Soda kireç silika camlar, günlük hayat içerisinde hemen hemen her alanda kullanılabilen, genellikle transparan, sert, mekanik etkilere karşı dirençli, çeşitli uygulamalar ile işlevselliği arttırılabilen ve bu özellikleri sayesinde gün geçtikçe daha çok talep edilen bir malzemedir [1]. Camın söz konusu özellikleri göstermesi kimyasal kompozisyonu ve üretim prosesi ile yakından ilişkilidir [2].
Devitrifikasyon(Kristallenme), eriyik camın uzun süreler yüksek sıcaklıklarda bekletilmesini gerektiren uygulamalarda karşılaşma ihtimalinin yüksek olduğu; özellikle düz cam ve boru üretiminde sıklıkla karşılaşılan, camın kalitesini bozan, makina verimlerini düşüren ve bu nedenlerden ötürü istenmeyen bir durumdur [3]. Soda kireç silika cam yapısı içerisinde alkali oksitlerin yerine kullanıdığı durumda kimyasal etkilere karşı direnci arttıran CaO’nun, aynı zamanda devitrifikasyon eğilimini de arttırdığı bilinmektedir. Ancak CaO yerine bir miktar MgO kullanımının kristallenme sıcaklığını ve devitrifikasyon eğilimini azalttığı bilinmektedir [4]. Bu tez çalışması kapsamında soda kireç silika düz cam üretimi için optimum kristallenme sıcaklığına sahip düzcam kompozisyonun belirlenmesi hedeflenmiştir. Şişecam tarafından optimizasyonu gerçekleştirilen düz cam kompozisyonu ve çeşitli avrupa standartları (EN 572-1 ve BS 952) içerisinde belirtilen kompozisyon aralıkları dikkate alınarak toplam toprak alkali oksit miktarı ağırlıkça % 11,12,13 ve 14 olan dört seri ve her seri içerisinde beş farklı CaO/MgO oranlarının (1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4) kullanıldığı, toplamda 20 adet kompozisyon oluşturulmuştur. Tasarlanan cam kompozisyonlarına ait kristallenme sıcaklığı ASTM C829-81 standardı içerisinde açıklanan gradyanlı fırın yöntemi kullanılarak ölçülmüştür [5]. Oluşan kristalin fazlara ait görüntülemeler öncelikle optik mikroskop aracılığıyla ardından taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile gerçekleştirilmiştir. Kristal yapıların kimyasal içerikleri enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi (EDS) analizi ile belirlenmiştir ve faz diyagramları kullanılarak kristalin fazlar tanımlanmıştır. Tüm serilere ait analiz sonuçları karşılaştırmalı olarak incelendiğinde toplam toprak alkali oksit miktarındaki artışa paralel olarak kristallenme sıcaklıklarının yükseldiği ve her seriye ait CaO/MgO=2 olduğu kompozisyonun en düşük kristallenme sıcaklığına sahip olduğu belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Soda kireç silikat camlar, Düz cam, Devitrifikasyon.
|
