırılması

Bileşimlerinin çok çeşitli olması nedeniyle sırları belli bir kurala göre sınıflandırmak mümkün

değildir. Bu nedenle sırlar çeşitli şekillerde sınıflandırılmaktadır.

A) Sırın uygulandığı bünyeye göre sınıflandırılması

Majolica sırlar ( Majolica, yalnız düşük sıcaklıkta pişen sır anlamına gelir)

Toprak eşya sırı

Sıhhı tesisat sırı

B) Sırların bileşimine göre sınıflandırılması

Kurşunlu sırlar: Borsuz sırlar

Basit kurşunlu sırlar

Karışık kurşunlu sırlar

Borlu sırlar

Kurşunsuz sırlar: Borlu sırlar

Borsuz sırlar

Bol alkalili sırlar

Düşük alkalili sırlar

C) Sırların üretim şartlarına göre sınıflandırılması

Ham sırlar

Sırçalı sırlar

Tuz sırlar

D) Sırın yüzey özelliklerine göre sınıflandırılması

Mat sırlar

Yarı mat sırlar

Düzgün parlak sırlar

Yarı parlak sırlar

Opak sırlar (Işığı geçirmeyen)

Kristal sırlar

E) Oluşum sıcaklıklarına göre sırların sınıflandırılması

Majolica sırları (900-1050°C)

Toprak eşya sırları (1000-1150°C)

Sıhhı tesisat sırları (1200-1250°C)

Porselen sır (< 1300°C)

1.3.2. Sır yapımında kullanılan hammaddeler

Sır bileşiminde kullanılan hammaddelerin tümü bünyelerinde sıra renk verici oksitler içermemelidir.

Özellikle tabii hammaddelerde bulunan Fe2O3 miktarı mümkün olduğu kadar minimum olmalıdır.

Sırda kullanılan oksitleri dört ana grupta toplayabiliriz:

Bazik oksitleri veren hammaddeler

Amfoterik oksit veren hammaddeler

Asidik oksitleri veren hammaddeler

Diğer oksitler

1. Bazik Oksitleri Veren Hammaddeler

Boraks (Kristal Sulu) 3222742 2.10. OBONaOHOBNa

Boraks (Kristal Susuz) 322742 2. OBONaOBNa

Na2O Soda (Kristal Sulu) ONaOH10.CONa 2232

Soda (Kristal Susuz) ONaCONa 232

Albit (Na-Feldispat) 2322 SiO6.OAl.ONa

Potasyum Karbonat OKCOK 232

K2O Potasyum Nitrat OKKNO 23

Ortoklas (K-Feldispat) 2322 SiO6.OAl.OK

Petalit 2322 .8SiOOO.AlLi

Li2O Spodumen 2322 .4SiOOO.AlLi

Lityum Karbonat OLiCOLi 232

Mermer (Kireçtaşı) CaOCaCO 3

CaO Wollostanit CaO.SiO2

Dolomit MgO.CaOMgCO.CaCO 33

MgO Magnezit MgOMgCO3

Talk O.H3MgO.4SiO 22

Dolomit MgO.CaOMgCO.CaCO 33

BaO Baryum Karbonat BaOBaCO3

Litraj PbO

PbO Kırmızı Kurşun PbO3OPb 43

Beyaz Kurşun PbO3)OH(Pb.PbCO2 23

Sodyum ve Potasyum Oksit (Na2O, K2O) : Alkaliler olarak adlandırılan Na2O ve K2O bazik

oksitlerden olup, sırlarda eritici olarak büyük rol oynarlar. PbO’ e karşı en büyük avantajları renksiz

ve zehirsiz olmalarıdır. Ancak alkaliler yüksek genleşme katsayılarına sahip olmaları nedeniyle

sırlarda çatlama hatasına yol açabilirler. Alkaliler içinde Na2O, bu hataya K2O'ten daha fazla yol

açar. Alkalili sırlar düşük vizkoziteli akışkan sırlardır. Alkalili sırlarda düşük olan viskoziteyi

yükseltmek için Al2O3, ZnO ve BaO gibi oksitler sıra ile ilave edilirler.

