CAM CAM VE SERAMIKLER CAM CAM CAM CAM

Transkript

1 Cam kelimesinin, tozu geçmişte cam yapımında kullanılan, latince adı Glastum olan bir orman çiçeğinin adından türediği tahmin edilmektedir. Cam insanoğlunun keşfettiği ve ürettiği en eski maddelerden biridir. VE Cam sıvı mıdır, yoksa katı mıdır? Akışkanlık açısından sıvılar çeşitlilik gösterir. Ters çevrilen bir bardaktan su bir saniye içinde tamamen bardağı terk ederken bal veya gliserin gibi daha kıvamlı sıvılar için bu süre daha uzundur. Sıvıların akışkanlık özelliklerini belirleyen viskozite (ağdalılık) diye adlandırdığımız nicel bir özellikleri var. Değişik sıvılarda bu nicelik çok farklı değerler almaktadır. Bunun alabileceği değerlerin bir en yüksek veya en düşük değeri de yoktur (kuramsal olarak böyle bir sınırlama yok). Dolayısıyla, viskozitesi baldan çok daha fazla olan sıvılar da olabilir. Örneğin viskozitesi daha yüksek bir sıvı bardağı 1 ayda terk ederken viskozitesi çok daha yüksek başka biri 1 yılda vs. terk edebilir Peki, eğer bir sıvı bardağı çok çok daha uzun bir süre, diyelim 10 trilyon yıl (evrenin yaşının 1000 katı) içinde boşaltıyorsa, o zaman bu sıvıya gerçekten sıvı diyebilir miyiz? Burada süre o kadar uzun ki, bu maddenin gerçekten akmaya başladığını değil gözlerimizle, hassas deney aletleriyle bile algılamamız imkansız. Sıvılar için kullandığımız bir niceliği, viskoziteyi, bu maddeyi tarif etmek için kullanıyoruz. Bunun bildiğimiz sıvılardan tek farkı, sadece viskozite değerinin aşırı derecede büyük olması. Büyük veya değil, böyle bir niceliğin söz konusu olması ne kadar yavaş olsa da akışkanlık anlamına geliyor, bu da o madde sıvıdır demektir. 1

2 ın YAPıSı Camın yapısındaki temel bileşen kısaca silis olarak adlandırılan, kimyasal formül SiO 2 olan silisyum dioksittir. Silis dayanıklılığı yüksek olan bir materyaldir. Bu özelliği ile cam üretimi yanında yüksek aşınma dayanımının gerektiği yerlerde, ayrıca asitlerden etkilenmeyen yapısı nedeniyle, inşaatlarda ve yapı malzemelerinde sıklıkla kullanılır. ın YAPıSı Silisyum: Doğada kuarz kumu (SO 2 ) olarak bulunur Camın ana hammaddesidir. Ergitilmiş haldeki camın akışkanlığını azaltır. Erime sıcaklığı yaklaşık 1800 derece civarındadır Kireç Taşı (CaCO 3 ) Suyun tesirine karşı camın direncini artırır. Camın mekanik özelliklerini ve mukavemetini artırır. Soda (Na 2 CO 3 ) Ton başına cam içindeki en pahalı hammaddedir. Ergime sıcaklığını düşürür. Erime noktası 890 derece civarındadır TÜRLERI Tüm camların temel yapısında silis olmakla beraber, üretim sürecinde camların yapısına katılan maddelerde değişik özelliklerde camlar üretilebilir. Soda-kireç camı: evlerin pencereleri, çay bardakları ve daha bir çok amaçla kullandığımız cam türü sodakireç camıdır. Soda kireç camının ışığı geçirme özelliği yüksek, işlenme sıcaklığı düşüktür. Kurşun Camı: soda yerine kurşun oksit kullanılarak üretilen cama, kurşun camı denilmektedir. Kurşun yapısının daha yumuşak olması nedeniyle işlenebilir bir özelliktedir. Boroksilikat Camı: Yapısında bor oksit içeren camlardır. Yapısında alkali miktarı az olduğu için ısıya ve kimyasal maddelere daha dayanıklıdır. Üfleme (Şisirme) Yöntemi Camcılıkta "pipo" denilen uzun içi boş olan çubuğun ucuna alınan maden, bir miktar şişirilerek fıska denilen minik bir top şekline getirilir ve soğuktan çok fazla etkilenip çatlamayacak kadar soğutulur. Daha sonra yapılacak cam ürününün ağırlık ve boyutları dikkate alınarak fıskanın ucuna tekrar maden alınır. Alınan maden, kalıp kullanılacaksa kalıptan bir miktar küçük boyutta şişirilip kalıba sokulur. Kalıp içerisinde üflemeye devam edildiğinde kalıbın şekil boy ve desenlerine göre cam elde edilir. Yüzdürme Yöntemi Savurma Yöntemi Günlük hayatın büyük bir kısmında yer eden ev camlarının üretiminde bu yöntem kullanılmaktadır. Büyük boyutlarda ve her iki yüzeyi düz olan evofis camları ısıcamların üretiminde kullanılan yüzdürme yöntemi, ergimiş camın yoğunluğu camın yoğunluğundan daha ağır ve erime derecesi daha düşük olan sıvı kalayın üstüne kontrollü bir şekilde dökülüp yüzdürülmesiyle şekillendirme yöntemidir Bu yöntemde devir arasında moment verilmeye müsait tezgahlara bağlı kalıplar içerisine farklı tarzlarda bırakılan akıcı biçimdeki maden, dönüş esnasında santrifüj kuvvetin etkisiyle dışa doğru açılma eğilimi gösterirler. Taban, bazı bardak çeşitleri, avizeler, meyvelikler ve bu tarzdaki cam çeşitleri bu yöntemle elde edilirler. 2

