Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
silisli kumun ateşte eritilmesiyle yapılan sert, saydam ve çabuk kırılır cisim
Cam aşırı soğutulmuş Alkali ve Toprak alkali metal oksitleriyle, diğer bazı metal oksitlerin çözülmesinden oluşan akışkan bir malzeme olup ana maddesi (SiO2) silisyumdur.
Cam amorf yapısını koruyarak katılaşır. Üretim sırasında hızlı soğuma nedeniyle kristal yapı yerine amorf yapı oluşur. Bu yapı cama sağlamlık ve saydamlık özelliğini kazandırır.
Cam şaşılacak derecede basit bir maddedir. Dünyanın her köşesinde rahatça bulunabilen kum, kuvars ve sodadan meydana gelmiştir.
Fakat camın asıl şaşırtıcı özelliği ne tam bir sıvı ne de gerçek bir katı oluşudur.
Aslında sıvıya daha yakındır, çünkü atomik yapısındaki düzen sıvılardaki rasgele düzeni andırır. Katıların atomlarının kristal yapısı ise düzgündür.
yani, Cam pratik olarak katı bir madde olarak görünsede, teknik olarak sıvı halde bir maddedir. Sıvı maddelerin genel özelliklerinden olan viskozite, camdada bulunan bir özeliktir. Diğer bir deyişle cam akışkan bir maddedir ancak akış süresi o kadar fazladır ki bu akışı bir insan gözlemleyemez. Bu yüzden bizler camı katı bir madde olarak görürüz.
Katı bir cisimde atomların bir diziliş düzeni vardır. Yani bu diziliş düzeni belli aralıklarla kendini tekrarlar. Camda ise bu özellik yoktur. Çok kuvvetli mikroskoplarla yapılan incelemelerde bile camın yapısında hiç bir kristal oluşumuna rastlanmaz. Arada sırada görülen bazı kristaller ise camdaki kusurlardır.
Cama çok ağdalı bir sıvı diyebiliriz. O kadar ağdalıdır ki, normal dış etkenlerde bile şeklini değiştirmez. Bir sıvıda iç sınırlar bulunmadığından camın içinden geçen bir ışık demeti kırılma ve yansımaya uğramaz, doğrudan geçer. Bu nedenle bir cama baktığımızda arkasındakileri olduğu gibi görürüz. Işık sadece camın yüzeyini aşarken hafifçe kırılır.
Mekanik ve kimyasal dayanıklılık, su geçirmezlik, estetik ve optik işlevleri vardır.
Optik camın ayrıcalıklı kullanım alanıdır. Saydamlığı sayesinde iç ve dış kısımları arasındaki görsel teması sağlar.
*Isıtıldığında yumuşar ve arzu edilen şekil verilebilir
*Sıcak şekillendirme 800-1300°C arasında yapılabilir.
*Cam yaklaşık olarak 500°C’nin üzerinde yumuşamaya başlar.
*Silis camların genişleme katsayısı çok düşük olduğu için, ani sıcaklık değişmelerine dayanıklıdır.
*Fakat diğer camlar genişleme katsayısı büyük olduğu için, ani sıcaklık değişmelerine dayanıklı değildir.
*Herhangi bir cam istenildiği gibi ısıtılamaz. Bilhassa ani soğutulamaz.
*Eğer bir cam bir metal ile birleştirilip kaynak yapılacaksa, metal ile camın genişleme katsayısı aynı olmalıdır.
Fiziksel bakımdan bir katıdır.
Belirli bir erime noktası yoktur
Sertlik
2)
1)
Yoğunluk
Mohs sertliğine göre camın sertliği 6-7 arasındadır. Bu düzeydeki sertlik cama iyi bir aşınma direnci kazandırır.
Camların yoğunlukları bileşimlerine giren ana bileşenlerin oranına ve cinsine göre değişik değerler alır.
Cam türlerinin yoğunlukları 2,2 ile 3,0 arasında değişmektedir.
Bazı özel cam türlerinde 8 gibi yoğunluklara ulaşmaktadır.
Alkali ve toprak alkali bileşiklerinin erime ve bozulmasından oluşan uçucu olmayan inorganik oksitler,kum ve diğer cam yapıcı maddelerden oluşmuştur.
Cam kimyasal açıdan birçok maddeye dayanıklıdır. Yalnızca hidroflorik asit ve bazı alkali çözeltiler camı etkilemektedir.
Hidroflorik asit yüzeylerin matlaştırılması için kullanılır. Su ise uzun sürelerde camı etkiler.
Alüminosilikat Camı
Borosilikat Camı
Kurşun Camı
( Kristal Cam )
Soda kalsik Camı
Silisyum 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 )
Silisyum Camı (%99 SiO2)
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.
Silisyum Camı (%99 SiO2)
Silisyum Camı ( %96 SiO2 )
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, flüoresan ampulleri, pencere camları v.b. malzemelerin üretiminde kullanılırlar. Yapısında %5 oranında CaO vardır.
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.
%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.
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.
