Silikat cam: üretim ve kullanım

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 14:04

Cam, yaşamın çeşitli alanlarında talep gören en popüler malzemelerden biridir. İnşaat ve ince işlerde kullanılır, ondan uygulamalı ve yüksek sanat eserleri yapılır ve uzay endüstrisinde kullanılır. Bu, mevcut, basit kompozisyon malzemelerinden biridir. En sık karşılaştığımız ve ondan ürünler kullandığımız en yaygın tür silikat camdır.

Bu nedir?

En eski cam parçası Mısır'daki kazılar sırasında bulunan boncuklardır, bilim adamları buluntunun beş bin yıldan daha eski olduğuna inanıyor. O zamandan beri, camın bileşimi çok az değişti. Malzemenin ana unsuru kuvars kumu (Si0_{2) - silikattır. İçine soda, potas, kalker ve birkaç element daha eklenir.}

Endüstride, bir cam kütlesi elde etmek için, bazik maddelerin oksitleri karıştırılır ve bir fırında eritilir. Erime noktası, camın özelliklerini değiştiren katkı maddelerine bağlıdır. Elde edilen kütle birkaç şekilde kalıplanır: cam levha yaparak, ona çeşitli şekiller vererek (tabaklar, avizeler için camlar, saatler için camlar vb.), cam üfleyiciler tarafından sonraki parça işleme için boşluklar yaparak ve çok daha fazlası.

BLomonosov M. V., Kitaygorodsky N. I. cam yapımının gelişimine önemli katkılarda bulundu, Mendeleev D. I. ve diğerleri konunun pratik yönüyle ilgilendiler, "silikat cam" malzemesini tanımlamak kolaydır. Ne olduğunu? Karışık oksitlerin daha sonra soğutulmasıyla eritilmesiyle elde edilen, yapının amorf-kristal yapısına sahip bir malzeme.

Cam yapımı

Cam üretimi için ana unsur, oranlarda en az beş bileşenin eklendiği kuvars kumudur. Elde edilen materyali kullanmanın diğer amaçlarına bağlı olarak, ana tarife katkı maddeleri yapılır: oksitleyici maddeler, susturucu maddeler, renk gidericiler, boyalar, hızlandırıcılar vb. Metal oksitler boya olarak kullanılır. Örneğin, bakır bir cam kütlesini kırmızıya boyar, demir mavi veya sarı bir renk verir, kob alt oksitler mavi bir renk verir ve kolloidal gümüş sarı bir renk verir.

Hazırlanan kuru karışım, hammaddenin 1200-1600°C sıcaklıkta eritildiği bir cam eritme fırınına yüklenir, işlem 12 ila 96 saat sürer. Cam üretimi hızlı soğutma işlemiyle tamamlanır, ancak bu koşul altında cam kütlesi gerekli tüm nitelikleri alacaktır: şeffaflık, mekanik direnç ve oksitlerin karıştırılması sürecinde ortaya konan ek özellikler.

Silikat cam türleri

Malzeme üretimi enerji yoğun bir süreçtir ve silikat endüstrisi tarafından gerçekleştirilir. Sektörde cam üretimi Türkiye'de gerçekleşmektedir.ayarlanan sıcaklığın sürekli bakımı ile tünel tipi fırınlar. Fırının bir ucundan kuru karışım yüklenir, çıkışta bitmiş malzeme boş altılır.

Çeşitli endüstrilerdeki geniş uygulama alanı nedeniyle silikat cam türlere ayrılabilir:

• Sodyum oksit safsızlıkları olmayan kuvars, potasyum alkali içermeyen camdır. Isıya karşı yüksek dirence ve mükemmel elektriksel özelliklere sahiptir. Eksiklikler - işlenmesi zor.
• Soda, potasyum, sodyum-potasyum - alkali cam. Genel kullanıma uygun en yaygın malzeme türü. Akvaryum, pencere camı, tabaklar ve daha fazlası için cam yapımında kullanılır.
• Yüksek ağır metal oksit içeriğine sahip alkali. Örneğin, kristal, optik cam elde etmek için kurşun ilavesi gereklidir.

Çok amaçlı kullanım

Silikat cam, geniş bir yelpazede kullanılmasına izin veren bir takım özelliklere sahiptir. Ek fırsatların ortaya çıkmasıyla bağlantılı olarak niteliklerinin her biri geliştirilebilir. Örneğin amalgam kaplı cam ayna görevi görür ve belirli koşullar altında güneş paneli olarak da kullanılabilir.

Züccaciyelerin hijyenik ve pratik özellikleri yadsınamaz. Malzemenin gözenekliliği yoktur, yani içinde patojenik bakteriler çoğalmaz, temizlenmesi kolaydır, her türlü gıda ürününe dayanıklıdır. Ondan ısıya dayanıklı yemekler çok görevlidir: fırında yüksek sıcaklıkta pişirebilir veya koyabilirsiniz.hasarsız dondurucu.

Katman ve kalınlık

Malzemenin, yeteneklerini belirleyen farklı bir kalınlığı vardır. Sac, 2 mm kalınlığında, pencereler için uygun. Bir akvaryum için cam, kaba dökülen suyun hacmine bağlı olarak en az 5 mm kullanılır. Bununla birlikte, akvaryumcular, özellikle 500 litre veya daha fazla kapasite gerekliyse, akrilik analog kullanımının çok daha uygun olduğu sonucuna giderek daha fazla yaklaşıyorlar.