3 Kesim İşlemi Üretim ardından istenilen boyutlara ulaşmayan camlar istenilen ebat veya şekil düzeltme amacıyla kesim işlemi yapılmaktadır. Teperleme Temperleme işlemi uygulanmış cam; işlem görmemiş normal camlara göre kırılmaya ve ısıya karşı yaklaşık 4-5 kat daha fazla dayanıklı olduğundan ve kırıldığı zaman zar büyüklüğünde çok küçük, daha az keskin parçalara ayrılarak yaralanma riskini azalttığından dolayı güvenlik camı özelliğine sahiptir Rodajlama Kesilen camların kenar kısımlarının keskinliğini elmas taş ile giderme işlemidir. Lamine Kırılmaz cam olarak bilinse de aslında kırılan fakat dağılmayan camdır. Plaka haline getirilmiş iki plaka camın iki tarafında yapışkanlı bir folyo (p.v.b.) ile birleştirilmesi ile oluşur. Asit kumlama Asit ve kumlama işlemi, cam yüzeyinde aşındırma meydana getirerek dekoratif görüntü verme işlemleridir. Bu görünümün oluşması için cam yüzeyi kâğıt ya da pvc folyo ile kaplanır. Bu folyolar elle ya da özel kesim makinelerinde kesimi yapılarak yapıştırılabilir. Bu folyoların üzerindeki deseni ortaya çıkaracak şekilde, kumlama yapılmak istenen bölgedekilerin cam yüzeyinden kaldırılması ile ve daha sonra da basınçlı boya tabancalarının nozulları degiştirilerek cam yüzeyine tazyikli hava püskürtmek suretiyle yapılan işleme kumlama denir. Asit işleminde ise cama etki eden tek asit olan HF (hidroflorik asit) kullanılır. Bunda da yukarıda anlatıldığı gibi açıkta kalan bölgeye asit dökerek cam yüzeyi ile reaksiyona girmesi ve o bölgede bir aşınma oluşturulması bir yöntemdir. Seramikler bir veya daha fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi sonucu oluşan inorganik bileşiklerdir. Seramik kelimesinin kökeni eski Yunanca olup yanık ya da yanmış madde anlamındaki keramikostur. Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanması ile oluşan Kil, kaelon ve benzeri maddelerin yüksek sıcaklıkta pişirilmesi ile meydana gelirler. Kil belirli bir üretim sürecini geçirdikten sonra, sert ve deforme olamayan, bazı özel etkenler dışında hiçbir etkiden kolayca etkilenmeyen bir malzeme haline gelir. Bileşiminde değişik türde silikatlar, alüminatlar, su ve bir miktar metal oksitler ile alkali ve toprak alkali bileşikler bulunan bir malzemedir. Bazı seramiklerde iyonik, kısmen kovalent bağ bulunabilir. Bazıları amorf, bazıları da kristal yapıdadırlar. Kilin Özellikleri Plastisite: Ezilmiş kile uygun miktarda su karıştırıldığı zaman işlenebilme ve şekillendirme özelliği kolaylaşır. Suyun dışında hiçbir madde kile plastisite özelliği kazandırmaz. Kohezyon: Bu özellik kil hamuruna kuruduğu zaman kendine verilen şekli muhafaza etme özelliği kazandırır. Renk: Killer metal oksitlerle karışık bir şekilde bulunduklarından doğal olarak renklenmiş durumdadırlar. Kil, içinde bulunan maddelere göre farklı renkler almaktadır. Rötre: Kil su ile yoğurulup şekillendikten sonra kurumaya terk edilirse şekillendirme sırasında verilmiş olan ölçüleri küçülür. Bu olaya kilin rötre yapması denir. 3