Cam Üretiminde Kullanılan Ham Maddeler
•Kum (SiO2) :Çeşitli camların üretimi için kullanılan temel ham madde cam kumudur. Cam kumu hemen hemen saf kuvars bileşiminde olmalıdır. Kumun demir miktarı ev eşyaları için % 0,045 ve optik camlar için de % 0,015’i geçmemelidir. Çünkü demir birçok camın rengini ters yönde etkiler.
•Dolomit : (Kalsiyum ve magnezyumlu karbonat birleşiminde bir mineral)
•Soda : Genellikle anhidrid sodyum karbonat kullanılır. Fakat NaHCO3 ve NaNO3 da Na2O kaynağı olarak kullanılabilir. Demiri oksitlemesi ve erimeyi kolaylaştırması bakımından sodyum nitrat kullanılması daha uygun olur.
•Feldispat (Sodyum, potasyum, kalsiyum, lityum, baryum ve sezyum içeren alümina silikatlardır) Feldispat bileşiminde bulunan K2O ve Al2O3 camın erimesini kolaylaştırıcı etki yapar.
•Kalker (CaCO3) kalsiyum karbonat
•yardımcı maddeler :
••Sodyum Sülfat: İstenilen ergime hızının oluşmasına yardımcı olur.
•• Seryum Konsantre: Renksizleştirme işleminin kimyasal aşamasında
kullanılır. Demir iyonlarının dengesini sağlar. Mavi/mor renk verir.
•• Çinko Selenit ve Kobalt Oksit: Renksizleştirmede maskeleme amacıyla
kullanılır. Fiziksel aşama için gerekir. Selen, pembe renk verir. Sodyum
sülfat, seryum konsantre, çinko selemit ve kobalt oksit renksizleştirme
işleminde kullanılır.
•Cam kırığı
METAL VERDİĞİ RENK
Demir (Fe+2) : Mavimsi yeşil
Demir (Fe+3) : Sarımsı yeşil
Bakır : Yeşilimsi mavi
Nikel : Dumanlı gri
Krom : Yeşil
Manganez : Mor
Kobalt : Mavi / menekşe
Feldspat
Kalker
Cam kırığı
Dolomit
Soda
Silis Kumu
Diğer yardımcı hammaddeler
Camın bileşimine giren genelde üç grup madde vardır.
Bunlar : oksitler, eriticiler ve sabitleştiriciler
Ana bileşenleri: (SiO2, B2O3, P2O5) gibi yarı metal ya da ametal oksitleridir. Bu maddeler ısıtıldıklarında ağ örgülü yapı oluşturmaktadır.
Eriticiler: (Na2O, K2O, Li2O) Bu maddeler safsızlık oluşturarak erime sıcaklığını 200*C kadar düşürmektedir.
Sabitleştiriciler: (CaO, BaO, PbO)
Camın kimyasal maddeler karşısında bozunmasını engellemek, kırma indisini ayarlamak, elektriklenme özelliğini kontrol etmek için gerekli maddelere sabitleştirici denir
Yardımcı bileşenler: (MnO2, KNO3, As2O3)
Günümüzde cam üretimi dört aşamada gerçekleştirilir....
Cam hamurları SiO2(kum), B2O3, Al2O3 gibi oksitlerle CaCO3, Na2CO3, Na2SO4, gibi karbonat ve sülfatların uygun karşımlarının fırınlarda eritilmesiyle(1300-1500*C) elde edilir.
Adi cam(pencere camı) hamurunu elde edebilmek için kum(SiO2), kireçtaşı(CaCO3) ve soda(Na2CO3 veya Na2SO4) karışımı eritilir. Fırına giren hammaddelerin oluşturdukları kimyasal tepkimeler aşağıdaki gibi gerçekleşir.
Na2CO3 + SiO2 → Na2SiO3 + CO2
CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2
_________________________________________________
Na2CO3 + CaCO3 + 2 SiO2 → Na2SiO3 + CaSiO3 + 2 CO2
Cam el ile veya otomatik çalışan makinelerle şekillendirilir. Şekillendirme işlemi yapılacak olan malzemeye göre değişir.
Makinada şekil verme işleminin birkaç saniye içinde tamamlanmış olması gerekir. Bu kısa süre içinde cam viskoz sıvı halinden saydam bir katı haline dönüşür.
Şekillendirme sırasında oluşan gerilmeleri gidermek için cam eşyaları tavlamak gerekir. Fırın içerisinde hareket eden taşıyıcı bantların üzerine yerleştirilen cam malzemeler, belirli bir sıcaklıktan oda sıcaklığına kadar yavaş yavaş soğutulur. Bu işleme tavlanma adı verilir.
Tavlanmış olan cam ürünleri temizleme, yüzey silme ve parlatma, kesme, kum püskürtme, emayeleme, sınıflandırma ve ölçme gibi işlemlere tabi tutularak bitirme işlemi gerçekleştirilmiş olur.
