Cam


Camdan yapılmış küreCam, aşırı soğutulmuş alkali ve toprak alkali metal oksitleriyle, diğer bazı metal oksitlerin çözülmesinden oluşan bir sıvı olup ana maddesi (SiO2) silisyumdur. Cam, akışkan bir maddedir. amorf yapısını koruyarak katılaşan inorganik cisimler olarak tanımlanabilir. Üretim sırasında hızlı soğuma nedeniyle kristal yapı yerine amorf yapı oluşur. Bu yapı cama sağlamlık ve saydamlık özelliğini kazandırır.

Konu başlıkları [gizle]
1 Camın Hali
2 Camı oluşturan ana maddeler
2.1 Eriticiler
2.2 Stabilizatörler (Sabitleştiriciler)
2.3 Yardımcı Bileşenler (İkincil Bileşenler)
3 Cam türleri
4 Kaynakça



Camın Hali [değiştir]
Cam kolye süsü. Cam işlemeciliği İtalya'nın Murano adasında yaygındır. Burada camdan yüzük ve diğer takılar yapılmaktadır.Cam pratik olarak katı bir madde olarak görünse de, teknik olarak sıvı halde bir maddedir. Sıvı maddelerin genel özelliklerinden olan viskozite, camda da bulunan bir özeliktir. Diğer bir deyişle cam akışkan bir maddedir ancak akış süresi o kadar azdır ki bu akışı bir insan gözlemleyemez. Bu yüzden bizler camı katı bir madde olarak görürüz.[1]


Camı oluşturan ana maddeler [değiştir]Adi camın bileşimine giren üç grup madde vardır. Bunlar cam haline gelebilen oksitler, eriticiler ve stabilizatörler denilen maddelerdir. Camın bileşimine giren bu maddeler kum-soda-kireç olarak da adlandırılabilirler. Adi camın bileşimine giren maddelerin dışında cama önemli özellikler kazandıran ve üretimde bazı yararlar sağlayan yardımcı bileşenler vardır.

Camlaşma özelliği olan bu maddeler genelde ağ oluşturan bazı oksitlerdir. Kuvars kumu bunların başında gelir. Ağ oluşturan oksitlerin en önemlileri ise SiO2, B2O3 ve P2O5 (fosfor) dir.


Eriticiler [değiştir]Ağ oluşturan ve cam haline gelebilen oksitlerin erimelerini kolaylaştırmak amacıyla cam bileşimine katılan maddelere eriticiler denir. Bu maddeler camlaşıcıların erime sıcaklığını düşürerek onların erimelerini kolaylaştırır. Özellikle 1713˚C'deki silisyumun erime derecesi 1500˚C'ye düşer. Eriticiler ağ içine girerek onu değiştirdiği için eriticilere modifikatör de denmektedir. Eriticilerin başlıcaları Na2O, K2O, Li2O dur.


Stabilizatörler (Sabitleştiriciler) [değiştir]Stabilizatörler, camın kimyasal dayanımı, kırılma indisi, dielektrik özellikleri üzerinde etki yaparlar. Formülüne stabilizatör ilave edilmemiş bir cam su karşısında stabil özellik göstermez. Bu camlara su camı denilir. Stabilazatör olarak kullanılan maddelerin başlıcaları CaO, BaO, PbO, MgO ve ZnO dur. camlaşıcılar]ÜşŞ>

CaO kireç taşının (CaCO3), MgO ise dolamitin (MgCO3) cam formülüne katılması ile sağlanmış olur. Bu iki maddenin ısıtılması ile bünyelerindeki CO2 çıkar ve geriye oksitler kalır. CaCO3 = CaO+ CO2 gibi.


