Seramik

Bor ürünleri seramik endüstrisinde, çoğunlukla seramik sırı ve emaye yapımında kullanılmaktadır. Emaye ve sır, camsı yapıda olup kaplama amaçlı kullanılmaktadır. Emayeler, genellikle metal kaplamalarında, sır ise seramik ürünleri kaplamasında kullanılmaktadır.

Bor ürünleri, seramik sırların ana kompozisyonunda bağlayıcı özellikleri nedeniyle önem kazanmaktadır. Bor ürünlerinin bileşime ilavesi sonucunda, kaplamalarda ergime ve yapışma olayı nispeten daha düşük sıcaklıkta gerçekleşmektedir. Boratlar, camın akışkanlığını ve yüzey gerilimini düşürerek, sırların hızlı üretilmesini ve düzgün bir yüzeyin oluşumunu sağlar. Ayrıca bor ürünleri, mekanik ve kimyasal mukavemeti artırarak, seramik ürünlerinin fiziksel darbeler karşısında kırılma ve çizilme direncini artırır, kimyasal ortamlarda dayanımını güçlendirir ve aynı zamanda renk verme katkı maddesi için ortam rolünü görür.

Teknik anlamda sır; yüksek ısıda işlenmiş seramik malzemelerin hem fiziksel ve kimyasal etkilerden korunması, hem de dış görünüşlerinin güzelleştirilmesi amacıyla kullanılan ince camsı kaplamalardır. Sırlarda kullanımı gerekli olan suda çözünebilir malzemeleri suda çözünmez hale getirmek, PbO gibi toksik malzemeleri zararsız kılmak amacıyla, sır kompozisyonunun tamamının veya bir kısmının cam eritme fırınlarında eritilerek, su içinde ürkütülmesi işlemi fritleme, elde edilen ürün frit olarak tanımlanmaktadır. Uygulamada frit ya tek başına ya da suda çözünmeyen yardımcı başka maddelerle (yüzdürücü, renklendirici, vb.) birlikte kullanılır. Sır ve frit kompozisyonu uygulama şartlarına göre çok değişkendir. Halen sanayide kullanılan 80.000'in üzerinde değişik kompozisyonda frit olduğu belirtilmektedir. Sırlar, fritte renk verici katkı maddeleri içermekte olup, ıslak zemin fayansları, yer ve duvar karoları, masa ve sıhhi amaçlı kullanılan seramik gibi eşyalarda kullanılmaktadır. Yeterince yüksek ısıda fırınlandıkları takdirde silis ve alümina, sır oluşumunu sağlayabilirler. Ancak seramik fırınları istenen ısıya hem teorik hem de maliyet nedenleriyle ulaşamamaktadır. Bu nedenle sır ve frit kompozisyonuna erime sıcaklığını düşüren bazı bileşiklerin eklenmesine gereksinim duyulmaktadır. Bu bileşikler Li20, K20, CaO, ZnO, Na20 ve B2O3 olarak sıralanabilir. Borik asit, bor oksit, boraks, kolemanit ve diğer sodyumlu boratlar seramik sırların üretiminde kullanılmaktadır. Kolemanit, fritlerin parçacıklar halinde dökülmesini önleyici özelliğe sahip olduğu için özellikle mat, pembe camsı ve kestane rengi sırların üretiminde kullanılmaktadır.

 

Bor, sırlarda ve fritlerde aşağıdaki amaçlar için kullanılır:

• Flux olarak camın ergime, oluşum ve liküdüs sıcaklığını düşürür,

• Alt kaplama malzemesinin ıslanmasını artırarak, kaplamanın daha düşük sıcaklıklarda oluşumunu sağlar,

• Sırın ısıl genleşmesinin seramik ile uyumlu olmasını sağlar,

• Cam oluşumunun ergimenin erken safhalarında başlamasını sağlar,

• Sırın refraktif indeksi ve parlaklığını arttırarak ve genel görünümü olumlu yönde geliştirir,

• Vizkoziteyi ve yüzey gerilimini düşürerek sırrın olgunlaşmasına yardımcı olur,

• Kaplamanın mekanik dayanımını ve çizilme direncini arttırır,

• Kimyasalların ve suyun etkilerine karşı direnci arttırır,

• Renklendiricilerin katılımına taban oluştururlar.

Sırlar, ayrıca ateşleme ve olgunlaşma sıcaklıkları ile de tanımlanmaktadır. Düşük olgunlaşma sıcaklığı olan sırlar, genellikle B2O3 içerirler. Emayelerde, %20'ye varan oranlarda B2O3 kullanılırken sırlarda, %25'e varan oranlarda B2O3 kullanılır. Bununla birlikte, sırlarda %3-24 oranları arasında kolemanit de kullanılır. Eğer sırlarda kullanılan bor bileşikleri borik asit ve boraks gibi suda çözünen türden ise sırda kullanılmadan önce fritleştirilerek suda çözünmez hale getirilmeleri zorunludur. Fakat, kolemanit gibi suda çözünürlüğü düşük bir bileşik ise frit yapımı gerekmez.

 

Paylaş
Paylaş
  |   Yazdır