Kurşun Oksit (PbO) : Sırlarda çok kullanılan oksitlerden biri olan PbO'in

erime noktası 880°C’dır. Silikat karışımlarının içinde çok iyi bir eriticilik görevi yapan PbO, renk

veren oksitler için iyi bir çözücüdür. Kurşun bileşiklerinin çoğu zehirlidir. Gıda maddeleri için

üretilen seramiklerin sırlarında PbO kullanılacak ise gerekli olan PbO hiçbir zaman mürdesenk

(PbO) veya kurşun karbonattan (PbCO3)’ten alınmamalıdır. Bunların yerine, kurşun oksidin

genellikle SiO2 ile bağlı olarak sırçalaştırıldığı ve zehirsiz olan kurşunlu sırçalar kullanılmalıdır.

Kalsiyum Oksit (CaO) : Sırlarda CaO ilavesi için CaCO3 yapısındaki mermer, tebeşir ve

kireçtaşından yararlanılır. Katkı çamurundaki CaO, üzerindeki sır ile kolaylıkla reaksiyona girerek,

sırdaki SiO2 aracılığı ile bir ara tabaka oluşturur. Bu ara tabaka, sır ve çamur arasındaki gerilimleri

belirli ölçüde önleyerek sırın çatlamasını önler. CaO sır içinde diğer oksitlerle reaksiyona girerek

cam oluşumuna yardımcı olur. Özellikle B2O3 ile birleşmesi sonucu sert sırlar ortaya çıkar.

Magnezyum Oksit (MgO) : Az katılması halinde sıra parlaklık veren MgO' in miktarı arttıkça sır

giderek matlaşır. Düşük genleşme katsayısı nedeniyle sır çatlağını önlemede yararlı olur.

Baryum Oksit (BaO) : Az oranda yapılan BaO katkısı sıra parlaklık, oranın artması ise

matlık verir. BaCO3 alınan BaO zehirli olduğundan açık yaralarda tehlikelidir. BaO katkısı sırların

sertleştirmesine karşın, kimyasal dayanıklılığı azdır.

Lityum Oksit (Li2O) : Li2O’li sırlarda genleşme katsayısı Na2O ve K2O içeren alkalili

sırlara göre daha düşüktür. Yine aynı alkalilere oranla Li2O’li sırlarda, parlaklık daha fazla olup

asitle karşı direnç daha yüksektir. Lityum bileşiklerinin en büyük dezavantajı fiyatlarının oldukça

yüksek olmasıdır.

2. Amfoterik Oksit Veren Hammaddeler:

Albit (Na-Feldispat) Na2O.Al2O3.6SiO2

Al2O3 Ortoklas (K-feldispat) K2O.Al2O3.6SiO2

Kaolen Al2O3.2SiO2. 2H2O

Aluminyum Oksit (Al2O3) : Al2O3’tin tek başına erime noktası 2050°C dolayında olup sırlarda

erime noktasında belirgin bir şekilde yükseltir. SiO2 ile uygun bir ortamda reaksiyona girdiği zaman,

sırın matlaşmasını, bor tülünün oluşmasını ve kristal ayrışmalarını engeller. Al2O3 sıra kaolen ve

kilden sokulduğu zaman, sırın ham veya bisküvi pişirimi yapılmış çamur üzerinde yapılmış çamur

üzerine çok iyi tutulmasını sağlar.

3. Asidik Oksit Veren Hammaddeler:

Boraks (Kristal Sulu) 3222742 OB2.ONaOH10.OBNa

Boraks (Kristal Susuz) 322742 OB2.ONaOBNa

B2O3 Çinkoborat 32OZnO.2B

Üleksit O.16HOO.2CaO.5BNa 2322

Kolemanit O.3HO2CaO.3B 232

Kalsiyumborat O.6HOCaO.B 232

Borik Asit O.3HOB 232

Albit (Na-Feldispat) Na2O.Al2O3.6SiO2

SiO2 Ortoklas (K-feldispat) K2O.Al2O3.6SiO2

Kaolen Al2O3.2SiO2. 2H2O

Kuvar, Flint SiO2

Bor Oksit (B2O3) : B2O3, sırların erime sıcaklıklarını kolaylıkla düşüren en uygun

oksitlerden biridir. Ancak sırda fazla oranda kullanıldığı zaman beyaz örtücülük ortaya çıkar. Bu

örtücülük sırda ZnO ve CaO'in bulunması ile birlikte bor tülü olarak bilinen bir beyazlığa sahiptir.

Sır çatlaklarının giderilmesi için sıra az miktarda B2O3 katkısı olumlu, %12'den fazlası olumsuz etki

yapar. Yapıların B2O3 ve CaO birlikte bulunan sırlar çizilmeye karşı dirençli, parlak yüzeyli ve geniş

bir erime intervaline sahiptirler.

