TR2021018993A2 - Karbon fiber ile mekanik direnç özellikleri güçlendirilmiş cam-seramik kaplama - Google Patents
Karbon fiber ile mekanik direnç özellikleri güçlendirilmiş cam-seramik kaplamaInfo
- Publication number
- TR2021018993A2 TR2021018993A2 TR2021/018993 TR2021018993A2 TR 2021018993 A2 TR2021018993 A2 TR 2021018993A2 TR 2021/018993 TR2021/018993 TR 2021/018993 TR 2021018993 A2 TR2021018993 A2 TR 2021018993A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- glass
- ceramic coating
- frit
- composition
- feature
- Prior art date
Links
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title claims abstract description 26
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 26
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 238000006748 scratching Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 53
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 20
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 3
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 5
- 239000006112 glass ceramic composition Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000034699 Vitreous floaters Diseases 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenezinc Chemical compound [Zn]=S WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Buluş özellikle, cam-seramik kaplama içerisinde çözünmeme farklılıkları ve safsızlıklarla birlikte stres bölgesi oluşturan boşlukları ve poroziteleri karbon fiber ile doldurup, bahsedilen stres bölgelerinde mekanik etkilerin oluşturduğu çatlama, çizilme, kırılma fenomenlerinin oluşmasını engellemek ve mekanik dayanımı tokluk ile birlikte arttırmak üzere, karbon fiber içeren cam-seramik kaplama ile ilgilidir.
Description
TARIFNAME Karbon fiber ile mekanik direnç özellikleri güçlendirilmis cam-seramik kaplama Teknik Alan Bulus, cam-seramik kaplamanin kullanildigi kesme, karistirma, çarpma vb. etkiler sebebiyle çizilme ve asinmaya bagli yüzey özelliklerinin kaybedildigi mutfak ekipmanlari, pisirici cihazlar, tepsi, tava, tencere vb. ekipmanlar ile mekanik dayanimin istendigi su isitici kazan sektörü, boru kaplama sektörü ve çizilme direncinin talep edildigi yazi tahtasi kaplamalari sektörü basta olmak üzere, yüksek mekanik direnç özellikleri istenen sektörlerde kullanilmak üzere gelistirilen ve metal yüzeylere uygulanan, birden fazla frit kompozisyonu içeren frit karisimi ve degirmen katkisi içeren mekanik dayanim özelligi karbon fiber kullanimi ile gelistirilmis cam-seramik kaplama ile ilgilidir. Bulus özellikle, cam-seramik kaplama içerisinde çözünmeme farkliliklari ve safsizliklarla birlikte stres bölgesi olusturan bosluklari ve poroziteleri karbon fiber ile doldurup, bahsedilen stres bölgelerinde mekanik etkilerin olusturdugu çatlama, çizilme, kirilma fenomenlerinin olusmasini engellemek ve mekanik dayanimi tokluk ile birlikte arttirmak üzere, karbon fiber içeren cam-seramik kaplama ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Inorganik oksitler karistirilip yüksek sicaklikta (1300°C ± 100) ergitilip camsi bir yapi (ergiyik) elde edilmektedir. Ergiyik suya dökülürek frit adi da verilen kristalizasyona uygun cam- seramik hammaddesi elde edilmektedir. Ortaya çikan yapi, camlarin özelliklerini kristal fazlarin üstün özellikleri ile birlestirmektedir. Elde edilen cam-seramik malzemeler