4 Seramik Malzemenin Sınıflandırılması Boşluklu Seramik Malzemeler Yarı boşluklu seramik malzemeler Boşluksuz seramik malzemeler Boşluklu Seramik Malzemeler: Boşluklu seramikler, kullanılan kilin çalışma derecesinden daha düşük bir ısı değerinde pişirildiklerinden boşluklu bir bünyeye sahiptirler: Isı geçirme kabiliyetleri diğer seramiklere göre daha azdır. Su emmeleri, ancak bir sır tabakası ile örtüldükleri zaman önlenebilir Sertlikleri azdır. Bir çelik parçasıyla çizilebilirler. Pürüzlü ve toprağımsı bir görünüme sahiptirler Yarı boşluklu seramik malzemeler: Özellikleri bakımından boşluklu ile boşluksuz seramikler arasında yer alırlar. Boşluklu olanların aksine çelikle çizilmezler. Pratikte su geçirmez olarak kabul edilirler. Beyaz, renkli ve opak görünümünde olabilirler Boşluksuz Seramik Malzemeler: kullanılan kilin camlaşma derecesinde pişirilmiş olduklarından camsı bir yapıya sahiptirler. Bünyesinde boşluk olmadığından ısı depo etme kabiliyetleri zayıftır Boşluksuz olduklarından su emmezler Sertlikleri fazladır. Çelik parçasıyla çizilmezler Özgül ağırlıkları ve birim ağırlıkları diğer seramik türlerinden yüksektir Seramiklerin gruplandırılması Geleneksel seramikler Kil, kaolen ve feldispat gibi minerallerin yüksek sıcaklıklarda pişirilmesi ile elde edilirler. İleri teknoloji seramikler Bu seramikler oksitler, karbürler ve nitrürlerden oluşmaktadır. Uçak ve uzay endüstrisinde önemli ölçüde kullanılmaktadırlar. SERAMIK SIRLARI Sırlama temel maddesi olarak genellikle metal oksitler kullanılır. Sırlı pişirim, seramik ürünlerin sırlandıktan sonra fırında, belirli bir program içerisine ısıtılması ve soğutulması işlemidir. Seramik malzeme üzerine sürülen metal oksitlerin, sırlanan ürün içerisinde bulunan suyun dışarı atılması için önce kurutma işlemi yapılır. Sıcaklık kademeli olarak arttırılarak sırrın ürün üzerinde erimesi sağlanır. Eritme sonrası soğutma işlemine geçilir. Aynı şekilde, soğutma işlemi kademeli bir şekilde yapılır. 4

5 SERAMIK SIRLARI Seramik malzemeler niçin sırlanır? PORSELEN Sadece doğal kaynaklı hammaddelerden üretilir Su geçiren bir seramik malzemeyi su geçirmez hale getirmek için Boşluklu ve boşluksuz seramik malzemeyi renklendirmek ve iyi bir görünüm kazandırmak için Beyazlığını kullanılan boyalardan değil, kullanılan hammaddelerden alır C civarında pişirilir Seramik malzemeyi kir tutmaz ve kolay temizlenebilir bir hale getirmek için Işık geçirgenliğine sahiptir Sağlıklı bir üründür PORSELEN PORSELEN VE SERAMIK FARKı Porselen içerdiği hammadde oranlarına göre ve sıcaklık derecelerine göre ikiye ayrılır: Sert porselen Yumuşak porselen Porselen Pişirme sıcaklığı derece civarındadır Sır olmasa da su geçirmez özelliğine sahiptir Diğer seramik ürünlerine göre daha parlaktır Porselen dış müdahale olmadığı sürece sonsuza kadar dayanabilen bir üründür Seramik Pişirme sıcaklığı derece civarındadır. Su geçirmez özelliği kaplanan sır tarafından sağlanır 5