Cam ve Cam Seramikleri

Camlar aşırı soğumuş sıvı olarak nitelenirler, çünkü kristal değillerdir. Camlar sertliği, saydam oluşu ve kimyasal dayanımı ile önem taşır. Reaktif ve dispersif özellikleri, basma ve çekmeye karşı dayanımları ve genleşme katsayısı da bu özellikleri iyileştirir.

Çoğunlukla alkali ve toprak alkali silikatlardan elde edilen, bazen borat, alümina ve az miktarda başka bileşikler de katılan kompleks karışımlardır. Hammaddeler karıştırılarak eritilir, ısıtılarak yumuşatılır ve biçimlendirilir ve tekrar soğutulduklarında ise billurlaşmazlar.

Cam üretiminde silika (saf kuvars), soda (teknik saf Na2CO3) ve kireç [ (kalsiyum oksit (kireçtaşı (CaCO3)), kalsiyumlu feldispat (CaAl2Si2O8) ya da dolomit (CaCO3-MgCO3)`ten yararlanılır] temel hammaddelerdir. SiO2-NaO faz diyagramı temel alınarak üretim planlanır. Hammaddeler içinde bulunan demir ve krom cama renk verdiğinden belli değerler altında kalmalıdır

Cama çoğunlukla katılan bir dördüncü bileşen bor oksit (B2O3)`tir. Bu bileşen camın ısıl genleşme katsayısını düşürür ve çok iyi fiziksel özellikler kazandırır. Pb3O4 yapısındaki kurşun oksit ise, camın optik özelliklerini artırır. Adi camda, yaklaşık, %65 silis, %18 NaO, %18 CaO bulunur. Cama, genellikle mutlaka, yukarıda sayılanlardan başka, çeşitli nedenlerle (üretim kolaylaştırma, saflaştırma, iyileştirme, renklendirme v.b.) katkılar konur.

Bugün silisyum dioksit, kalsiyum oksit ve sodyum oksit üçlü sisteminin tanımladığı adi cam sınırları, gelişen teknoloji ile zorlanarak darbe dayanımlı, ısıya dirençli, lif yapımına uygun, mermiye dayanıklı, yüksek optik özellikler gibi daha birçok nitelikli türlerine ulaştırılmıştır.

National Geographic’in çekmiş olduğu cam belgeselini izleyebilirisiniz.

Ticari camlar altı grup altında incelenebilir.

1. Kimyasal ve ısıl etkilere çok dayanıklı camlar, SiO2`nin eritilmesi ile hazırlanır. Genleşme katsayısı çok küçük ve yumuşama noktası çok yüksektir. UV ışınlarını çok iyi geçirirler. Isıl dayanıklılıkları yüksektir.
 
2. Alkali silikatlar, çözünebilen camlar olup, yapıştırma işleri için uygundur. Ateşe dayanıklı malzemeler elde etmek için, maddeler su camı ile emprenye edilir. Deterjan ve su üretiminde de kullanılır.
 
3. Soda-kireç camları; pencere camı, cam eşyalar üretiminde uygundur. Erime noktası düşüktür. Bu nedenle işlenmesi de kolaydır.
 
4. Kurşun camları, optik ve dekoratif amaçlı, silika+alkali, oksit+PbO içeren camlardır. Kırılma indislerinin yüksekliği ile ayırt edilirler.
 
5. Borosilikat camları, B2O3+SiO2 içeren camlar olup, optik, bilimsel cihazlar ile laboratuar eşyaları yapımı için uygundur. Genleşme katsayıları çok düşük, sıcaklık şokuna dayanıklı ürünlerdir.
 
6. Özel camlar; emniyet camları, renkli camlar, buzlu camlar, cam lif, ışığa duyarlı camlar, fosfat camları, kimyasal amaçlara uygun özel camlar vb.

Cam seramikler uygun bileşimdeki camların kontrolü kristalizasyonu ile üretilen çok kristalli malzemelerdir. Kontrollü kristalizasyon çekirdekleşme ve kristal büyütme aşamalarında oluşur. Aşağıda bazı cam seramik sistemleri verilmektedir

Li2O-Al2O3-SiO2 sistemi [LAS sistemi]
MgO- Al2O3-SiO2 sistemi [MAS sistemi]
Li2O-ZnO-SiO2 sistemi [LZS sistemi]
Alkali içermeyen yüksek ZnO`li sistemler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.