bosluklar, mikro çatlaklar veya diger gözenekler olmadan ince, rastgele yönlendirilmis taneler gelistirmek için daha düsük enerji ve çekirdeklenme sonuçlarina kadar kontrollü kristallenmeye tabi tutulmaktadir. Bu isil islemlerle malzeme kismen iç kisimda kristallesmektedir. Camlardan farkli olarak, kristaller ayrica sapmaya, dallanmaya veya çatlaklarin ilerlemesine neden olabilecek ayri yapisal olusumlara sahiptir. Bu nedenle, bölünme düzlemlerinin ve tane sinirlarinin varligi, kirilma ilerlemesi için bir engel haline gelmektedir. Cam-seramikler ayni zamanda kaplama olarak da kullanilabilmektedir. Substrat olarak kullanilan demir ve demir disi metaller, cam-seramik yapida adezyon (yapisma) ajani olarak görev yapan 000 ve NIO gibi metal oksitlerler kristalizasyon sicakligindan redoks tepkimelerine girmektedir. Böylece cam-seramik yapi metal yüzey ile kimyasal ve elektrolitik olarak birleserek kompozit bir yapi olusturmaktadir. Cam-seramik kaplamalar, emaye adi altinda birçok alanda kullanilmaktadir. Cam-seramik kaplamalar, gevrek kirilma mekanizmasi ile mekanik deformasyona ugramaktadir. Mekanizmadaki deformasyon yapi içerisindeki hatalar, mikro ve makro çatlaklar, gözenekler vb. iç stres olusturan yapilar tarafindan ilerlemektedir. Darbe, asinma gibi mekanik dis strese neden olan hareketler kaplama içerisindeki iç stresin oldugu bölgelerde yogunlasmaktadir. Biriken enerji tane sinirlari boyunca yani enerjinin yüksek oldugu bölgelerde hareket etmeye çalismaktadir. Stresin elastik bölgeden plastik bölgeye dogru arttigi sistemlerde ise kirilmalar meydana gelmektedir. Kirilma her ne kadar bölgesel olsa da kaplamanin çelik veya alasim yüzeyinden ayrilmasina neden olmaktadir. Oksidatif ortam ile temasta olan yüzey ise korozyona ugramaya baslamaktadir. Korozyon prosesi ise ortama bagli olarak hizli veya yavas gerçeklesmektedir. Korozyon süreci ilerledikçe korozyon ürünlerinin yüzeydeki bilesiklerden 6 kat daha büyük olmasi sebebiyle kaplama ile yüzey arasinda stres ilerlemeye ve daha sonra kirilmaya baslamaktadir. Yüzey korozyona ugramakta ve kaplama artik kullanilamaz hale gelmektedir. Literatürde cam-seramik kaplamalarin mekanik özelliklerinin arttirilmasi ile ilgili olarak EP2123612Bl numarali patent dokümanina rastlanilmistir. Basvuru, asinma dirençli kaplamalara, üzerine asinma dirençli kaplamalar yerlestirilmis fayanslar ve kaplamalar ve fayanslari yapma yöntemlerine yöneliktir. Asinma dirençli bir kaplama, genellikle, bir sirdan olusan bir stronsiyum alüminosilikat cam-seramik bilesimini içermektedir. Sir, kendisi stronsiyum, alüminyum ve silikonun içerebilmesinin yani sira kristallesen bilesenin toplam agirligina bagli olarak Iityum, boron, baryum, sodyum, demir, titanyum, zirkonyum ve karbondan her birini agirlikça yaklasik %2'den daha az içeren bir kristallesen bilesen içerebilmekte. TR sistemindeki cam-seramiklerde, ilgili kompozisyona ait en yüksek kristalin yapi yüzdesini elde etmek üzere gelistirilmis bir yöntem ve bu yöntem kullanilarak elde edilen bir cam-seramik açiklanmaktadir. Bulus ile, yüksek kristal faz oranina ve düsük isil genlesme katsayisina sahip cam seramik malzeme elde edilmesi amaçlanmistir. tarafa ve bir alt tarafa sahip bir cam-seramik pisirme yüzeyi açiklanmaktadir. Basvuruya konu cam seramik malzeme, baskin kristal