Silisyum Dioksit (SiO2) : Sırlarda cam oluşturucu olarak tanımlanan silisyum dioksit bu

görevini ancak bazik oksitlere uygun oranlarda reaksiyona girdiği zaman yapar. Sırın kimyasal

maddelere karşı dirençli olması SiO2’in belirli bir oranda yükselmesi ile sağlanır.

4. Diğer Oksitler ve Renk Vericiler

Çinko Oksit (ZnO) : 1100°C'ın altında sırda 0.005-0.2 mol arasında bulunması parlaklığı

arttırıcı rol oynar. 0.302’ dan başlayarak artan mol oranlarındaki katkılar ise matlaştırıcı ve erimeyi

geciktirici etki yapar. Sırın sünekliğini arttıran ZnO düşük genleşme katsayısı nedeni ile sırlarda

çatlağı önleyici rol oynar.

Bakır Oksit (CuO/Cu2O) : Sırın bileşimine bağlı olarak mavi ve yeşil renk tonlarını verir.

Demir Oksit (FeO/Fe2O3/Fe3O4) : Katkı oranlarına göre sarı, kahverengi, şarap kırmızısı

renkleri verir. Ayrıca indirgeyici atmosferde gri-mavi ve koyu gri renk tonları da elde edilebilir.

Kobalt Oksit (CoO, Co2O3, Co3O4): Açık maviden laciverte kadar tüm renk tonlarını verebilir.

Krom Oksit (Cr2O3) : Normal koşullarda yüksek sıcaklıkta yeşil renk verir. Düşük

sıcaklıklarda bol kurşunlu bazik sırlarda krom kırmızısı elde edilir.

Mangan Oksit (MnO2) : Kahverengi, mor ve siyah renklerinin eldesin de kullanılır.

Nikel Oksit (NiO/Ni2O3) : Pembeden yosun yeşiline ve maviye kadar değişik renkler elde

edilebilir.

Kalay Oksit (SnO2) : Saydam sırı tamamen beyaz örtmek için %5-10 kalay oksit katkısı

kullanılır.

Zirkonyum Oksit (ZrO2) : kalay oksit pahalı olduğu için onun yerine beyaz örtücü olarak

kullanılır.

Antimuan Oksit (Sb2O3/Sb3O5) : Kurşunsuz sırlarda beyaz örtücülük yapan antimuan oksit bol

kurşunlu sırlarda Napoli sarısı denilen parlak sarı rengi verir.

Titanyum Oksit (TiO2) : Demir içermeyen saf titan oksit kurşunsuz sırlarda beyaz, kurşunlu

sırlarda ise sarı rengi verir.

Molibden Oksit (MoO2/MoO3) : Tek başına oksitleyici pişirimlerde renk vermez.

Uranyum Oksit (UO2/UO3) : 950-1000°C arasındaki sıcaklıklarda kırmızı rengi verir. Çok

pahalı olmasına karşın çok sık kullanılan bir oksittir.

Arsenik Oksit (As2O3/As2O5) : Seramik ve emaye sırlarında örtücü özelliği nedeniyle çok az

da olsa kullanılmaktadır. Fakat zehirli olduğu için pek çok ülkede kullanımı yasaktır.

Berilyum Oksit (BeO) : Genel olarak matlaştırıcı etkiye sahiptir ve normal koşullarda

renk vermez. Ancak berilyum oksitli sırlar redüksiyonlu pişirimlerde koyu maviden açık mora kadar

değişen renkler verebilir.

Vanadyum Oksit (V2O3/V2O5) : Kurşunsuz sırlarda az oranda katılan V2O5 yeşil-beyaz

örtücülük yapar. Katkı oranı arttıkça renk gri-yeşilden kahverengiye kadar değişen renk tonları

gösterir.

1.3.3. Sırın seramik bünyeye tatbiki

Sır seramik bünyeye şu yöntemlerle tatbik edilir:

1. Sulu sırlama

2. Kuru sırlama

3. Fırında sırlama

1. Sulu Sırlama

Seger formülünden hesaplanan suda erimeyen ve gerekirse frit, seramik değirmenlerde seramik

bilya kullanılarak öğütülür ve sulu sır süspansiyonu hazırlanır. Sır süspansiyonunda şu hususlara

dikkat edilmelidir:

1. Öğütme sonrası sırın tane iriliği 100µm’un altında olmalıdır. Ayrıca sırın tane boyutunun %60’ı

<60 µm olmalıdır.

2. Sır süspansiyonu içindeki katı maddelerin yavaş çökme eğilimi göstermesi gerekmektedir.

Bunun içinde süspansiyona kaolen ve plastik kil katılır.

