Seramik nedir?
Seramik malzemeler, metal ve metal olmayan elementlerin birbirlerine birinci derecede iyonik veya kovalent bağıyla bağlandığı inorganik, metal dışı malzemelerdir. Seramik malzemelerin özellikleri atomlar arası bağlarına göre değişir.
Seramik malzemeler genel olarak düşük tokluk ve süneklikte olup sert ve kırılgandır. Seramikler, iletim elektronları olmadığından, elektrik ve ısıyı kötü iletir. Güçlü atom bağları nedeniyle çok ağır ortamlarda bile kimyasal olarak kararlıdır ve yüksek erime sıcaklığına sahiptir. Bu özellikleri seramik malzemeleri birçok mühendislik tasarımı için vazgeçilmez kılar. Seramikler, geleneksel ve mühendislik (teknik) seramikler olarak ikiye ayrılabilir.
Seramiklerin Mekanik ve Elektriksel Özellikleri
Mekanik özellikleri: Basınç mukavemetleri çok yüksek olan seramiklerin çekme mukavemetleri çok düşüktür. Gevrek olduklarından iç yapı kusurları, çentikler, çizikler ve mikro çatlaklar gerilme yığılmasına neden olurlar;dolayısıyla çekme etkisinde kolay kırılırlar. Seramiklerde basınç mukavemeti ortalama olarak çekme mukavemetinin sekiz katıdır. Isıl işlemle yüzeyde artık basınç gerilmeleri oluşturarak çekmeye karşı mukavemetleri arttırılabilir. Seramiklerin kaymaya karşı direnci çok yüksektir, plastik şekil değiştirmesiz(ihmal edilecek düzeyde) kırılırlar. Ayrıca bazıları çok sert olduklarından(örn.alümina) aşındırıcı malzeme olarak geniş ölçüde kullanılırlar.
Elektriksel özellikleri: Seramikler genellikle yalıtkan ve dielektrik malzemelerdir. Elektriği iletmezler fakat elektrik alanda tepki gösterirler. Elektriksel alan etkisinde oluşan kutuplaşma nedeni ile yüzeylerinde büyük ölçüde elektron depo edebilirler. Yüksek dielektrik özelliğine sahip seramikler kondansatör üretiminde kullanılır. Bazı seramikler yan iletkenlik özelliğine sahiptir. Kuvars kristali ve baryum titanat mekanik etkiyi elektriksel tepkiye, elektriksel tepkiyi mekanik tepkiye çevirirler. Piezoelektrik(örn.mikrofon) denilen bu özelliğe sahip bu seramikler elektronik endüstrisinde kullanılır.
Seramiklerin Başlıca Kullanım Alanları
- Yapı seramikleri
- Aşındırıcı seramik
- Ev eşyası
- Refrakter sanayi
- Elektronik sanayi
- Makine sanayi
- Nükleer sanayi
- Uzay araçları
- Süper iletken seramikler
- Bio seramikler gibi çeşitli amaçlarla kullanılırlar.
Seramik Karo Nedir? Nasıl Üretilir?
Kil, kaolin, feldspat, silis veya diğer organik hammaddelerden belli ölçülerde hazırlanmış, çok ince öğütülmüş karışımın granül halinde yüksek basınçla kalıpta preslenerek şekillendirilmesi ile elde edilen ince levhaların, istenilen özellikler kazandırılacak şekilde kurutularak ve yüksek sıcaklıklarda pişirilerek, sırlı veya sırsız olarak üretilirler.
Seramik Karo Nerelerde Kullanılır?
Seramik karolar hayatımızın bir çok alanında kullanılır. Banyo karoları, zemin karoları, duvar karoları, dış zemin karoları gibi bir çok alanda seramik karolar kullanılır. Özellikle son dönemlerde çeşitli renk ve desenlerde ve farklı boyutlarda karoların kullanımlarını görmekteyiz.