faz olarak, yüksek kuvars karisik kristallere sahiptir. Bu tür bir cam-seramik pisirme yüzeyinde, alt tarafin, üst tarafa yönelik olarak düz, yapilandirilmamis olarak ve düzlemsel olarak paralel sekilde tasarlanmasinin saglanmasi durumunda, özellikle iyi kullanici özellikleri, özellikle de iyi bir görüntüleme kabiliyeti elde edilmektedir. Söz konusu basvurularda da görüldügü üzere, bilinen teknikte cam-seramik malzemelerin, asinma, isil genlesme katsayisi, mukavemet gibi özelliklerinin iyilestirilmesine yönelik birçok çalisma yapilmis olsa da ortaya koyulan teknik çözümler, özellikle kanildigi alan itibariyle, gevrek kirilma mekanizmasi ile mekanik deformasyona ugrayan cam-seramik kaplamalarin mekanik direncinin arttirilmasi ihtiyacini karsilamamaktadir. Sonuç olarak yukarida bahsedilen olumsuzluklardan ve eksikliklerden dolayi, ilgili teknik alanda bir yenilik yapma ihtiyaci ortaya çikmistir. Bulusun Amaci Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar getiren, karbon fiber ile mekanik direnç özellikleri güçlendirilmis cam-seramik kaplama ile ilgilidir. Bulusun amaci, cam-seramik kaplamalarin amorf-kristal karisimindan olusan matrisine karbon fiberlerin gömülmesi ile yapi içerisinde enerji noktalari olusturmak ve mekanik özelliklerin gelistirilmesini saglamaktir. Bulusun amaci, degirmen katkilari ile yeni stres bölgeleri olusturarak veya yapi içerisinde iç strese neden olan olgulari ortadan kaldirarak cam-seramik kaplamalarin mekanik direncini arttirmaktir. Bulusun amaci, cam-seramik kaplamalarin geleneksel kullanimin aksine daha fazla mekanik direnç özellikleri istenen sektörlerde de kullanimini saglamaktir. Bulusun amaci, cam-seramik kaplamada degirmen katkilarina ek olarak karbon fiber kullanilmasi ile mekanik direncin arttirilmasina destek vermektir. Bulusun bir amaci, cam-seramik kaplamalarin kullanim ömürlerini uzatmaktir. Yukarida anlatilan amaçlarin yerine getirilmesi için bulus, cam-seramik kaplamanin kullanildigi kesme, karistirma, çarpma vb. etkiler sebebiyle çizilme ve asinmaya bagli yüzey özelliklerinin kaybedildigi mutfak ekipmanlari, pisirici cihazlar, tepsi, tava, tencere vb. ekipmanlar ile mekanik dayanimin istendigi su isitici kazan sektörü, boru kaplama sektörü ve çizilme direncinin talep edildigi yazi tahtasi kaplamalari sektörü basta olmak üzere, yüksek mekanik direnç özellikleri istenen sektörlerde kullanilmak üzere gelistirilen ve metal yüzeylere uygulanan, birden fazla frit kompozisyonu içeren frit karisimi ve degirmen katkisi içeren cam-seramik kaplama olup, özelligi; cam-seramik kaplama içerisinde çözünmeme farkliliklari ve safsizliklarla birlikte stres bölgesi olusturan bosluk ve poroziteleri fiber ile doldurup, bahsedilen stres bölgelerinde mekanik etkilerin olusturdugu çatlama, çizilme, kirilma fenomenlerinin olusmasini engellemek üzere, karbon fiber içermektedir. Bulusun amaçlarini gerçeklestirmek üzere cam-seramik kaplama, agirlikça %34,5-47,5 oraninda frit A kompozisyonu, %50,5-65,5 oraninda frit B kompozisyonu içeren frit karisimi içeren degirmen katkisi içermektedir. Bulusun amaçlarini gerçeklestirmek üzere cam-seramik kaplama, agirlikça %45-55 oraninda frit B kompozisyonu, %45-55 oraninda frit C kompozisyonu içeren frit karisimi ile agirlikça pigment, %O,1-1 oraninda Iityum karbonat, %0,01-1 çinko