Lamine malzeme (tripleks) kullanımı, olasılıkları genişletir: bir polimer film ile yapıştırılmış kumaş pratik olarak yok edilemez, güvenlidir, çünkü parçalanmaz. 10 mm kalınlığında iki silikat camı bir film tabakasıyla çekiçle kırmak neredeyse imkansızdır. Tripleks, şeffaf köprüler, bina cephelerinin kaplanması, havuz çitleri vb. yapmak için kullanılır.

Özellikler

Silikat bazlı malzemelerin kullanımı inşaatta kendine yer buluyor. Sadece pencere üretimi için değil, aynı zamanda ek koruma ve bağlayıcı olarak da kullanılırlar. Bu nedenle, temel blokları sıvı cam ile işlenir, bu da onları neme, mantara, sıcaklık dalgalanmalarına vb. karşı dayanıklı hale getirir.

Günlük hayatta kavisli yarı saydam veya mat malzeme kullanılır, mobilya kapıları, duşakabinler, bina cepheleri vb. bunlardan yapılır.

Silikat cam aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• Şeffaflık.
• Yansıtıcı.
• Sürdürülebilir.
• Isıya dayanıklı.
• Agresif kimyasal ortamlara dayanıklıdır.
• Doğal agresif ortamlara dayanıklıdır.
• Dayanıklılık.
• Düşük ısı iletkenliği.

Sertleşme ile malzemeye stres ve mekanik hasara karşı direnç gibi ek nitelikler kazandırılır. Sürecin özü, hızlı ısıtma ve kısa sürede aynı hızlı soğutmadır. Güç 4-5 kat artar. Saat camı, kapı kanadı, mobilya, iç bölme yapımında kullanılır.

Ürünlerin imalatı

Silikat cam eşyalar ve ev eşyaları birkaç ana yolla üretilir:

• Basma. Viskoz kütle sabit bir kalıba dökülür, ardından kalıbın hareketli kısmı (zımba) kullanılarak belirli parametreler ayarlanır. İç yüzeydeki kalıp, damgalama işlemi sırasında ürünün dış kısmına aktarılan bir desene sahip olabilir.
• Üfleme. Mekanik ve manuel olarak farklıdır. Ürünün et kalınlığı 1 mm ile 10 mm arasında değişmektedir. Vazolar, şişeler, şarap bardakları, bardaklar bu şekilde yapılır. El üfleme bir sanattır. Usta cam üfleyiciler, metal, doğal hammaddeler, altın vb. gibi şeffaf ve renkli kütleleri eser bünyesinde birleştirerek eşsiz eserler meydana getirirler. Birbirinin aynısı elle üflenmiş ürünler yok.
• Döküm. Esas olarak figürinler, figürinler yapmak için kullanılır. Endüstride, döküm yoluyla, optikcam.
• Çok aşamalı artikülasyon. İki teknoloji ile üretilen parçalar kullanılmaktadır: üfleme ve presleme. Örneğin cam kap üflenir ve sap preslenir, bitmiş parçalar bağlanır.

Dekoratif bakım

Silikat cam, birçok dekorasyon türü için verimli bir malzemedir. Sıcak ve soğuk tasarımı ayırt edin.

Sıcak yiyecekler şunları içerir:

• Metal oksitlerle toplu boyama.
• Farklı renklerden oluşan bir kütleyi daha fazla şekillendirme ile karıştırma (lekeli Venedik camı).
• Çatlama. Kütle bir ürün halinde kalıplanır, keskin bir şekilde soğutulur, bunun sonucunda yüzey çatlakları oluşur ve ürün eritilerek sabitlenir.
• Birleştirme.
• Sıcak şekillendirme, ürüne müteakip katkılı iplikler.
• Üfleme sırasında ek bir kenar şeklinin oluşumu. Araçlar kullanılarak elde edildi.

Soğuk dekor formları:

• Mekanik: taşlama, gravür, elmas kesme, kumlama.
• Kimyasal: hidroflorik asitle aşındırma.
• Uygulamalı: boyama, çıkartma çizimi, serigraf baskı, metalizasyon, plazma püskürtme, parlak boyalarla boyama.

Diğer cam türleri

Modern teknolojiler, silikat cama ek nitelikler kazandırmayı mümkün kılmıştır. Bunlardan en ilginç ve arananlar:

Akıllı cam: değişen malzeme türüdış koşulların etkisi altındaki özellikleri. Örneğin elektrik akımının etkisiyle ürün donuklaşır, devre kesildiğinde tekrar şeffaf hale gelir.

Fiberglass (fiberglas): Malzemenin ince (mikron olarak ölçülen) iplikler halinde çekilmesiyle elde edilir. Oldukça esnek bir malzeme oluştururlar. Fiber optik, yalıtım malzemeleri vb. üretimi için kullanılır.

Arıtılmış cam: Sıradan silikat camın, kesimden bakıldığında açıkça görülebilen yeşilimsi veya grimsi bir tonu vardır. Sonuç olarak, tuval biraz renkli çıkıyor. Bu etkiyi önlemek için, istenmeyen renkleri nötralize etmek için üretim sürecinde parlatıcılar eklenir. Artan ışık geçirgenliği, renklerin renk değiştirmeden aktarımı ile sıradan malzemeden farklıdır.