SiO2 +Na2CO3 +Ca CO3 (1300-1500*C) → Na2SiO3 +CaSiO3+CO2
SiO2= Kum
Na2CO3 = çamaşır sodası
Ca CO3 = Kireç taşı
Reflekte camlar, güneş kontrol camları olarak bilinir. Güneş ışınlarının aşırı parlaklığını ve radyasyon ısısını denetleyen, giydirme cephelerde arka plandaki yapı unsurlarını gizleyerek bir bütünlük sağlayan ışığın kuvvetli olduğu taraftan diğer tarafın görünmesini engelleyen ve yapılara renk veren çevre kontrol camları olarak da tanımlanmaktadır. Güneş kontrol camları güneş enerjisinin görünür kızılötesi ve morötesi bölgelerindeki yansıtma, geçirgenlik ve soğurma özelliklerini seçici bir şekilde denetleyerek iç mekanları konforlu kılar ve soğutma giderlerinden tasarruf sağlar
Özel şeffaf bağlayıcı (PVB) tabakalar yardımıyla 2 veya daha fazla sayıdaki çeşitli kalınlık ve nitelikteki camlar aralarında şeffaf ve opak PVB konarak ısı ve basınç altında lamine edilmektedir. Bununla birlikte kurşun geçirmez iki veya çok katlı lamine camlar yapılmaktadır. Kırılma sonrasındaki cam saçılmaları ve cisimlerin geçişine karşı direnci nedeniyle, gerek insan sağlığı gerekse hırsızlık ve saldırı, benzeri güvenlik sorunlarının beklendiği yerlerde yaygın bir kullanım potansiyeline sahiptir. Lamine cam normal camlardaki şeffaflık ve geçirgenlik özelliklerini büyük ölçüde değiştirmez. Çünkü kullanılan ara tabakalarla camın optik özellikleri birbirine yakındır. Lamine cam aynı zamanda gürültü yalıtımına katkısı ve düşük u.v. geçirgenliği ilede yararlı bir üründür. Lamine cam renkli/renksiz pvb, renkli/renksiz ve yansıtıcı cam kombinasyonlarıyla üretilebilmektedir. Bunun yanı sıra lamine cam gerektiği takdirde temperli cam kombinasyonlarıyla üretildiği gibi yalıtım üniteleri bünyesinde de yer almaktadır. Lamine cam , kaza veya bir cisim çarpması anında güvenlik için oluşturulmuş bir sistemdir. Lamine cam bir darbe aldığında küçük parçalar halinde kırılıp dağılmaz, dolayısıyla güvenliği sağlar.
İç ve dış mekanlarda, süslemeden dekorasyona, düşlediğiniz her noktada çağdaş tasarımlar yaratabileceğiniz buzlu cam; otel salonları, ofis, lokanta, bar, havuz kenarları gibi ortamlarda estetik zenginlikler yaratır. Evin oda ve salon kapılarında koridor gibi loş bölümlerde kullanıldığında aydınlığı yok etmeden çekici, gözlerden uzak bir ortam yaratır. Özel işlemle ısı ve darbelere karşı sertleştirilerek direnci arttırılmış buzlu camlar; kapılarda, merdiven ve balkon korkuluklarında, banyo ve duş paravanlarında sıklıkla kullanılmaktadır
otomatik üretim hattına giren float cam yıkama, gümüş kaplama, bakır kaplama, iki kat boyama ve kurutma aşamalarından geçtikten sonra ayna olarak hattı terk eder. Bir değişik sektörde önemli ölçüde kullanılmaktadır
Can ve mal güvenliğinin sürekli gündemde olduğu bankalar, karakollar, müzeler, askeri binalar ve diğer resmi kuruluşlar, psikiyatri koğuşları, kuyumcular v.b. gibi yerlerde kullanım amacına uygun olarak üretilmiş, denenmiş ve kalibre edilmiştir. Bu ürünler suçun önlenmesi, suçlunun caydırılması veya suçlunun eylem sonrasında yakalanmasının kolaylaştırılması amaçlarına yöneliktir. Güvenlik camları pvb veya polikarbonat ara katmanlı laminasyonlu birleşimlerdir. Gerektiğinde cam plakalar temperli olarak da kullanılabilir.
Camın normal cama göre 4-5 kat daha fazla mukavemet kazanmasını sağlayan ısıl işlemidir. Ölçüye göre hazırlanmış cam, temper fırınında ısıl işlemden geçerek, ısıya ve darbeye karşı güçlendirilmiş cam halini alır. Kırıldığında cam ile temas halinde olan veya yakınlarında bulunan insan ve diğer eşyalara zarar verme riski daha azdır. Temperlemeye giren cam hiçbir şekilde başka bir işleme tabi tutulamaz. Temperleme de cama yaklaşık olarak 700 0C ısı verilir ve fırın içerisinde kalma süresi camın kalınlığıyla doğru orantılıdır. Temperleme ünitesi içerisinde şoklama yapılarak sıcaklık 30-40 0C’ ye düşürülür ve camın kimyası değiştirilerek güçlendirilmiş cam halini alır.