sülfür, %5-10 oraninda kil ve Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada, karbon fiber ile mekanik direnç özellikleri güçlendirilmis cam-seramik kaplama, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Bulus, cam-seramik kaplamanin kullanildigi kesme, karistirma, çarpma vb. etkiler sebebiyle çizilme ve asinmaya bagli yüzey özelliklerinin kaybedildigi mutfak ekipmanlari, pisirici cihazlar, tepsi, tava, tencere vb. ekipmanlar ile mekanik dayanimin istendigi su isitici kazan sektörü, boru kaplama sektörü ve çizilme direncinin talep edildigi yazi tahtasi kaplamalari sektörü basta olmak üzere, yüksek mekanik direnç özellikleri istenen sektörlerde kullanilmak üzere gelistirilen, birden fazla frit kompozisyonu içeren frit karisimi ve degirmen katkisi içeren cam-seramik kaplama ile ilgilidir. Bulusun özelligi; cam-seramik kaplamalarin, amorf-kristal karisimindan olusan matrisine karbon fiberlerin gömülmesi ile yapi içerisinde enerji noktalarinin olusturulmasi ve bu sayede mekanik direnç özelliklerinin gelistirilmesidir. Bulusa konu cam-seramik kaplamalarin mekanik direnç özelliklerinin arttirilmasi, karbon fiber kullanimi ile yeni stres bölgelerinin olusturulmasi veya yapi içerisinde iç strese neden olan olgularin ortadan kaldirilmasi prensibine dayanmaktadir. Cam-seramik kaplama içerisindeki bosluklar, poroziteler, çözünmeme farkliliklari ve empüriteler (safsizliklar) yapi içerisinde stres olusturmaktadir. Mekanik etki, bu stres bölgelerinde ilerlemekte ve çatlama/çizilme/kirilma fenomenlerinin olusmasina neden olmaktadir. Bosluk ve porozite yapilari elimine edilemezken karbon fiber kullanimi ile bosluklar ve porozitelerin fiber ile doldurulmasi saglanmaktadir. Bulus kapsaminda, uygun frit kompozisyonlari ile iki farkli Seger reçetesi gelistirilmis ve bu reçetelere göre hammadde harmanlari olusturulmustur. Buiusa konu cam-seramik kaplama içerigindeki frit kompozisyonu 1'in formüiasyonu; Içerik Agirlikça Kullanilabilir Miktar (%) Bulusa konu cam-seramik kaplama içerigindeki frit kompozisyonu 25nin formüiasyonu; Içerik Agirlikça Kullanilabilir Miktar (%) Frit A kompozisyonu ve Frit` B kompozisyonu içeren frit karisimi 17 iceren cam-seramik kaplama içerigindeki degirmen katkilari; Içerik Agirlikça Kullanilabilir Miktar (100 gr frit kompozisyonu için) Kuvars 35 - 55 Bakir Oksit 0,5 - 1,5 Borik Asit 0,1 - 0,5 Alüminyum Hidroksit 0,001 - 0,01 Magnezyum Sülfat 0,05 - 0,1 Sodyum Nitrit 0,10 - 0,175 Karbon Fiber 0,01 - 2 Fri't B kompozisyonu ve Fri't C kompozisyonunu içeren frit karisimi 21yi' içeren cam-seramik kaplama içerigindeki degirmen katkilari; Içerik Agirlikça Kullanilabilir Miktar (100 gr frit kompozisyonu için) Kuvars 50 - 65 Bakir Oksit 0,5 - 1,5 Borik Asit 0,1 - 0,5 Zirkonyum Silikat 10 - 20 Sodyum Nitrit 0,10 - 0,175 Pigment 0,5 - 1,5 Lityum Karbonat 0,1 - 1 Çinko Sülfür 0,01-1 Karbon Fiber 0,01 - 2 Cam-seramik kaplamada degirmen katkilari frit kompozisyonu 100 kabul edilerek hesaplanmaktadir. %100 olmasi gerekmemekte ve istenmemektedir. Bulusa konu cam-seramik kaplamada kullanilan degirmen katkilarindan kuvars, refrakter olup, cam yapici ve vitröz sistemi sertlestirmektedir. Asit direncini arttirirken isil dayanim saglamaktadir. Alüminyum hidroksit, kimyasal, mekanik ve termal dayanimi ile viskoziteyi arttirmaktadir. Borik