KARO ÜRETİM AŞAMALARI
Seramik Karo Üretim Aşamaları
1. Hammade
Doğadan elde ettiğimiz kil, kaolen, kuvars ve fedspat maddelerinin belirli oranlarda karıştırılarak bir reçete belirlenir. Bu hazırlanan reçeteye göre seramik malzemenin özellikleri değişkenlik gösterir. (Örn. su emme, mukavemet.)
2. Beşiger
Hammaddelerin belirli oranlarda reçeteye uygun olarak hazırlandığı haznedir. Bu hazneden sonra malzeme uygun boyut aralığına getirilmek üzere çeneli kırıcıya beslenir, kırıcıya girmeden önce konveyör bant üzerinde içindeki istenmeyen maddeler uzaklaştırılır.
3. Değirmenler
Seramik çamuru hazırlanmak üzere hammadde değirmenlere alınır, bu değirmenlerin iç astarı genellikle alüminadan oluşmaktadır. Yaklaşık 7 saatlik bir süre de gerçekleşen öğütme işleminde belirli oranlarda alubit bilyalar kullanılır.
Reçetelere göre değirmene alınan malzeme miktarı farklı olduğu için su oranı silikat oranı ve bilya sayıları farklıdır.
4. Havuzlar ve Sprey Dryer
Değirmenlerde çamur hale gelen seramik malzeme granül hale getirilmek sprey dryer fırınına gönderilir. Sprey dryer fırınına gönderilmek üzere havuzlarda depo edilen seramik çamuru alt tabakada birikme yaşanmaması için daimi olarak karıştırma işlemine tabi tutulur. Havuzlardan hidrolik yağ pompalarıyla eleklerden geçen çamur sprey dryer fırınına gönderilerek granül hale getirilir.
Seramik Çamuru
600°C hava ile buluşan malzemeler granülleşir ve granül boyut aralığı 60-1000 mikron arasıdır. 60 mikrondan küçük granüller emiş fanı ile ayrılır.
Sprey dryer içerisinden çıkan granül %5-6 nem oranına sahiptir.
5. Presleme
Granül hale getirelen hammadde hidrolik pres makinalarında yaklaşık olarak 3000 ton basınca maruz bırakılarak şekillendirme işlemi yapılmaktadır. Preslenmiş granül madde karo görünümüne kavuşur ancak son derece yumuşak ve dağılmaya müsaittir. Bu yüzden içerisinde bulunan nemi uzaklaştırmak ve sinterleme işlemi uygulamak gerekmektedir.
6. Sırlama ve Pişirme
Presleme işlemi sonrasında bünyede bulunan nemi uzaklaştırmak üzere karolar kurutma fırınlarına gönderilir. Kurutma işlemi 150-250°C dereceleri arasında nem oranı %0.5 civarına düşürülür. Kurutma işlemi gerçekleşen karo estetik bir görünüm ve mukavemet amaçlı olarak desen baskısı ve sırlama işlemi gerçekleştirilir. Sırlamanın baskı mukavemetinde ve yüzeysel iyleştirme de etkisi çok önemlidir. Seramik yüzeyde içinde bulunan frit hammaddesi yüzeye camsı özellik kazandırmaktadır. Kurutma ve sırlama işlemi gerçekleşen karo pişirilmek üzere uzun fırınlara alınır yavaş yavaş pişirilen karo yavaş yavaşta soğutularak çatlama ve patlama riskini en aza indirilirek pişirilir. Pişirme süresi yaklaşık olarak 50 dk. Civarında ve pişirme bölgesi (cehennem bölgesi) yaklaşık olarak 1250°C derece civarındadır.
7. Kalite kontrol ve Paketleme
Üretim aşamaları biten seramik karolar üretim yapan firmanın TSE standartlarına göre belirli kontrollerden geçerek üretim ve sevkiyat işlemleri onaylanır. Bu kalite yöntemlerinden başlıcaları şunlardır;
- Mukavemet testi
- Aşınma testi
- Kimyasal madde dayanım testi
- Su emme testi
- Geçirgenlik testi gibi ana karakteristik kontroller yapılır.
Sevkiyat onayı verilen karolara paketleme işlemi yapılır.