3. Seramik bünye yüzeyinde kalın sır kalmaması için süspansiyonun viskozitesi düşük olmalıdır.

4. Seramik yüzeyini kaplayan sırın düşük kuruma küçülmesi göstermesi ve kuru sır tabakasının

yeterli mukavemet göstermesi gerekir.

5. Süspansiyonun özelliği zamanla değişmemelidir.

Sulu sır süspansiyonunun seramik bünyeye uygulanması:

1. Daldırma ile sırlama : Bisküvi masseye (900°-1000°C) uygulanır. Küçük süs eşyaları elle

veya otomatik olarak sırlanırlar.

2. Akıtma ile sırlama : Düzgün yüzeyli seramikler kan sır altından geçirilirler. Yer karosu

ve fayanslar bu şekilde sırlanırlar.

3. Püskürtme ile sırlama : Sır hava tabancası ile elle veya otomatik olarak seramik malzeme

yüzeyine tatbik edilir.

4. Elektrostatik sırlama : Seramik sanayii için yeni bir yöntem olup malzeme elektrik ve

manyetik alanlı bir kabin içinden geçirilir. Ortama püskürtülen sır manyetik alan altında seramik

bünyeye yapışır.

2. Kuru Sırlama:

Az kullanılan bir yöntemdir. Genellikle emaye endüstrisinde kullanılan bir yöntem olup düz seramik

eşya üzerine sır pudralanarak uygulanır. Yüzeyden toz sırın uçmaması gerekir.

3. Fırında Sırlama (Buhar Sırlaması veya Tuz Sırlaması):

Genellikle seramik atık su borularının dış yüzeylerine uygulanır. Fırın brülör sistemi kanalıyla fırın

atmosferine tuz çözeltisi püskürtülür;

)12001100( 22 22 CONaHClOHNaCl o

olarak ayrışır ve Na2O seramik bünyedeki Al2O3.SiO2 ile reaksiyona girerek sır oluştururlar. Oluşan

sır kalınlığı 0.1mm dir.

1.3.4. Sırlı bünyenin pişirilmesi

Sırlı bünyenin pişirilmesinde iki olay meydana gelmektedir:

1. Bisküvi durumundaki masse sinterlenir.

2. Sır hammaddesi birbirleri ile reaksiyona girerek cam fazı oluştururlar. Reaksiyonlar sırasında

oluşan gazlar cam fazı içinden çıkarlar. Olgunlaşma sıcaklığında sır bünye üzerinde yayılır ve

bünye ile reaksiyona girerek bünyeyi tutacak yapıda bir ara yüzey oluştururlar.

1.3.5. Sır hataları

a. Sır Toplanması Hatası

b. Sır Çatlaması

c. Sır Soyulması

d. Krater

e. İğne Başı Delikleri

f. Sır Akması

g. İnce veya Kalın Sırlama

h. Yüzey Parlaklığının Bozulması

i. Sır Kaynaması

j. Renkli Lekeler

2. DENEYİN YAPILIŞI

Kullanılan Cihazlar : Hassas terazi, bilyalı değirmen, etüv, sinter fırını.

Kullanılan araç ve gereçler : Beher, kumpas, karıştırma kabı, alçı kalıp (%65 alçı tozu+%35 su).

Kullanılan Hammaddeler :

Slip Çamuru : % 30 Kaolen, % 28 Feldispat (Ortoklas ve Albit), % 38 Kil (8 tip farklı kil

Kil), % 4 Silis kumu. Bu karışıma ilaveten % 32 su, % 1.2 Elektrolit (Bunun %1’i Sodyum

Silikat ve %0.2 Sodyum karbonat). Çamur viskozitesi: 35 sn., Çamur konsantrasyonu: 1780

gr/lt.

Sır : Ortoklas, kaolen, kuvars, kalsit ve ZnO.

Deneyin Yapılışı :

1) Slip döküm

2) Kurutma ve sinterleme

3) Sırlama

4) Kurutma ve sır pişirimi

3. İSTENENLER

i. Meydana gelebilecek döküm hataları nelerdir ve nasıl önlenebilir? Kısaca bilgi

veriniz.

ii. Viskozite ve tiksotropi nedir? Nasıl belirlenir? Slip döküm için bu ifadelerin önemini

belirtiniz.

NOT: Hazırlanan deney raporu max. 4 sayfayı geçmemeli ve kullanılan referanslar mutlaka

belirtilmeli.