asit, yüzdürücüler sayesinde askida kalan frit taneciklerinin belirli bir dizilim halinde emaye çamuru içerisinde yer almasini saglayan, emayenin kivamini, akiskanligini, akis hizini ve parça üzerindeki süzülme dengesini saglayan hammaddedir. Zirkonyum silikat ayni zamanda refrakterdir ve kaplama yapisina direnç kazandirmaktadir. Bakir oksit, yapismasi sinirda olan emayenin yapismasini arttirmak amaciyla degirmen reçetesinde kullanilmaktadir. Magnezyum sülfat, sulu uygulama parametrelerini düzenlemek için kullanilmaktadir. Kil, ögütülen frit taneciklerinin su içeriisnde çökmemesi ve askida kalabilmesi için kullanilmaktadir. Dogal bir malzeme olup, çikarilan bölgeye göre yüzdürücülügü degisebilmektedir. Çinko sülfür, renklendici ve örtücüdür. Lityum karbonat ise, alkali flakslar arasinda en aktif olanidir. Parlakligi ve asit dayanimini arttirmakta, vurma mukavemeti iyidir. Ayrica asit direncini arttirmaktadir. Sodyum nitrit, yas emayelerdeki temel elektrolitlerden biridir. Su içerisinde iyonlarina ayrisarak frit taneciklerinin bir denge içerisinde kalmasini saglamaktadir. Karbon fiber, agirlikça en az %92 karbon içeren bir fiber olarak tanimlanmaktadir. Bununla birlikte, grafit lifleri agirlikça %99'a kadar karbon içerebilmektedir. Karbon fiberlerin genel özellikleri ise hafiflik, mukavemet, düsük isil genlesme katsayisi, özellikle grafit liflerde öne çikan elektriksel iletkenlik, oksitleyici ajanlarin yoklugunda yüksek termal ve kimyasal kararlilik ve sürünme direncidir. Bu özellikler büyük ölçüde hammaddeye, üretim yöntemine ve dolayisiyla mikro yapiya baglidir. Farkli uygulama alanlarinda farkli özellikler beklendiginden, bu parametreler duruma göre degerlendirilebilmektedir. Genel olarak, karbon lifleri anizotropiktir. Karbon fiber, fiber eksenine dik olandan daha yüksek bir modüle sahiptir, fiber ekseni boyunca elektriksel ve termal iletkenlikler daha yüksektir ve fiber ekseni yönünde termal genlesme katsayisi daha düsüktür. Bunlar katman ve fiber ekseni yöneliminden kaynaklanmaktadir. Liflerin kristalografik olarak tercih edilen yönüne lif dokusu denilmektedir. Karbon katmanlarinin lif eksenine paralel hizalanma derecesi ne kadar büyük olursa, lif dokusu 0 kadar güçlü olmakta, yogunluk ve karbon içerigi o kadar büyük olmakta ve Iifin termal genlesme katsayisi o kadar küçük olmaktadir. Ayrica, ayni nedenle Iifin çekme modülü, elektriksel iletkenligi ve Iif eksenine paralel termal iletkenligi de 0 kadar büyük olmaktadir. Fri't A 'nin oksi'di'k kompozisyonu; Içerik Agirlikça Kullanilabilir Miktar (%) Na20 15 - 20 K20 1*5 ' 3 AI203 0,25 - 0,95 5203 8,5 - 12,5 Fn't B'nin oksidik kompozisyonu: Içerik Agirlikça Kullanilabilir Miktar (%) K20 0,25 - 0,75 Fe203 0,5 -1 P205 0,01 - 0,05 AI203 2 - 4 8203 10 - 15 Frit Cinin oksidi'k kompozisyonu; Içerik Agirlikça Kullanilabilir Miktar (%) Na20 10 - 15 K20 0,2 -1 LI20 2 _ 4 Fe203 0,05 - 0,20 Sb203 0,1 - 0,5 AI203 0,1 - 0,5 8203 7,5 - 15 F 1,5-2,5 Bulusa konu mekanik direnç özellikleri gelistirilmis cam-seramik kaplamanin Üretim yöntemi; . Oksidik yapiyi verecek frit karisimini elde etmek üzere, frit kompozisyonlari belirlenerek harmanlari olusturulur, - Olusturulan her bir harman ayri ayri yaklasik 1350 °C sicaklikta ergitilir, - Ergiyikler hizli sogutma kulelerinde sogutularak frit A, frit B ve frit C