Derecel‹ hassas döKÜm yüzey kal‹tes‹ ve boyutsal hassas‹yet

fiekil 3.3.
 Silikan›n polimorfik dönüflümleri [29]
Saf halde silis 1723 °C'de ergimektedir, bu özelli¤i silikaya yayg›n refrakter malzemesi olarak kullan›m
imkân› tan›maktad›r. Silika esasl› refrakter tu¤lalar›n yap›m›nda kullan›lan hammaddeler iki s›n›fa
ayr›lmaktad›r. Bunlar›n ilki ganister olup, % 98'in üzerinde bünyesinde SiO
2
 içeren yeryüzünde masif
kayalar› oluflturan yo¤un kuvarsd›r (çakmak tafl›, kuvars kayas›). Silika refrakter tu¤lalar›n üretiminde
kullan›lan hammadde ise kuvars çak›l tafllar› ve kayalar›d›r. Özellikle çak›l kayalar› uygun yap›da seçilip
y›kan›rsa %0,5'ten az alümina ve alkali içerikleri ile SiO
2
 üretiminde mükemmel bir hammadde kayna¤›
oluflturur [30].
Silika esasl› refrakter tu¤lalar›n yap›m›nda ve kullan›m› s›ras›nda flu iki önemli nokta her zaman göz
önünde tutulmal›d›r:
• Kuvars hammaddesinde bulunan Al
2
O
3
, TiO
2
 ve alkalinler tarz›ndaki safs›zl›klar›n miktarlar›,
• SiO
2
'da mevcut polimorfik kristal fazlar›n dönüflümleri.
Silika esasl› refrakterlerin ana hammaddesi olan kuvars ›s›t›lmas›yla beraber  -kuvars 
ß
 kuvarsa döner
ki bu duruma, fiekil 3. 4'te görülen 573 °C'daki ani lineer genleflme efllik etmektedir. Bu s›cakl›k de¤erine
yaklafl›ld›kça ›s›tma h›z›n›n yavafllat›lmas›yla beraber % 0,92'yi bulabilecek hacimsel de¤iflimin
yaratabilece¤i çatlak oluflumlar›n›n önüne geçilebilecektir. 1426 °C'›n üzerindeki s›cakl›klarda piflirme
yap›lan silika refrakterlerde yap›da kristobalit parçac›klar› oluflurken, muhtemelen art›k haldeki
dönüflmemifl kuvars yap›lar› ile karfl›lafl›lacakt›r. Kristobalit parçac›klar› tridimit ile çevrelenmifl olup,
ara cams› ba¤ faz› ise yüksek kireç, alümina titanyum dioksit ve alkalinlerden meydana gelmifltir [30].

---

38
Dereceli Hassas Döküm Kal›p Malzemeleri
3.2.1. Kuvars
Yeryüzünün bilinebilen k›sm›n›n %25'ini oluflturur. Oksijenden sonra dünyada en çok rastlanan
silisyumun bir bileflimidir. Kimyasal formülü SiO
2
 olup, mol a¤›rl›¤› 60 g/mol'dür sertlik derecesi Mohs'a
göre 7'dir. Do¤ada kristal olarak da¤ kristali, ametist, kuarzit ve kristal kuvars kumu olarak, amorf
olarak ise flinit ve sileks tafllar›, kizelgur flekillerinde bulunur. Kuvars kristali granit, gnays gibi ana
kayaçlar›n içinde bulunabildi¤i gibi, bazen de tek bafl›na tanecik yap›s›nda olarak damarlar fleklinde
di¤er mineraller ile kar›flm›fl olarak bulunur.
Do¤adan ham kuvars›n ç›kar›lmas›nda, bilinen tafl k›rma yöntemleri uygulan›r. Belli bir parça
büyüklü¤ünde ön k›r›lmas› yap›lan kuvars, beraberindeki yabanc› maddelerden kurtar›lmak amac› ile
y›kan›r ve manyetik tutuculardan geçirilir. Ancak bu ifllemlerden sonra kuvars istenen tane büyüklü¤ünde
ö¤ütülür
Silisyum dioksitin oda s›cakl›¤›ndaki de¤iflmez formu  -kuvarsd›r.  -kuvars›n 573 °C'a kadar ›s›t›lmas›
ile bu s›cakl›kta 
ß
-kuvars oluflur. Bu reaksiyon geriye dönüfllü olup, bu s›rada kuvars hacimce büyüme
gösterir. Is›tman›n yavafl sürdürülmesi ile 
ß
-kuvars bu kez 870 °C'de  -tridimite ve 1470 °C'da da  -
kristobalite dönüflür. Bu dönüflümler dizisi, 1713 °C'da erime ile son bulur
Kuvars katk›s› çamurlarda flu etkileri gösterir:
Çamurun ba¤lay›c› özelli¤i ve kuru direnci katk› oran› artt›kça azal›r.
Piflmifl çamurda gözeneklilik ve su emme artar.
Kuru ve piflme küçülmesi de¤erlerinde azalma ortaya ç›kar. Katk› oran›n›n çok artmas› ile birlikte
küçülme yerine büyüme görülür [32].
fiekil 3.4.
 Silika mineralinin ›s›l genleflmesi [31]

---

39
Dereceli Hassas Döküm Kal›p Malzemeleri