Yardımcı Bileşenler (İkincil Bileşenler) [değiştir]Bu bileşenler genelde adi camın formülüne girmezler, ancak değişik cam türlerinde değişik etkiler sağlamak üzere kullanılan oksitlerdir. Örneğin

Mangan dioksit (MnO2): Camın rengini açar
Arsenik (As2O3): renk verici, saflaştırıcı
Sülfür (Na2SO4): redükleyici
Potasyum nitrat (KNO3): camın saydamlığını giderir.
Biçimlendirme
Ana maddelerin hazırlanması ve eritme evrelerinden sonra sıra dinlendirilmiş cam hamurunun biçimlendirilmesine gelir. Cam malzeme, sekiz yöntemle biçimlendirilir:
a) Üfleme (Şişirme) Yöntemi
b) Dökme-Silindirleme Yöntemi
c) Çekme Yöntemi
d) Yüzdürme Yöntemi
e) Presleme Yöntemi
f) Lif Haline Getirme Yöntemi
g) Köpük Haline Getirme Yöntemi
h) Diğer biçimlendirme yöntemleri

Cam türleri [değiştir]Soda kalsik Camı
Dünyada üretilen camların %90’ı soda kalsik camıdır. Kolayca eritilebilir, ucuzdur fakat ısıl şoklara mukavemet ve kimyasal kararlılık gibi haller dışında her yerde kullanılabilir. Normal elektrik ampulü, fluoresan ampulleri, pencere camları v.b. malzemelerin üretiminde kullanılırlar. Yapısında %5 oranında CaO vardır.
Kurşun Camı (Kristal Cam)
Soda kalsik camında kirecin yerini PbO aldığında kurşun camı elde edilmiş olur. Yapısında %80 oranında bazı hallerde daha fazla kurşun oksit bulundurur. Kurşun oksit, camın erime noktasını düşürerek yumuşama noktasını CaO'li camlarınkinin de altına düşürür. Ayrıca cama kolay işlenebilme, ışığı yansıtma ve yayma özelliği kazandırır. Kurşun oksit miktarının %80'i geçtiği cam türü gamma ve X ışınlarından korunmak amacıyla kullanılır. Oldukça pahalı bir cam olduğu için baryum oksitli camlar kullanılır.
Borosilikat Camı
Borosilikat camlarının yüksek yumuşama noktası vardır. Buna rağmen, ısıl şoklara karşı büyük bir mukavemet sağlayan büyük bir genleşme katsayısı, su ve asitlere karşı çok iyi mukavemet göstermesi ve üstün elektriksel özellikleri vardır. Bu nedenlerden dolayı labuvatuar (teknik) cam olarak kullanılmaktadır. Mutfak eşyası, büyük boyutlu astronomik aynalar yapılmaktadır.
Alüminosilikat Camı
%20 den fazla alümin, az miktarda bor, bir miktar kireç ile çok az alkali içerirler. Ancak alkali bulunmadığı zaman camın eritilmesi ve işlenmesi zorlaşır. Yumuşama noktasının yüksek ve dilatasyon katsayısının küçük olması termometre, yanma tüpleri, alevle doğrudan temas edecek her türlü parçanın yapımında kullanılır.
Silisyum Camı (%96 SiO2)
%96 oranında silisyum içeren bu cam, presleme ve üfleme yöntemleri ile şekillendirme bu camlara uygulanır. Dilatasyon katsayısı küçüktür. Bu cam türü, çok saydam oluşu nedeniyle UV ışınlarını çok iyi geçirirler. Bu nedenle UV lambaları ile mikrop öldürücü özel lambaların yapımında kullanılır.
Silisyum Camı (%99 SiO2)
Çok saf kuvars kumunun eritici madde olmadan eritilmesiyle elde edilir. Bu camın üretimi ve şekillendirilmesi çok yüksek sıcaklıkta (1750˚C'de) olur. Bu nedenle üretilecek malzemelerin şekil ve boyutları sınırlı olmak zorundadır. Genleşme katsayısının küçük, yumuşama noktasının çok yüksek olması ve UV ışınlarını çok iyi geçirmesi gibi olumlu özellikleri vardır. Dielektrik özellikleri de iyidir. Ancak maliyetin yüksek oluşu nedeniyle eletroteknikteki uygulamaları sınırlıdır. Isıl şoklara karşı mukavemeti en yüksek camdır.