haline getirilir, . Elde edilen fritler degirmen katkilari ile ögütülür. Bahsedilen ögütme islemi çaplari 1,5-5 cm arasinda degisen porselen veya alümina toplar ile gerçeklestirilmektedir. Degirmen büyüklügü, hizi ve yükü ile bilye büyüklügü ve yükü, hazirlanan degirmen ortaminda optimum boyutu yakalayabilmek için gerekli olan degirmen çevrim süresini belirleyebilmek adina önemli parametrelerdir. Elektrostatik toz olarak uygulanacak cam-seramik kaplama kompozisyonunda, 300 gr harman, 15 dakika süreyle fritler ve degirmen katkilari ile kuru ögütme islemine tabi tutulmustur. Elde edilen toz ürün 60 mesh elekteri elenerek sulandirilmistir. Çamur elde etmek amaciyla kullanilmasi gereken su miktari toplam kütlenin %35'i olarak belirlenmistir. Daha önceden yüzey aktivasyon islemleri (kumlama, yag alma, nötralizasyon) yapilan 10x10x1 cm boyutlarindaki çelik yüzeylere sulu sprey yöntemi ile uygulanmistir. Uygulama sonrasi numuneler 550 °C sicaklikta 5 dakika boyunca bekletilip ön tavlama yapilmistir. Isil islem sonrasi numuneler 830 °C`de 5 dakika boyunca kristalizasyona tabi tutulmustur. Çelik yüzeye uygulanan bulusa konu cam-seramik kaplamalarin sertlik dirençleri ölçülmüstür. Frit A ve frit B içeren frit kompozisyonunun kullanildigi cam seramik kaplamada karbon fiberi kullanilmasiyla sertlik 737,4 HV degerinden 763,8 HV degerine yükselmisken, frit B ve frit C içeren frit kompozisyonunun kullanildigi cam seramik kaplamada karbon fiberi kullanilmasiyla sertlik 816,6 HV degerinden 889 HV degerine yükselmistir. Bulus ile, cam-seramik kaplamalarin amorf-kristal karisimindan olusan matrisine karbon fiberlerin gömülmesi saglanarak yapi içerisinde enerji noktalarinin olusturulmasi ve mekanik özelliklerin gelistirilmesi saglanmistir. Degirmen katkisi olarak karbon fiber kullanimi ile kristalizasyon esnasinda yogunluk farki ve mobilite sebebiyle fiberler basta stres bölgeleri olmak üzere matris içerisinde gömülmekte (Embed olmakta), yani yapi içerisinde doplanmaktadir. Böylece cam seramik kaplamanin daha uzun ömürlü ve geleneksel kullaniminin aksine daha fazla mekanik direnç özellikleri istenen sektörlerde de kullanimi saglanm istir. TR TR TR TR
Claims (11)
1. Cam-seramik kaplamanin kullanildigi kesme, karistirma, çarpma vb. etkiler sebebiyle çizilme ve asinmaya bagli yüzey özelliklerinin kaybedildigi mutfak ekipmanlari, pisirici cihazlar, tepsi, tava, tencere vb. ekipmanlar ile mekanik dayanimin istendigi su isitici kazan sektörü, boru kaplama sektörü ve çizilme direncinin talep edildigi yazi tahtasi kaplamalari sektörü basta olmak üzere, yüksek mekanik direnç özellikleri istenen sektörlerde kullanilmak üzere gelistirilen ve metal yüzeylere uygulanan, birden fazla frit kompozisyonu içeren frit karisimi ve degirmen katkisi içeren cam-seramik kaplama olup, özelligi; cam-seramik kaplama içerisinde çözünmeme farkliliklari ve safsizliklarla birlikte stres bölgesi olusturan bosluk ve poroziteleri fiber ile doldurup, bahsedilen stres bölgelerinde mekanik etkilerin olusturdugu çatlama, çizilme, kirilma fenomenlerinin olusmasini engellemek üzere, karbon fiber içermesidir.
2. istem 1'e uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; agirlikça %34,5-47,5 oraninda frit A kompozisyonu, %50.5-65,5 oraninda frit B kompozisyonu içeren frit karisimi içermesidir.
3. istem 1 veya 2'ye uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; degirmen katkisi olarak
4. Istem 1-3'den herhangi birine uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; agirlikça %0,01- 2 oraninda karbon fiber içermesidir.
5. Istem 2'ye uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; frit A kompozisyonunun agirlikça içermesidir.
6. istem 2iye uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; frit B kompozisyonunun agirlikça TIOz, %4,5-7,5 oraninda Zr02,%3-5 oraninda F içermesidir.
7. Istem 1'e uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; agirlikça %45-55 oraninda frit B kompozisyonu, %45-55 oraninda frit C kompozisyonu içeren frit karisimi içermesidir.
8. istem 1 veya T'ye uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; degirmen katkisi olarak oraninda pigment, °/oO,1-1 oraninda Iityum karbonat, %0,01-1 çinko sülfür, %5-10 oraninda kil içermesidir.
9. istem 1 veya 7 veya 89 uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; agirlikça %0,01-2 oraninda karbon fiber içermesidir.
10. Istem Tye uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; frit B kompozisyonunun agirlikça TiOz, %4,5-7,5 oraninda Zr02,%3-5 oraninda F içermesidir.
11. istem T'ye uygun cam-seramik kaplama olup, özelligi; frit C kompozisyonunun agirlikça oraninda Zr02,%1,5-2,5 oraninda F içermesidir.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR2021018993A2 true TR2021018993A2 (tr) | 2023-06-21 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5767253B2 (ja) | 高い弾性率を有するアルミノケイ酸リチウムガラス及びその製造方法 | |
| CN100567412C (zh) | 防止焦炉炉门结碳的涂层材料及其制备方法 | |
| Da Silva et al. | Glass ceramic sealants belonging to BAS (BaO–Al2O3–SiO2) ternary system modified with B2O3 addition: A different approach to access the SOFC seal issue | |
| ES2425764T3 (es) | Composición refractaria de AZS | |
| JP4275867B2 (ja) | 改良された微細構造を有するアルミナ−ジルコニア−シリカをベースとした熔融注型製品 | |
| WO2014148020A1 (ja) | ガラス組成物、化学強化用ガラス組成物、強化ガラス物品、およびディスプレイ用のカバーガラス | |
| TW201031613A (en) | Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith | |
| EP1077905A1 (en) | Tile glaze | |
| CN1803683A (zh) | 低膨胀耐热防火玻璃 | |
| CN106892683A (zh) | 一种建筑陶瓷用高耐磨透明微晶熔块釉和釉层的制备方法以及制得的产品 | |
| JP6125538B2 (ja) | ミネラルウールの製造方法 | |
| JP2009018986A (ja) | 結晶化ガラス物品及びその製造方法 | |
| CN106977097A (zh) | 一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉及其制备方法 | |
| Feng et al. | Crystallization and wear behavior of SiO2-Al2O3-ZrO2-Ba (Sr, Ca) O glass-ceramics added with Cr2O3 by different methods | |
| CN112851122B (zh) | 一种手机背板用高断裂韧性微晶玻璃及其制备方法 | |
| TR2021018993A2 (tr) | Karbon fiber ile mekanik direnç özellikleri güçlendirilmiş cam-seramik kaplama | |
| JP2008308376A (ja) | ディスプレイ装置用基板ガラス | |
| KR100635689B1 (ko) | 도판용 투명유약 조성물 | |
| Pekkan et al. | Production of opaque frits with low ZrO 2 and ZnO contents and their industrial uses for fast single-fired wall tile glazes | |
| CN109354407A (zh) | 一种光泽透明超低温釉粉体材料的制备方法 | |
| CN111423116A (zh) | 釉料及耐高温金属涂层的制备方法 | |
| RU2769688C2 (ru) | Силикатное эмалевое покрытие для внутренней защиты стальных трубопроводов | |
| Gajek et al. | Frits within a CaO–MgO–Al2O3–SiO2 System for Glass-Ceramic Glazes: a Comparison of Laboratory and Industrial Applications | |
| EP1230183A1 (en) | Water-resistant porcelain enamel coatings and method of manufacturing same | |
| Li | Research and Development of New Energy‐Saving, Environmentally Friendly Fiber Glass Technology |